Penicillium chrysogenum este specia de ciuperci care este utilizată cel mai frecvent în producția de penicilină. Specia se află în gen Peniciliu din familia Aspergilliaceae din Ascomycota.
Se caracterizează prin faptul că este o ciupercă filamentoasă, cu hife septate. Când este cultivat în laborator, coloniile sale cresc rapid. Au aspect catifelat până la bumbac și de culoare verde-albăstrui..
Indice articol
P. chrysogenum este o specie saprofita. Este capabil să descompună materia organică pentru a produce compuși simpli de carbon pe care îi folosește în dieta sa.
Specia este omniprezentă (poate fi găsită oriunde) și este obișnuită să o găsești în spații închise, la sol sau asociate plantelor. De asemenea, crește pe pâine și sporii săi sunt obișnuiți în praf..
Sporii de P. chrysogenum pot provoca alergii respiratorii și reacții cutanate. De asemenea, poate produce diferite tipuri de toxine care afectează oamenii.
Cea mai cunoscută utilizare a speciei este producția de penicilină. Acest antibiotic a fost descoperit pentru prima dată de Alexander Fleming în 1928, deși la identificat inițial ca fiind P. rubrum.
Deși există și alte specii de Peniciliu capabil să producă penicilină, P. chrysogenum este cel mai frecvent. Utilizarea sa preferențială în industria farmaceutică se datorează producției sale ridicate de antibiotic.
Se reproduc asexual prin intermediul conidiilor (spori asexuați) care sunt produși în conidiofori. Acestea sunt erecte și cu pereți subțiri, cu puține fialide (celule producătoare de conidii).
Reproducerea sexuală are loc prin ascospori (spori sexuali). Acestea apar în ascuri cu pereți groși (corpuri fructifere).
Ascosporii (sporii sexuali) sunt produși în ascuri (corpuri fructifere). Acestea sunt de tip cleistoteci (de formă rotundă) și au pereți sclerotizați.
Metaboliții secundari sunt compuși organici produși de ființe vii care nu intervin direct în metabolismul lor. În cazul ciupercilor, acești compuși ajută la identificarea lor.
P. chrysogenum Se caracterizează prin producerea de roquefortină C, meleagrină și penicilină. Această combinație de compuși facilitează identificarea lor în laborator. În plus, ciuperca produce alți metaboliți secundari colorați. Xantoxilinele sunt responsabile pentru culoarea galbenă a exsudatului tipic speciei.
Pe de altă parte, poate produce aflatoxine, care sunt micotoxine dăunătoare oamenilor. Aceste toxine atacă sistemul hepatic și pot duce la ciroză și cancer la ficat. Sporii ciupercii contaminează diverse alimente care, atunci când sunt ingerate, pot provoca această patologie.
Specia este saprofită. Are capacitatea de a produce enzime digestive care sunt eliberate pe materia organică. Aceste enzime degradează substratul, descompunând compușii complexi de carbon.
Mai târziu, compușii mai simpli sunt eliberați și pot fi absorbiți de hife. Nutrienții care nu sunt consumați se acumulează ca glicogen.
P. chrysogenum a fost descris pentru prima dată de Charles Thom în 1910. Specia are o sinonimie extinsă (nume diferite pentru aceeași specie).
Fleming în 1929 a identificat speciile producătoare de penicilină ca fiind P. rubrum, datorită prezenței unei colonii roșii. Mai târziu, specia a fost atribuită sub numele de P. notatum.
În 1949, micologii Raper și Thom au indicat acest lucru P. notatum este sinonim cu P. chrysogenum. În 1975 s-a făcut o revizuire a grupului de specii înrudite cu P. chrysogenum și paisprezece sinonime au fost propuse pentru acest nume.
Numărul mare de sinonime pentru această specie este legat de dificultatea stabilirii caracterelor de diagnostic. S-a apreciat că variațiile mediului de cultură afectează unele caracteristici. Acest lucru a dus la identificări greșite ale taxonului.
Este interesant de observat că, prin principiu de prioritate (primul nume publicat), numele celui mai vechi taxon este P. griseoroseum, publicat în 1901. Cu toate acestea, P. chrysogenum este păstrat ca un nume conservat datorită utilizării sale largi.
În prezent, cele mai exacte caracteristici pentru identificarea speciei este producția de metaboliți secundari. Prezența roquefortinei C, penicilinei și meleagrinei garantează o identificare corectă.
P. chrysogenum este circumscris secțiunii Crizogena a genului Peniciliu. Acest gen este situat în familia Aspergilliaceae din ordinul Eurotiales al Ascomycota.
Secțiunea Chrysogena este caracterizată prin conidiofori terverticilați și cu patru vârfuri. Fialidele sunt mici, iar coloniile sunt în general catifelate. Speciile din acest grup sunt tolerante la salinitate și aproape toate produc penicilină.
13 secțiuni au fost identificate pentru secțiune, fiind P. chrysogenum specia tip. Această secțiune este un grup monofiletic și este fratele secțiunii Roquefortorum.
Această ciupercă are micelie filamentoasă. Hifele sunt septate, ceea ce este caracteristic Ascomycota.
