หุ้น:
ลักษณะของ Penicillium อนุกรมวิธานสัณฐานวิทยาถิ่นที่อยู่
Penicillium เป็นสกุลของแบคทีเรียที่อยู่ในไฟลัม Ascomycota มันถูกอธิบายครั้งแรกโดยนักมานุษยวิทยาชาวเยอรมัน Heinrich Link ในปี 1809 และอนุกรมวิธานของมันมีความซับซ้อน.
โดยหลักการแล้วมันตั้งอยู่ใน Deuteromycetes (เห็ดที่ไม่สมบูรณ์) เนื่องจากเป็นที่รู้จักกันเพียงรัฐ anamorphic (asexual) ต่อมาก็พบว่า Penicillium สอดคล้องกับรัฐเทเลมอร์ฟิค (เพศ) ของเพศ Eupenicillium และ Talaromyces ของ Ascomycetes.
สถานะ anamorphic ของ Penicillium มันเป็นลักษณะ hyphae septate hyphe (ไม่มีสี) เมื่อวางไว้ในสื่อวัฒนธรรมในห้องปฏิบัติการอาณานิคมจะเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเขียวอมฟ้าเป็นชมพู.
นิรุกติศาสตร์ของ Penicillium มาจากการแปรงเนื่องจาก conidiophores (โครงสร้างที่สร้างสปอร์เพศ) จะแตกแขนง.
Penicillium พร้อมกับจำพวกเชื้อราอื่น ๆ เรียกว่าแม่พิมพ์เพราะพวกมันเติบโตบนผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดชั้นของสีที่หลากหลาย สกุลนี้เป็น saprophytic และสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน.
พืชหลายชนิดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อมนุษย์ Penicillin (ยาปฏิชีวนะตัวแรกที่ใช้ในการแพทย์) ได้มาจาก P. chrysogenum. ในทางตรงกันข้ามชีสสีฟ้าที่เรียกว่าได้รับลักษณะของพวกเขาเนื่องจากกิจกรรม lipolytic และโปรตีนของสายพันธุ์ของ Penicillium.
บางชนิดเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ผลิตสารพิษต่าง ๆ เช่น ochratoxins ที่ทำลายระบบการทำงานของไต สายพันธุ์อื่นทำให้เกิดความเสียหายกับอาหารต่าง ๆ เช่นขนมปังและส้ม บางชนิดเป็นเชื้อโรคของสัตว์และมนุษย์.
ดัชนี
- 1 ลักษณะทั่วไป
- conidiophores 2 ประเภท
- 2.1 การผลิตสารพิษจากเชื้อรา
- 2.2 โภชนาการ
- 3 Phylogeny และอนุกรมวิธาน
- 3.1 สกุล Talaromyces
- 3.2 สกุล Penicillium
- 4 Habitat
- 5 การสืบพันธุ์
- 5.1 การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
- 5.2 การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
- 6 เชื้อโรคและโรค
- 7 เทคโนโลยีชีวภาพ
- 8 อ้างอิง
ลักษณะทั่วไป
กลุ่มมีลักษณะโดยมีเส้นใย septate และ mycelia สร้างเส้นใย เมื่อปลูกในห้องปฏิบัติการมันจะสร้างอาณานิคมที่มีเส้นใยขนาดเล็กและระยะขอบที่กำหนดไว้อย่างดี.
อาณานิคมมีการเติบโตอย่างรวดเร็วและดูขนหรือฝ้าย โดยหลักการแล้วพวกเขาเป็นสีขาวแล้วเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเขียวเหลืองหรือเขียวอมชมพู.
สปอร์เพศ (ascospores) ผลิตใน ascos (fruiting bodies) ที่สามารถเป็นไม้หรือมีเนื้อนุ่มขึ้นอยู่กับกลุ่ม.
ลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของสกุลคือการพัฒนาของ conidiophores กิ่งในรูปแบบของแปรง การแตกแขนงที่แตกต่างกันของ conidiophore อนุญาตให้แยกสายพันธุ์.
Conidiophore มีโครงสร้างที่ดีและมีแกนที่แตกกิ่งก้าน (metullas) ขวดถูกสร้างขึ้นบน metullas (เซลล์รูปขวดที่ผลิต conidia) นี่คือตัวละครที่สำคัญที่สุดในการจำแนกสายพันธุ์จากสกุล.
