Penicillium chrysogenum

Penicillium chrysogenum, soppen pleide å produsere penicillin

Hva er Penicillium chrysogenum?

Penicillium chrysogenum Det er sopparten som brukes oftere i penicillinproduksjon. Arten er innenfor slekten Penicillium, Fra Aspergilliaceae -familien til Ascomycota.

Det er preget av å være en filamentøs sopp, med septatede hyfer. Når de dyrkes i laboratoriet, er koloniene rask vekst. De har et fløyelsaktig og bomullsutseende og blåaktig grønn farge.

Kjennetegn på penicillium chrysogenum

- Det er en saprofyttart, som er i stand til å nedbryte organisk materiale for å produsere enkle karbonforbindelser som den bruker i kostholdet.

- Arten er allestedsnærværende (den finnes hvor som helst), og det er vanlig å finne den i lukkede rom, gulvet eller assosiert med planter. Den vokser også på brød og sporer er vanlig i støv.

- Sporer av P. Chrysogenum De kan generere luftveisallergier og hudreaksjoner. Det kan også produsere forskjellige typer giftstoffer som påvirker mennesker.

- Det er den mest brukte arten for penicillinproduksjon (selv om det er andre som er i stand til å produsere den). Dette antibiotikaet ble oppdaget av Alexander Fleming i 1928, selv om han i prinsippet identifiserte det P. Rubrum. Den foretrukne bruken i legemiddelindustrien skyldes den høye antibiotikaproduksjonen.

- De reproduserer aseksuelt av conidia (aseksuelle sporer) som forekommer i conidiophores. Disse er oppreiste og med tynne vegger, med få fixacids (conidia -produserende celler).

- Seksuell reproduksjon skjer gjennom ascospores (seksuelle sporer). Disse forekommer i avsky (fruktbare kropper) av tykke vegger. Dette er Cleistotecio -type (avrundet måte) og presenterer sine sklerotiserte vegger.

- De produserer sekundære metabolitter (organiske forbindelser produsert av levende vesener, og som ikke griper inn direkte i stoffskiftet). Når det gjelder sopp, hjelper disse forbindelsene deres identifikasjon. 

- Produserer Roquefortina C, Meleagrine og Penicillin. Denne kombinasjonen av forbindelser letter laboratorieidentifikasjonen. I tillegg produserer soppen andre fargede sekundære metabolitter. Xantoxilins er årsaken til den gule fargen på den typiske ekssudatet til arten.

Kan tjene deg: de 40 eksemplene på det mest fremtredende protistkongeriket

- Det kan produsere aflatoksiner, som er skadelige mykotoksiner for mennesket. Disse giftstoffene angriper leversystemet og kan føre til skrumplever og leverkreft. Soppsporer forurenser forskjellige matvarer som, når de inntatt, kan forårsake denne patologien.

Filogeni og taksonomi

P. Chrysogenum Det ble først beskrevet av Charles Thom i 1910. Arten har en synonymi (forskjellige navn for samme art) omfattende.

P. Chrysogenum er omskrevet til seksjonen Chrysogena av sjangeren Penicillium. Denne sjangeren ligger i Aspergilliaceae -familien til EuroTiales -ordenen til Ascomycota.

Chrysogena-delen er preget av nåværende terverticililated og fire-vertikilert conidió. De faste er små og de generelt fløyelsaktige koloniene. Arten i denne gruppen er tolerante overfor saltholdighet og produserer nesten alle penicillin.

13 arter er indikert for seksjonen, å være P. Chrysogenum Typen art. Denne delen er en monofiletisk gruppe og bror til Roquefortorum -delen.

Morfologi

- Denne soppen presenterer filamentøse mycler. Hyferene er septert, noe som er karakteristisk for ascomycota.

- Conidiophores er terverticililated (med rikelig forgreninger), tynne og glatte vegger, og måler 250-500 um.

- Metulas (conidiophore forgreninger) har glatte vegger og fixoider er ampuliform (flaskeformet), og mange ganger med tykke vegger.

- Conidias er subglobose til elliptiske, fra 2,5-3,5 um i diameter og glatte vegger når det observeres med det optiske mikroskopet. I det elektroniske skanningsmikroskopet er veggene tuberkulert.

Habitat

P. Chrysogenum Det er kosmopolitisk. Arten har vokst i havvann, så vel som i gulvet i naturskoger i tempererte eller tropiske områder.

Det er en mesofil art som kan vokse mellom 5-37 ° C, med dens optimale ved 23 ° C. I tillegg er det xerofil, så det kan utvikle seg i tørre miljøer. På den annen side tolererer saltholdigheten.

