Značilnosti penicilija, taksonomija, morfologija, habitat

Penicillium je rod bakterij, ki se nahaja v filumu Ascomycota. Prvič ga je leta 1809 opisal nemški mikolog Heinrich Link, njegova taksonomija pa je bila zapletena.

Načeloma se je nahajal v Deuteromycetes (nepopolne gobe), saj je bilo znano samo njegovo anamorfno (aseksualno) stanje. Kasneje je bilo ugotovljeno, da Penicillium ustreza teleomorfnim (spolnim) stanjem spolov Eupenicillium in Talaromyces Ascomycetes.

Anamorfno stanje Penicillium Zanj je značilna hialinska (brezbarvna) septirana hifa. Ko so kolonije v laboratorijskem gojišču, se spreminjajo iz modre, modro zelene v rožnato.

Etimologija Penicillium prihaja iz čopiča, saj so konidiofori (strukture, ki proizvajajo aseksualne spore) razvejane.

Penicillium skupaj z drugimi glivičnimi rodovi so znani kot plesni, ker rastejo na različnih organskih proizvodih, ki tvorijo plast različnih barv. Ta rod je saprofitni in lahko raste v različnih okoljih.

Številne vrste rodu so zelo pomembne za človeka. Penicilin (prvi antibiotik, ki se uporablja v medicini) je bil pridobljen iz P. chrysogenum. Po drugi strani pa tako imenovani modri siri pridobijo svoje lastnosti zaradi lipolitične in proteolitične aktivnosti vrst. Penicillium.

Nekatere vrste škodujejo zdravju. Ti tvorijo različne toksine, kot so ohratoksini, ki poškodujejo ledvični sistem. Druge vrste škodujejo različnim živilom, kot so kruh in citrusi. Nekateri so patogeni živali in ljudi.

Indeks

• 1 Splošne značilnosti
• 2 Vrste konidiophores
  • 2.1 Proizvodnja mikotoksinov
  • 2.2 Prehrana
• 3 Filogenija in taksonomija
  • 3.1 Rod Talaromyces
  • 3.2 Rod Penicillium
• 4 Habitat
• 5 Razmnoževanje
  • 5.1 Aseksualna reprodukcija
  • 5.2 Spolno razmnoževanje
• 6 Patogeni in bolezni
• 7 Biotehnologija
• 8 Reference

Splošne značilnosti

Za skupino je značilno, da ima septate hife in micelije, ki tvorijo filamente. Pri gojenju v laboratoriju proizvaja kolonije s kompaktnim micelijem in dobro opredeljenimi robovi.

Kolonije se hitro razvijajo in izgledajo volneno ali bombažno. Načeloma so bele in nato modre, zelenkasto rumenkaste ali rožnato zelene.

Spolne spore (ascospores) se proizvajajo v ascos (plodovih), ki so lahko lesene ali imajo mehkejšo teksturo glede na skupino..

Najbolj izstopajoča značilnost rodu je razvoj razvejanih konidiophores v obliki čopiča. Različne vrste razvejanosti konidiophore omogočajo razlikovanje vrst.

Conidiophore je dobro strukturiran in ima os, iz katere se oblikujejo veje (metulice). Steklenice se oblikujejo na metulah (celice v obliki steklenic, ki proizvajajo konidije). To je najpomembnejši značaj za razlikovanje vrst iz rodu.

Vrste konidiophores

Enostavno: Fialidi so samotni.

Monoverticilados: Na vrhu osi konidiofora se pojavlja skupina fialidov.

Divicariados: predstavljeni metúlas veje do različnih višin in na teh skupinah fialidov.

Biverticillates: na konici jaška nastanejo tri ali več metul, vsaka s skupino fialidov na vrhu.

Terverticilados: predstaviti vrsto vmesnih vej med metulami in fialidi.

Proizvodnja mikotoksinov

Vrste. \ T Penicillium proizvajajo strupene snovi, ki onesnažujejo hrano in so znane kot mikotoksini. Najpogostejši so ohratoksini in patulini.

Ohratoksini lahko kontaminirajo žita in sire ter se kopičijo v maščobi živali, ki jih uživajo ljudje. Ti toksini vplivajo na ledvični sistem.

