Карактеристике Пенициллиум цхрисогенум, таксономија, морфологија, станиште

Пенициллиум цхрисогенум То је врста гљива која се најчешће користи у производњи пеницилина. Врста је унутар рода Пенициллиум Аспергиллиацеае породице Асцомицота.

Одликује се филаментозном гљивицом, са септираним хифама. Када се узгајају у лабораторији, њихове колоније брзо расту. Имају баршунасти до памучни изглед и плаво-зелену боју.

Индек

• 1 Опште карактеристике
• 2 Филогенија и таксономија
  • 2.1 Синонимија
  • 2.2 Актуелно ограничење
• 3 Морфологија
• 4 Хабитат
• 5 Репродукција
  • 5.1 Асексуална репродукција
  • 5.2 Сексуална репродукција
• 6 Медији за културу
• 7 Пеницилин
• 8 Референце

Опште карактеристике

П. цхрисогенум То је сапрофитска врста. У стању је да разгради органску материју да би произвела једноставна једињења угљеника која користи у својој храни.

Врста је свеприсутна (може се наћи било где) и уобичајено је да се нађе у затвореним просторима, земљишту или у вези са биљкама. Такође расте на хлебу и његове споре су уобичајене у прашини.

Споре П. цхрисогенум могу изазвати респираторне алергије и кожне реакције. Такође може произвести различите врсте токсина који утичу на људе.

Производња пеницилина

Најпознатија употреба ове врсте је производња пеницилина. Овај антибиотик је први пут открио Алекандер Флеминг 1928. године, иако га је у принципу идентификовао П. рубрум.

Иако постоје друге врсте Пенициллиум способан да произведе пеницилин, П. цхрисогенум То је најчешће. Његова преферирана употреба у фармацеутској индустрији је због високе производње антибиотика.

Репродукција

Они се репродукују асексуално преко конидија (асексуалних спора) које се јављају у конидиофору. Они су усправни и танкозидни, са неколико фиалида (ћелије које производе конидије).

Сексуална репродукција се одвија кроз асцоспоре (сексуалне споре). Произведени су у дебелослојним асцосима (плодним тијелима).

Асцоспоре (сексуалне споре) производе се у асцосима (плодним тијелима). Они су цлеистотхециум (заобљени) и имају своје склеротизиране зидове.

Производња секундарних метаболита

Секундарни метаболити су органска једињења која производе жива бића која не интервенишу директно у њихов метаболизам. У случају гљива, ова једињења помажу у њиховој идентификацији. 

П. цхрисогенум карактерише га производња рокуефортина Ц, мелеагрина и пеницилина. Ова комбинација једињења олакшава њихову идентификацију у лабораторији. Поред тога, гљива производи и друге обојене секундарне метаболите. Ксантоксилини узрокују жуту боју типичног ексудата врсте.

С друге стране, може произвести афлатоксине, који су микотоксини штетни за људе. Ови токсини нападају систем јетре и могу довести до цирозе и рака јетре. Споре гљивица контаминирају различите намирнице које, када се прогутају, могу изазвати ову патологију.

Нутритион

Врста је сапрофитна. Има способност да производи дигестивне ензиме који се ослобађају на органској материји. Ови ензими деградирају супстрат, разлажући сложена једињења угљеника.

Након тога, најједноставнија једињења се ослобађају и могу се апсорбовати од стране хифа. Хранљиве материје које се не конзумирају, акумулирају се као гликоген.

Филогенија и таксономија

П. цхрисогенум је први пут описао Цхарлес Тхом 1910. Врста има синонимију (различита имена за исту врсту)..

Синоними

Флеминг је 1929. идентификовао врсте које производе пеницилин П. рубрум, због присуства црвене колоније. Након тога је врста додељена под именом П. нотатум.

Године 1949. то су указали микологи Рапер и Тхом П. нотатум је синоним за П. цхрисогенум. Године 1975. направљен је преглед групе сродних врста П. цхрисогенум и четрнаест синонима је предложено за ово име.

Велики број синонима за ову врсту односи се на тешкоће успостављања дијагностичких знакова. Оцењено је да варијације у медијуму културе утичу на неке карактеристике. То је довело до погрешних идентификација таксона.

Интересантно је напоменути да је за принцип приоритета (објављено прво име) име за најстарији таксон П. грисеоросеум, објављено 1901. године, П. цхрисогенум остаје као име сачувано за његову широку употребу.

Тренутно, најпрецизнији карактери за идентификацију врсте је производња секундарних метаболита. Присуство рокуефортина Ц, пеницилина и мелеагрина, гарантује исправну идентификацију.

Цуррент цирцумсцриптион

П. цхрисогенум описан је у одељку Цхрисогена рода Пенициллиум. Овај род се налази у породици Аспергиллиацеае реда Еуротиалес де лос Асцомицота.

Секција Цхрисогена је карактерисана присуством тервертициладоса и четири вертилиладос конидиофора. Фиалиди су мали и колоније су углавном баршунасте. Врсте ове групе су толерантне на салинитет и скоро све производе пеницилин.

13 врста је пријављено за овај дио, који је П. цхрисогенум врста врсте. Ова секција је монофилетичка група и брат је секције Рокуефорторум.

Морфологија

Ова гљива представља филаментозни мицелиј. Хифе су септати, што је карактеристично за Асцомицота.

Конидиофори су тервертициладос (са обилним посљедицама). То су танки и глатки зидови, димензија 250-500 μм.

Метуласе (гране конидиофора) имају глатке зидове, а фиалиди су ампулиформни (у облику боце), а често и дебели зидови.

Конидије су подглобалне до елиптичне, пречника 2,5 - 3,5 μм и глатке зидове када се посматрају са оптичким микроскопом. У скенирајућем електронском микроскопу зидови су туберкурирани.