Conidioforii sunt terverticilați (cu ramificare abundentă). Acestea sunt subțiri și cu pereți netezi, măsurând 250-500 µm.
Metulele (ramurile conidioforului) au pereți netezi, iar flialidele sunt bulbice (în formă de sticlă) și adesea cu pereți groși..
Conidiile sunt subglobose până la eliptice, cu diametrul de 2,5-3,5 µm și cu pereți netezi când sunt privite cu microscopul cu lumină. În microscopul electronic cu scanare pereții sunt tuberculați.
P. chrysogenum este cosmopolit. Specia a fost găsită în creștere în apele marine, precum și pe solul pădurilor naturale din zonele temperate sau tropicale..
Este o specie mezofilă care poate crește între 5 - 37 ° C, cu cea optimă la 23 ° C. În plus, este xerofilă, deci se poate dezvolta în medii uscate. Mai mult, este tolerant la salinitate.
Datorită capacității de a crește în diferite condiții de mediu, este obișnuit să o găsești în interior. A fost găsit în aer condiționat, frigidere și sisteme sanitare, printre altele.
Este o ciupercă frecventă ca agent patogen al pomilor fructiferi precum piersici, smochine, citrice și guave. De asemenea, poate contamina cerealele și carnea. De asemenea, crește pe alimente procesate, cum ar fi pâinea și fursecurile.
Pe P. chrysogenum există o predominanță a reproducerii asexuale. În mai mult de 100 de ani de studiu al ciupercii, până în 2013 nu a fost verificată reproducerea sexuală la specie.
Acest lucru se produce prin producerea de conidii în conidiofori. Formarea conidiilor este asociată cu diferențierea celulelor reproductive specializate (flialide).
Producția de conidii începe atunci când o hifă vegetativă încetează să crească și se formează un sept. Apoi, această zonă începe să se umfle și se formează o serie de ramuri. Celula apicală a ramurilor se diferențiază în fialid care începe să se împartă prin mitoză pentru a da naștere conidiilor.
Conidiile sunt dispersate în principal de vânt. Când conidiosporii ajung într-un mediu favorabil, germinează și dau naștere corpului vegetativ al ciupercii..
Studiul fazei sexuale în P. chrysogenum Nu a fost ușor, deoarece mediile de cultură utilizate în laborator nu promovează dezvoltarea structurilor sexuale.
În 2013, micologul german Julia Böhm și colaboratorii au reușit să stimuleze reproducerea sexuală a speciei. Pentru aceasta, au plasat două rase diferite pe agar, combinate cu fulgi de ovăz. Capsulele au fost supuse întunericului la o temperatură cuprinsă între 15 ° C și 27 ° C.
După un timp de incubație între cinci săptămâni și trei luni, s-a observat formarea cleistoceciei (ascuri închise rotunjite). Aceste structuri s-au format în zona de contact dintre cele două rase.
Acest experiment a arătat că în P. chrysogenum reproducerea sexuală este heterotalică. Este necesară producția unui ascogoniu (structură feminină) și a unui antheridiu (structură masculină) din două rase diferite..
După formarea ascogoniului și a anteridiului, citoplasmele fuzionează (plasmogamia) și apoi nucleele (cariogamia). Această celulă intră în meioză și dă naștere ascosporilor (spori sexuali).
Coloniile din mediile de cultură cresc foarte rapid. Ele au aspect catifelat până la bumbac, cu miceli alb pe margini. Coloniile sunt de culoare verde-albăstrui și produc exudat abundent de culoare galben strălucitor.
Aromele fructate sunt prezente în colonii, asemănătoare cu ananasul. Cu toate acestea, la unele rase mirosul nu este foarte marcat..
Penicilina este primul antibiotic care a fost utilizat cu succes în medicină. Acest lucru a fost descoperit întâmplător de micologul suedez Alexander Fleming în 1928.
Cercetătorul desfășura un experiment cu bacterii din gen Stafilococ iar mediul de cultură a fost contaminat cu ciuperca. Fleming a observat că la locul unde s-a dezvoltat ciuperca, bacteriile nu au crescut.
Penicilinele sunt antibiotice betalactamice și cele de origine naturală sunt clasificate în mai multe tipuri în funcție de compoziția lor chimică. Acestea acționează în principal asupra bacteriilor Gram pozitive care își atacă peretele celular compus în principal din peptidoglican.
Există mai multe specii de Peniciliu capabil să producă penicilină, dar P. chrysogenum este cel cu cea mai mare productivitate. Prima penicilină comercială a fost produsă în 1941 și deja în 1943 a reușit să fie produsă pe scară largă.
Penicilinele naturale nu sunt eficiente împotriva unor bacterii care produc enzima penicilază. Această enzimă are capacitatea de a distruge structura chimică a penicilinei și de a o dezactiva.
Cu toate acestea, a fost posibil să se producă peniciline semi-sintetice prin schimbarea compoziției bulionului unde Peniciliu. Acestea au avantajul că sunt penicilază rezistentă, deci mai eficiente împotriva unor agenți patogeni..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.