Patulini se nahajajo v žitih in oreščkih. Lahko oslabi imunski sistem in napade živčni sistem.

Prehrana

Vrsta vrste Penicillium So saprofiti. Imajo visoko zmogljivost za razgradnjo organskih snovi, ker proizvajajo veliko količino hidrolitičnih encimov. Ti encimi imajo sposobnost pospešiti proces razgradnje.

Te glive so znane kot plesni, njihove spore pa so glavna onesnaževala zraka v mnogih zaprtih stavbah. Poleg tega se obnašajo kot patogeni za različne pridelke tako na terenu kot po žetvi.

Mnogi lahko proizvajajo toksine, ki škodujejo ljudem. Drugi so naklonjeni fermentaciji nekaterih živil in so sposobni proizvajati antibiotike.

Filogenija in taksonomija

Taksonomija Penicillium To je precej zapleteno, saj je bilo v mnogih skupinah gliv pogosto običajno, da so anamorfna in teleomorfna stanja veljala za različne taksone..

Sprva se je rod uvrstil v umetno skupino Deuteromycetes (nepopolne glive), ker njihove spolne oblike niso bile znane. Teleomorphs se nahajajo na robu Ascomycota v okviru naročila Eurotiales

Žanr je bil razdeljen na štiri pod-žanre: Aspergilloide, Furcatum, Penicillium in Biverticillium,ki se razlikujejo glede na vrsto konidiofora. Kasneje Biverticillatum je bil povezan s teleomorfnim žanrom Talaromyces in drugih treh pod žanrov Eupenicillium.

Kasneje, v pregledu Penicillium senso stricto (ne vključuje. \ t Talaromyces), teleomorph Eupenicillium se je zgodilo, da se šteje za sinonim, od imena Penicillium starejši je.

Spol Talaromyces

Zanj so značilni asosi, ki jih tvori mreža hif z mehkimi stenami. Ascos zori v nekaj tednih v gojišču. Oblikuje se osem ascospor, ki so enocelične. Anamorph (pod-žanr) Biverticillatum) predstavlja ozke fialide.

Molekularne študije so ugotovile, da gre za monofiletično skupino in se trenutno nahaja v družini Trichocomaceae. Priznanih je približno 110 vrst, razvrščenih v sedem razdelkov.

Med zanimivimi vrstami izstopa T. marneffei, povzroča sistemsko mikozo pri bolnikih s HIV.

Spol Penicillium

Trenutno je v rodu vse vrste Eupenicillium, kot tudi zvrsti Eladia, Torulomyces, Chromocleista in Hemicarpenteles.

Vrste so prisotne z izodiametričnimi celicami (enakih strani), z zelo trdimi stenami (sclerotiziranimi). Ascos potrebuje mesece, da zori, v nekaterih primerih pa ascospore ne zrejo.

Za aseksualno stanje je značilna flegmatična široka ali steklena oblika sluzi.

Rod se nahaja v družini Aspergillaceae in je bil razdeljen na dva pod-rodova (Aspergilloide in Penicillium) in 25 oddelkov.

Habitat

Vrsta vrste Penicillium lahko se razvijajo v različnih okoljih in imajo svetovljansko razporeditev. Lahko živijo v ekstremnih pogojih temperature, slanosti, pH ali vodnega stresa.

Prisotnost Penicillium na več kot 400 rastlinskih vrstah. Najdeni so bili na zelo hladnih območjih, kot sta subarktika in tundra.

V slanih okoljih je prisotnost vrst. \ T Penicillium kot endofiti morskih trav ali ki rastejo na tleh s slanostjo.

Druge vrste se lahko razvijejo na zelo kislih tleh naravno ali s človeškimi dejavnostmi, kot so rudarske vode in industrijske odpadne vode. 

Razmnoževanje

Vrsta vrste Penicillium in Talaromyces razmnožujejo se aseksualno in spolno.

Seksualna reprodukcija

Pojavi se lahko zaradi razdrobljenosti micelija, ki se kasneje še naprej deli. V drugih primerih lahko tvorite sklerocij (debelostenski micelij), ki lahko prenese neželene razmere in se nato začne deliti.

Najpogostejša oblika aseksualnega razmnoževanja je tvorba konidij (spolnih spore) iz konidiophores. Te se oblikujejo iz delitve jedra fialidov.