ประเภทของอาการชัก
Simples: phialides นั้นโดดเดี่ยว.
Monoverticilados: กลุ่ม phialides เกิดขึ้นที่ปลายสุดของแกน conidiophore.
Divicariados: สาขาmetúlasไปจนถึงความสูงที่แตกต่างกันและกลุ่ม phialides เหล่านี้จะถูกนำเสนอ.
biverticillate: ที่ปลายของเพลาเกิดขึ้นตั้งแต่สามสูตรขึ้นไปโดยแต่ละกลุ่มจะมี phialides ที่ปลาย.
Terverticilados: แสดงชุดของกิ่งก้านกลางระหว่าง metullas และ phialides.
การผลิตสารพิษจากเชื้อรา
สปีชี่ส์ของ Penicillium พวกเขาผลิตสารพิษที่ปนเปื้อนอาหารซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อสารพิษจากเชื้อรา บ่อยที่สุดคือ ochratoxins และ patulins.
Ochratoxins สามารถปนเปื้อนธัญพืชและชีสเช่นเดียวกับการสะสมในไขมันของสัตว์ที่มนุษย์บริโภค สารพิษเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อระบบการทำงานของไต.
Patulins พบในธัญพืชและถั่ว มันสามารถทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลงและโจมตีระบบประสาท.
อาหารการกิน
ชนิดของ Penicillium พวกมันคือ saprophytes พวกเขามีความสามารถสูงในการย่อยสลายสารอินทรีย์เนื่องจากผลิตเอนไซม์ย่อยสลายจำนวนมาก เอนไซม์เหล่านี้มีความสามารถในการเร่งกระบวนการสลายตัว.
เชื้อราเหล่านี้เรียกว่าเชื้อราและสปอร์ของพวกเขาเป็นมลพิษทางอากาศหลักในอาคารปิดหลายแห่ง นอกจากนี้พวกเขายังทำหน้าที่เป็นเชื้อโรคของพืชต่าง ๆ ทั้งในทุ่งนาและหลังการเก็บเกี่ยว.
หลายคนสามารถผลิตสารพิษที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ บางคนชอบการหมักอาหารบางชนิดและสามารถผลิตยาปฏิชีวนะได้.
สายเลือดและอนุกรมวิธาน
อนุกรมวิธานของ Penicillium มันค่อนข้างซับซ้อนเพราะในหลาย ๆ กลุ่มของเชื้อรามันเป็นเรื่องธรรมดาที่รัฐ Anamorphic และ teleomorphic ได้รับการพิจารณาแท็กซ่าที่แตกต่างกัน.
ในตอนแรกสกุลนั้นถูกวางในกลุ่ม Deuteromycetes (เชื้อราที่ไม่สมบูรณ์) เนื่องจากรูปแบบทางเพศของพวกมันไม่เป็นที่รู้จัก teleomorphs นั้นตั้งอยู่บนขอบ Ascomycota ภายในคำสั่ง Eurotiales
ประเภทนี้แบ่งออกเป็นสี่ประเภทย่อย: Aspergilloides, furcatum, Penicillium และ Biverticillium,ซึ่งแตกต่างกันตามประเภทของโรคกระดูกพรุน ต่อมา Biverticillatum มีความสัมพันธ์กับประเภท teleomorphic Talaromyces และอีกสามประเภทย่อยไป Eupenicillium.
ต่อมาในการตรวจสอบ Penicillium senso เคร่งครัดo (ไม่รวม Talaromyces) teleomorph Eupenicillium ที่เกิดขึ้นจะถือเป็นคำพ้องความหมายตั้งแต่ชื่อ Penicillium มันเก่ากว่า.
เพศ Talaromyces
มันเป็นลักษณะของการนำเสนอ ascos ที่เกิดขึ้นจากเครือข่ายของ hyphae กับผนังที่อ่อนนุ่ม ascos สุกในไม่กี่สัปดาห์ในสื่อวัฒนธรรม แปด ascospores เกิดขึ้นที่มีเซลล์เดียว Anamorph (ประเภทย่อย) Biverticillatum) แสดง phialides ที่แคบ.
