Характеристики на пеницилия, таксономия, морфология, местообитание

Penicillium е род на бактерии, който се намира във филума Ascomycota. За първи път е описан от немския миколог Хайнрих Линк през 1809 г. и неговата таксономия е сложна.

По принцип тя се намира в дейтеромицетите (несъвършени гъби), тъй като е известно само неговото анаморфно (асексуално) състояние. Впоследствие беше установено, че Penicillium съответства на телеоморфните (сексуални) състояния на половете Eupenicillium и Talaromyces на Аскомицетите.

Анаморфното състояние на Penicillium Характеризира се с хиалинови (безцветни) септирани хифи. Когато се поставят в културална среда в лабораторията, колониите се превръщат от синьо, синьозелено до розово.

Етимологията на Penicillium идва от четка, тъй като конидиофорите (структури, които произвеждат асексуални спори) са разклонени.

Penicillium заедно с други гъбични родове са известни като плесени, защото растат на различни органични продукти, образуващи слой от различно оцветяване. Този род е сапрофитен и може да расте в различни среди.

Много видове от рода са от голямо значение за човека. Пеницилин (първият антибиотик, използван в медицината) е получен от P. chrysogenum. От друга страна, така наречените сини сирена получават своите характеристики поради липолитичната и протеолитичната активност на видовете. Penicillium.

Някои видове са вредни за здравето. Те произвеждат различни токсини, като охратоксини, които увреждат бъбречната система. Други видове причиняват щети на различни храни като хляб и цитрусови плодове. Някои от тях са патогени на животни и хора.

индекс

• 1 Общи характеристики
• 2 Видове конидиофори
  • 2.1 Производство на микотоксини
  • 2.2 Хранене
• 3 Филогенеза и таксономия
  • 3.1 Род Talaromyces
  • 3.2 Род Penicillium
• 4 Местообитание
• 5 Възпроизвеждане
  • 5.1 Асексуално размножаване
  • 5.2 Сексуално размножаване
• 6 Патогени и болести
• 7 Биотехнология
• 8 Препратки

Общи характеристики

Групата се характеризира с наличието на септиращи хифи и филаменти от мицелия. Когато се отглежда в лабораторията, той произвежда колонии с компактен мицел и добре дефинирани граници.

Колониите бързо се разрастват и изглеждат вълнени или памучни. По принцип те са бели и след това стават сини, зеленикаво жълтеникави или розовозелени.

Половите спори (аскоспори) се произвеждат в ascos (плодни тела), които могат да бъдат дървесни или да имат по-мека текстура в зависимост от групата.

Най-забележителната характеристика на рода е развитието на разклонени конидиофори под формата на четка. Различните видове разклонения на конидиофора позволяват да се разграничат видовете.

Конидиофорът е добре структуриран и има ос, от който се образуват клони (metullas). Съдът се образува върху метула (клетки с форма на бутилка, които произвеждат конидии). Това е най-важният характер за разграничаване на видове от рода.

Видове конидиофори

Simples: фиалидите са самотни.

Monoverticiladosгрупа от фиалиди се появяват на върха на оста conidiophore.

Divicariados: представени са разклоненията на metúlas на различни височини и на тези групи фиалиди.

biverticillate: на върха на вала се образуват три или повече метула, всяка с група фиалиди на върха.

Terverticilados: представя серия от междинни разклонения между метула и фиалиди.

Производство на микотоксини

Видове Penicillium те произвеждат токсични вещества, които замърсяват храната, които са известни като микотоксини. Най-често срещани са охратоксини и патулини.

Охратоксините могат да замърсят зърнените храни и сирената, както и да се натрупат в мазнините на животните, консумирани от хората. Тези токсини засягат бъбречната система.

Патулините се срещат в зърнените храни и ядките. Той може да отслаби имунната система и да атакува нервната система.

хранене

Видът на Penicillium Те са сапрофити. Те имат висок капацитет да разграждат органичните вещества, защото произвеждат голямо количество хидролитични ензими. Тези ензими имат способността да ускорят процеса на разлагане.

Тези гъби са известни като плесени и спорите им са основните замърсители на въздуха в много затворени сгради. Освен това те се държат като патогени на различни култури както на полето, така и в периода след прибиране на реколтата.

Много от тях могат да произвеждат токсини, които причиняват вреда на хората. Други благоприятстват ферментацията на някои храни и са способни да произвеждат антибиотици.

Филогенеза и таксономия

Таксономията на Penicillium Тя е доста сложна, тъй като в много групи гъбички е било обичайно анаморфните и телеоморфните състояния да се считат за различни таксони..

Първоначално родът се поставя в изкуствената група Deuteromycetes (несъвършени гъби), тъй като техните сексуални форми не са известни. Телеоморфите са разположени на ръба на Ascomycota в рамките на реда на Eurotiales

Жанрът е разделен на четири под-жанра: Aspergilloides, furcatum, Penicillium и Biverticillium,които се диференцират по вида на конидиофора. по-късно Biverticillatum е свързан с телеоморфния жанр Talaromyces и другите три под-жанра Eupenicillium.

По-късно, в преглед на Penicillium senso stricto (с изключение на. \ t Talaromyces), телеоморфа Eupenicillium случило се да се счита за синоним, тъй като името Penicillium е по-стар.

пол Talaromyces

Характеризира се с представяне на аскоми, образувани от мрежа от хифи с меки стени. Аскомите узряват за няколко седмици в културалната среда. Образуват се осем аскоспори, които са едноклетъчни. Анаморфът (под-жанр) Biverticillatum) представя тесни фиалиди.

Молекулярните изследвания установяват, че това е монофилетична група и в момента се намира в семейство Trichocomaceae. Признати са около 110 вида, групирани в седем секции.