Spolna reprodukcija

Spolne spore nastajajo v askah. Nastanejo anteridij (moška struktura) in ascogonium (ženska struktura). Citoplazme obeh struktur so staljene (plazmogamija), nato pa se jedra združijo (kariogamija).

Ko se oblikuje diploidna celica, se pojavi mejoza. Nastanejo štiri haploidne celice, ki trpijo zaradi mitoze in proizvajajo osem ascospor.

Ascospore so haploidne z enim jedrom. Lahko imajo gladko površino ali okras in so razpršeni po vetru ali pa jih odteče dež.

Patogeni in bolezni

Različne vrste Penicillium so povzročitelji kvarjenja hrane, zlasti kadar so pogoji vlažni in topli. Na njih se razvijajo kolonije in encimi, ki jih proizvajajo, se hitro razgradijo. Na splošno imajo kolonije zelenkaste barve.

Pogosto je tudi onesnaženje stavb s spori. \ T Penicillium in druge zvrsti. Zaprte in vlažne okolice spodbujajo razvoj glivic. Obstajajo ljudje, ki so zelo občutljivi na spore, kar povzroča različne bolezni dihal in alergije.

T. marneffei (prej Penicillium marneffei) je vzrok za peniciliozo, endemično bolezen v jugovzhodni Aziji. Vpliva samo na bolnike z imunosupresijo, predvsem na tiste z virusom HIV. Konidije okužijo gostitelja z vdihavanjem in se nato razvijejo znotraj celic, kar vpliva na delovanje nekaterih organov.

Biotehnologija

Nekatere vrste Penicillium Široko se uporabljajo v živilski in farmacevtski industriji.

V mnogih mesnih izdelkih, ki so predmet postopkov zorenja, je navzočnost glivičnih kolonij na površini pogosta. Te gobe povečajo značilne arome in okuse zaradi proizvodnje različnih kemičnih spojin.

Vrste. \ T Penicillium tvorijo površinsko mikrobno floro v nekaterih fermentiranih klobasah, kot je salama. To so antioksidanti in preprečujejo izsušitev, poleg njihove proteolitične sposobnosti prispeva tudi k zdravljenju proizvodov in preprečevanju napada patogenov..

V primeru tako imenovanih modrih sirov, P. roqueforti doda se pri zorenju njih. S svojo dejavnostjo proizvaja encime, ki razgrajujejo kemične spojine, ki proizvajajo značilno aromo in okus teh sirov. Modre lise so kolonije glive v siru.

Nekatere vrste lahko proizvajajo naravne antibiotike. Eden od teh je penicilin, ki ga dobimo predvsem iz P. chrysogenum. Penicilin je bil prvi antibiotik, ki se je uporabljal v medicini.

Reference

1. Acosta R (2006) Izbira Penicillium proizvajalci antifungalnih peptidov za uporabo v mesnih izdelkih. Spomin, da se lahko kvalificirate za naziv doktorja. Veterinarska fakulteta, Univerza v Extremaduri, Španija. 288 str.
2. Cabañes J, MR Bragulat in G Castellá (2010) Ohratoksin, ki proizvaja vrsto v rodu Penicillium. Toksini 2: 1111-1120.
3. Houbraken in RA Samson (2011) Filogenija Penicillium in segregacijo Trichocomaceae v tri družine. Študije v mikologiji 70: 1-51.
4. Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga in JC Frisvad (2011) Filogenija in nomenklatura rodu Talaromyces in taksoni, nastanjeni v Ljubljani. \ t Penicillium subgenus Biverticillium. Študije v mikologiji 70: 159-183.
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi in RA Samson (2014) \ t Penicillium. Študije v mikologiji 78: 343-371.
6. Yadav A, Verma P, Kumar V, Sangwan P, Mishra S, Panjiar N, Gupta V in Saxena AK (2017) Biotska raznovrstnost roda Penicillium v različnih habitatih. V: KV Gupta in S Rodríguez-Canto (ed). Novi in ​​prihodnji razvoj mikrobne biotehnologije in bioinženiringa. Penicillium lastnosti in aplikacije sistema. Elsevier, Združeno kraljestvo.