การศึกษาระดับโมเลกุลระบุว่านี่เป็นกลุ่ม monophyletic และปัจจุบันตั้งอยู่ในตระกูล Trichocomaceae มีการรับรู้ประมาณ 110 ชนิดแบ่งออกเป็นเจ็ดส่วน.
ท่ามกลางสายพันธุ์ที่น่าสนใจโดดเด่น T. marneffei, เชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรคติดเชื้อราในระบบในผู้ป่วยติดเชื้อ HIV.
เพศ Penicillium
ปัจจุบันอยู่ในสกุลทุกชนิดของ Eupenicillium, เช่นเดียวกับประเภท Eladia, Torulomyces, Chromocleista และ Hemicarpenteles.
สปีชีส์แสดง ascos กับเซลล์ isodiametric (ด้านเท่ากัน), กับผนังแข็งมาก (sclerotized). Ascos ใช้เวลาหลายเดือนในการเติบโตและในบางกรณี ascospores จะไม่แก่เต็มที่.
รัฐเพศเป็นลักษณะเสมหะกว้างหรือเสมหะขวดรูป.
สกุลตั้งอยู่ในตระกูล Aspergillaceae และแบ่งย่อยเป็นสองสกุลย่อย (Aspergilloides และ Penicillium) และ 25 ส่วน.
ที่อยู่อาศัย
ชนิดของ Penicillium พวกเขาสามารถพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและมีการกระจายทั่วโลก สิ่งเหล่านี้สามารถอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงความเค็มค่า pH หรือแรงดันน้ำ.
การปรากฏตัวของ Penicillium บนพืชมากกว่า 400 ชนิด พวกมันถูกพบในบริเวณที่มีอากาศหนาวเย็นมากเช่นบริเวณกึ่งอาร์กติกและทุ่งทุนดรา.
ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเกลือการปรากฏตัวของสายพันธุ์ของ Penicillium เป็น endophytes ของหญ้าทะเลหรือเติบโตในดินเค็มสูง.
ชนิดอื่น ๆ สามารถพัฒนาบนดินที่มีความเป็นกรดสูงตามธรรมชาติหรือโดยกิจกรรมของมนุษย์เช่นน้ำทิ้งจากการทำเหมืองและน้ำเสียจากอุตสาหกรรม.
การทำสำเนา
ชนิดของ Penicillium และ Talaromyces พวกเขาทำซ้ำทั้งทางเพศและทางเพศ.
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
มันสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการแยกส่วนของ mycelia ที่ในภายหลังจะถูกแบ่งต่อไป ในกรณีอื่น ๆ คุณสามารถสร้าง sclerotium (ไมซีเลียมที่มีผนังหนา) ซึ่งสามารถทนต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์จากนั้นจึงเริ่มแบ่ง.
รูปแบบที่พบมากที่สุดของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศคือการผลิต conidia (สปอร์ทางเพศ) จากต้นกำเนิด สิ่งเหล่านี้เกิดจากการแบ่งนิวเคลียสของ phialides.
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
สปอร์ทางเพศนั้นผลิตในแอสคอส Anteridium (โครงสร้างชาย) และ ascogonium (โครงสร้างเพศหญิง) ถูกสร้างขึ้น cytoplasms ของโครงสร้างทั้งสองถูกหลอมรวม (plasmogamy) จากนั้นนิวเคลียสจะถูกรวมเข้าด้วยกัน (cariogamy).
เมื่อเกิดเซลล์ไดโพลอิดิโอเกิดขึ้น มีสี่เซลล์ฮาโลพลอยที่ก่อตัวขึ้นจากไมโทซิสทำให้เกิด ascospores แปดตัว.
Ascospores เป็นเดี่ยวที่มีนิวเคลียสเดียว พวกเขาสามารถมีพื้นผิวเรียบหรือมีการตกแต่งและจะกระจายไปตามลมหรือปล่อยฝน.
จุลชีพก่อโรคและโรค
สายพันธุ์ต่างๆของ Penicillium มันเป็นสาเหตุของการเน่าเสียของอาหารโดยเฉพาะเมื่อสภาพอากาศชื้นและอบอุ่น โคโลนีพัฒนาขึ้นจากสิ่งเหล่านี้และเอนไซม์ที่ผลิตพวกมันจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วอาณานิคมจะมีสีเขียว.