Kan tjene deg: belastning (mikrobiell): egenskaper, identifikasjon, isolasjon

På grunn av evnen til å vokse under forskjellige miljøforhold, er det vanlig å finne det i interiørområder. Det er funnet i klimaanlegg, kjøleskap og helse, blant andre.

Det er en hyppig sopp som et patogen av frukttrær som fersken, fiken, sitrus og guayabas. På samme måte kan du forurense frokostblandinger og kjøtt. Den vokser også på bearbeidet mat, for eksempel brød og informasjonskapsler.

Reproduksjon

I P. Chrysogenum Det er en overvekt av aseksuell reproduksjon. I mer enn 100 år av soppstudien, frem til seksuell reproduksjon av arten i 2013, ble ikke bevist.

Aseksuell reproduksjon

Dette skjer gjennom produksjonen av Conidia i Conidioforos. Conidia -formasjon er assosiert med differensiering av spesialiserte reproduktive celler (Fixacides).

Conidia -produksjonen begynner når en vegetativ hyfa stopper veksten og en septum dannes. Deretter begynner dette området å svelle og en serie grener dannes.

Den apikale cellen til grenene er forskjellig i fikset som begynner å dele seg med mitose for å gi opphav til conidia.

Conidia er hovedsakelig spredt av vinden. Når conidiospores når et gunstig miljø, spirer de og gir opphav til soppenes vegetative kropp.

Seksuell reproduksjon

Studiet av den seksuelle fasen i P. Chrysogenum Det var ikke enkelt, fordi media som ble brukt i laboratoriet ikke fremmer utvikling av seksuelle strukturer.

I 2013 klarte den tyske mykologen Julia Böhm og samarbeidspartnere å stimulere seksuell reproduksjon i arten.

For å gjøre dette plasserte de to forskjellige løp på avtalt agar med havregryn. Kapslene gjennomgikk mørkt ved en temperatur mellom 15 ° C til 27 ° C.

Etter en inkubasjonstid, mellom fem uker opp til tre måneder, ble dannelsen av cleistocecios (lukket avrundet avsky) observert. Disse strukturene ble dannet i kontaktsonen mellom de to løpene.

Dette eksperimentet viste det i P. Chrysogenum Seksuell reproduksjon er heterotal. Det er nødvendig å produsere en avsky (kvinnelig struktur) og en anteride (mannlig struktur) av to forskjellige løp.

Det kan tjene deg: Cryptosporidium Parvum: Kjennetegn, livssyklus, sykdommer

Etter dannelsen av ascogonium og anteriteten blir cytoplasmer (plasmogami) og deretter kjernene (cariogamia) slått sammen (cariogamia).

Denne cellen går inn i meiose og gir opphav til ascospores (seksuelle sporer).

Kulturmedier

Kolonier i dyrkingsmedier vokser veldig raskt. De er et fløyelsaktig utseende for bomull, med de hvite myceloene på marginene. Koloniene er blågrønne og produserer en rikelig ekssudat med lys gul farge. 

Aromaer fruktig i koloniene presenteres, ligner på ananas. I noen raser er lukten imidlertid ikke veldig markert.

Penicillin

Penicillin er det første antibiotikaet som har blitt brukt med suksess i medisin. Dette ble oppdaget tilfeldig av den svenske mykologen Alexander Fleming i 1928.

Forskeren gjennomførte et eksperiment med bakterier av sjangeren Staphylococcus Og kulturmediet var forurenset med soppen. Fleming observerte at bakteriene ikke vokste på stedet der soppen utviklet seg.

Penicillins er beta -laktamantibiotika, og de med naturlig opprinnelse er klassifisert i forskjellige typer i henhold til deres kjemiske sammensetning. Disse virker hovedsakelig på gram -positive bakterier som angriper celleveggen, hovedsakelig sammensatt av peptidoglykan.

Det er flere arter av Penicillium i stand til å produsere penicillin, men P. Chrysogenum er den som har størst produktivitet. Den første kommersielle penicillinen skjedde i 1941, og allerede i 1943 klarte den å skje i stor skala.

Naturlige penicilliner er ikke effektive mot noen bakterier som produserer penicilase -enzymet. Dette enzymet har evnen til å ødelegge den kjemiske strukturen til penicillin og inaktiv.

Imidlertid er semi-syntetiske penicilliner blitt produsert ved å endre sammensetningen av buljongen der Penicillium. De har fordelen at de er resistente penicilase, derfor mer effektive mot noen patogener.

Referanser

1. Houbraken og Ra Samson. Filogeni av Penicillium og segregeringen av Trichocomaceae i tre familier. Studier i mykologi.
2. Ledermann w. Historien til Penicillin og dens produksjon i Chile. Rev. Chil. Infisere. 
3. Roncal, T og U Ugalde. Conidiation Induction in Penicillium. Forskning i mikrobiologi.