Хабитат

П. цхрисогенум То је космополитски. Пронађена је врста која расте у морским водама, као иу тлу природних шума у ​​умјереним или тропским зонама.

То је мезофилна врста која може расти између 5 - 37 ° Ц, са оптималним на 23 ° Ц. Поред тога, он је ксерофилан, тако да се може развити у сувим срединама. С друге стране, толерантан је на салинитет.

Због способности да расте у различитим условима околине, уобичајено је да се нађе у унутрашњим просторима. Пронађен је у системима климатизације, фрижидера и тоалета, између осталог.

Честа је гљивица као патоген воћака као што су брескве, смокве, агруми и гуава. Такође, може контаминирати житарице и месо. Такође расте на прерађеним намирницама као што су хлеб и крекери.

Репродукција

Ин П. цхрисогенум превладава асексуална репродукција. У више од 100 година проучавања гљивица, до 2013. године није доказана сполна репродукција код врсте.

Асексуална репродукција

Ово се дешава кроз производњу конидија у конидиофору. Формирање конидија је повезано са диференцијацијом специјализованих репродуктивних ћелија (фиалиди).

Производња конидија почиње када вегетативна хипа заустави раст и формира септум. Затим, ова област почиње да буја и формира се низ грана. Апикална ћелија грана се разликује у фиалиду који почиње да се дели са митозом да би се створиле конидије.

Конидије су углавном расуте по ветру. Када конидиоспори достигну повољно окружење, они клијају и доводе до вегетативног тела гљива..

Сексуална репродукција

Проучавање сексуалне фазе у П. цхрисогенум То није било лако, јер медији културе који се користе у лабораторији не промовишу развој сексуалних структура.

Немачка микологиња Јулиа Бохм и сарадници су 2013. године успели да стимулишу сексуалну репродукцију у врсти. За то су ставили две различите расе на агар у комбинацији са зобеном кашом. Капсуле су подвргнуте мраку на температури између 15 ° Ц и 27 ° Ц.

Након периода инкубације између пет недеља до три месеца, уочено је формирање цлеистоцеци (затворени заобљени асцос). Ове структуре су формиране у контактној зони између двеју раса.

Овај експеримент је то показао у П. цхрисогенум сексуална репродукција је хетеро- тална. Потребно је произвести аскогонијум (женска структура) и антеридијум (мушка структура) две различите расе.

Након формирања асцогониум и антхеридиум, цитоплазме (плазмогамија) и затим језгра (кариогамија) спајају се. Ова ћелија улази у мејозу и доводи до асцоспора (сексуалних спора).

Медији културе

Колоније у медију за културу расту веома брзо. Изгледају баршунасто до памучног изгледа, са белим мицелијама на маргинама. Колоније су плавичасто зелене и производе богат, светло жути ексудат. 

Воћне ароме су присутне у колонијама, слично ананасу. Међутим, код неких пасмина мирис није јако изражен.

Пеницилин

Пеницилин је први антибиотик који се успешно користи у медицини. То је случајно открио шведски миколог Алекандер Флеминг 1928. године.

Истраживач је спровео експеримент са бактеријама рода Стапхилоцоццус и медијум културе је загађен са гљивицама. Флеминг је приметио да на месту где се развила гљива, бактерија није расла.

Пеницилини су бета-лактамски антибиотици, а они природног порекла разврставају се у неколико типова према њиховом хемијском саставу. Они делују углавном на грам-позитивне бактерије које нападају њену ћелијску стијенку и састоје се углавном од пептидогликана.

Постоји неколико врста Пенициллиум способан да производи пеницилин, али П. цхрисогенум То је онај са највећом продуктивношћу. Први комерцијални пеницилин произведен је 1941. године, а већ 1943. године био је у могућности да се произведе у великој мери.

Природни пеницилини нису ефикасни против неких бактерија које производе ензим пеницилин. Овај ензим има способност да уништи хемијску структуру пеницилина и неактивних.

Међутим, било је могуће произвести полусинтетске пеницилине промјеном састава јухе у којој је Пенициллиум. Они имају предност у томе што су отпорни на пеницилин, стога су ефикаснији против неких патогена.

Референце

1. Бохм Ј, Б Хофф, Ц О'Горман, С Волфер, В Клик, Д Бингер, И Задра, Х Курнстеинер, С Погголер, П Диер и У Куцк (2013) Сексуална репродукција и развој паразитског типа у пеницилину - производи гљивице Пенициллиум цхрисогенум. ПНАС 110: 1476-1481.
2. Хоубракен и РА Самсон (2011) Пхилогени оф Пенициллиум и сегрегација Трицхоцомацеае у три породице. Студије у микологији 70: 1-51.
3. Хенк ДА, ЦЕ Еагле, К. Бровн, МА Ван ден Берг, ПС Диер, СВ Петерсон и МЦ Фисхер (2011) Спецификација упркос глобално преклапајућим дистрибуцијама у Пенициллиум цхрисогенум: популацијска генетика срећне гљивице Александра Флеминга. Молецулар Ецологи 20: 4288-4301.
4. Козакиевицз З, ЈЦ Фрисвад, ДЛ Хавксвортх, ЈИ Питт, РА Самсон, АЦ Столк (1992) Предлози за номина специфица цонсерванда и рејициенда Аспергиллус и Пенициллиум (Фунги). Такон 41: 109-113.
5. Ледерманн В (2006) Историја пеницилина и његова производња у Чилеу. Рев. Цхил. Инфецт. 23: 172-176.
6. Ронцал, Т и У Угалде (2003) Пенициллиум. Истраживања у микробиологији. 154: 539-546.