นอกจากนี้ยังเป็นประจำการปนเปื้อนของอาคารโดยสปอร์ Penicillium และประเภทอื่น ๆ สภาพแวดล้อมที่ปิดและชื้นสนับสนุนการพัฒนาของเชื้อรา มีคนที่ไวต่อสปอร์มากซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดโรคทางเดินหายใจและโรคภูมิแพ้ต่างๆ.
T. marneffei (เดิม Penicillium marneffei) เป็นสาเหตุของ penicilliosis ซึ่งเป็นโรคประจำถิ่นในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มันส่งผลกระทบเฉพาะผู้ป่วยที่ได้รับภูมิคุ้มกันซึ่งส่วนใหญ่เป็นผู้ติดเชื้อเอชไอวี conidia ติดเชื้อโฮสต์โดยการสูดดมแล้วพัฒนา intracellularly ส่งผลกระทบต่อการทำงานของอวัยวะบางส่วน.
เทคโนโลยีชีวภาพ
บางสายพันธุ์ของ Penicillium มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยา.
ในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์หลายชนิดที่ต้องผ่านกระบวนการสุกแก่การมีอยู่ของเชื้อราบนพื้นผิวเป็นเรื่องธรรมดา เห็ดเหล่านี้ช่วยเพิ่มกลิ่นและรสชาติที่เป็นเอกลักษณ์เนื่องจากการผลิตสารเคมีต่างๆ.
สปีชี่ส์ของ Penicillium พวกมันประกอบไปด้วยฟลอราจุลินทรีย์ผิวเผินในไส้กรอกหมักบางชนิดเช่นซาลามี่ เหล่านี้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและป้องกันการผึ่งให้แห้งนอกเหนือจากความสามารถในการสร้างโปรตีนที่มีส่วนช่วยในการรักษาของผลิตภัณฑ์และป้องกันการโจมตีของเชื้อโรค.
ในกรณีของชีสสีฟ้าที่เรียกว่า, P. roqueforti มันจะถูกเพิ่มเข้าไปในการสุกของพวกเขา กิจกรรมของมันผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายสารประกอบทางเคมีทำให้เกิดกลิ่นและรสชาติของชีสเหล่านี้ จุดสีฟ้าเป็นอาณานิคมของเชื้อราในชีส.
บางชนิดมีความสามารถในการผลิตยาปฏิชีวนะตามธรรมชาติ หนึ่งในนั้นคือเพนิซิลลินที่ได้มาจาก P. chrysogenum. เพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะตัวแรกที่ใช้ในการแพทย์.
การอ้างอิง
- Acosta R (2006) การคัดเลือก Penicillium ผู้ผลิตเปปไทด์ต้านเชื้อราเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ หน่วยความจำที่จะมีสิทธิ์ได้รับตำแหน่ง Doctor คณะสัตวแพทย์มหาวิทยาลัย Extremadura ประเทศสเปน 288 หน้า.
- Cabañes J, MR Bragulat และ G Castellá (2010) Ochratoxin เป็นสายพันธุ์ที่ผลิตในสกุล Penicillium. สารพิษ 2: 1111-1120.
- Houbraken และ RA Samson (2011) Phylogeny จาก Penicillium และการแยก Trichocomaceae ออกเป็นสามครอบครัว การศึกษาด้านมัยวิทยา 70: 1-51.
- แซมซั่น RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga และ JC Frisvad (2011) Phylogeny และศัพท์เฉพาะของพืชสกุล Talaromyces และแท็กซ่าอาศัยใน Penicillium subgenus Biverticillium. การศึกษาด้านมัยวิทยา 70: 159-183.
- Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi และ RA Samson (2014) บัตรประจำตัวและชื่อของพืชสกุล Penicillium. การศึกษาทางมัยวิทยา 78: 343-371.
- Yadav A, Verma P, Kumar V, Sangwan P, Mishra S, Panjiar N, Gupta V และ Saxena AK (2017) ความหลากหลายทางชีวภาพของพืช Penicillium ในที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน ใน: KV Gupta และ S Rodríguez-Canto (ed) ใหม่และการพัฒนาในอนาคตในเทคโนโลยีชีวภาพของจุลินทรีย์และวิศวกรรมชีวภาพ. Penicillium คุณสมบัติของระบบและแอพพลิเคชั่น เอลส์เวียร์, สหราชอาณาจักร.