Сред видовете интерес се откроява T. marneffei, патоген, който причинява системни микози при пациенти с HIV.

пол Penicillium

Понастоящем в рода всички видове на Eupenicillium, както и жанрите Eladia, Torulomyces, Chromocleista и Hemicarpenteles.

Видовете представят ascos с изодиаметрични клетки (с еднакви страни), с много твърди стени (склеротизирани). Ascos отнема месеци, за да узрее и в някои случаи аскоспорите не узряват.

Асексуалното състояние се характеризира с флегматична широка или бутилова форма.

Родът се намира в семейството на Aspergillaceae и е разделен на два под-рода (Aspergilloides и Penicillium) и 25 секции.

хабитат

Видът на Penicillium те могат да се развиват в различни среди и да имат космополитно разпределение. Те могат да живеят в екстремни условия на температура, соленост, рН или воден стрес.

Наличието на Penicillium над 400 вида растения. Те са открити в много студени райони като подарктиката и тундрата.

В солени среди присъствието на видове Penicillium като ендофити на морските треви или растат в почви с висока соленост.

Други видове могат да се развиват на много киселинни почви, естествено или чрез човешки дейности, като например минни отпадъци и промишлени отпадъчни води. 

репродукция

Видът на Penicillium и Talaromyces те се размножават асексиално и сексуално.

Асексуално размножаване

Това може да се дължи на фрагментацията на мицела, която по-късно продължава да се разделя. В други случаи можете да образувате склероций (дебелостенни мицели), които да издържат на неблагоприятни условия и след това да започнат да се делят.

Най-често срещаната форма на асексуално размножаване е производството на конидии (сексуални спори) от конидиофорите. Те се образуват от разделението на ядрото на фиалидите.

Сексуално размножаване

Сексуалните спори се произвеждат в ascos. Генерират се антеридиум (мъжка структура) и аскогоний (женска структура). Цитоплазмите на двете структури са кондензирани (плазмогамия) и след това ядрата са съединени (кариогамия).

След образуването на диплоидната клетка се появява мейоза. Образуват се четири хаплоидни клетки, страдащи от митоза, произвеждащи осем аскоспори.

Аскоспорите са хаплоидни с едно ядро. Те могат да имат гладка повърхност или с орнаменти и са разпръснати от вятъра или изхвърлени от дъжда.

Патогени и болести

Различни видове Penicillium те са причинители на разваляне на храни, особено когато условията са влажни и топли. На тях се развиват колониите, а ензимите, които ги произвеждат, се разграждат бързо. Обикновено колониите имат зеленикав цвят.

Често е и замърсяването на сградите от спорите на Penicillium и други жанрове. Затворената и влажна среда благоприятстват развитието на гъбичките. Има хора, които са много чувствителни към спори, което им причинява различни респираторни патологии и алергии.

T. marneffei (по-рано Penicillium marneffei) е причината за пеницилиоза, ендемично заболяване в Югоизточна Азия. Той засяга само имуносупресирани пациенти, главно тези с HIV. Конидиите заразяват гостоприемника чрез вдишване и след това се развиват вътреклетъчно, засягайки функционирането на някои органи.

биотехнологиите

Някои видове Penicillium Широко се използват в хранителната и фармацевтичната промишленост.

В много месни продукти, които са обект на съзряване, присъствието на гъбични колонии на повърхността е често срещано явление. Тези гъби подобряват характерните аромати и аромати, дължащи се на производството на различни химически съединения.

Видове Penicillium те съставляват повърхностната микробна флора в някои ферментирали колбаси като салам. Те са антиоксиданти и предотвратяват изсушаването, като в допълнение към тяхната протеолитична способност допринасят за лечението на продуктите и предотвратяват атаката на патогените..

В случая на така наречените сини сирена, P. roqueforti добавя се при узряването им. Дейността му произвежда ензими, които разграждат химическите съединения, произвеждащи характерния аромат и вкус на тези сирена. Сините петна са колониите на гъбата в сиренето.

Някои видове могат да произвеждат естествени антибиотици. Един от тях е пеницилин, който се получава главно от P. chrysogenum. Пеницилинът е първият антибиотик, използван в медицината.

препратки

1. Acosta R (2006) Избор на Penicillium производители на противогъбични пептиди за употреба в месни продукти. Памет, за да се класирате за титлата Доктор. Ветеринарен факултет, Университет в Естремадура, Испания. 288 p.
2. Cabañes J, MR Bragulat и G Castellá (2010) Охратоксин произвеждащ вид в рода Penicillium. Токсини 2: 1111-1120.
3. Houbraken и RA Samson (2011) Филогения на Penicillium и сегрегацията на Trichocomaceae в три семейства. Изследвания в микологията 70: ​​1-51.
4. Самсон Р.А., Н Йилмази, Й.Хубракен, Х.Спиренбург, К.А. Сейферт, С.В.Петърсън, Й.Варга и Ж.С.Фрисвад (2011) Talaromyces и таксони, настанени в Penicillium подрод Biverticillium. Изследвания в микологията 70: ​​159-183.
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi и RA Samson (2014) Идентификация и номенклатура на рода Penicillium. Изследвания в Mycology 78: 343-371.
6. Ядав А, Верма П, Кумар V, Сангван П, Мишра S, Панджар N, Гупта V и Саксена АК (2017) Биоразнообразие на рода Penicillium в различни местообитания. В: KV Gupta и S Rodríguez-Canto (ed). Нови и бъдещи разработки в областта на микробната биотехнология и биоинженерството. Penicillium системни свойства и приложения. Elsevier, Великобритания.