Penicillium chrysogenum det er den svampeart, der hyppigst anvendes til produktion af penicillin. Arten er inden for slægten Penicillium af Aspergilliaceae-familien af Ascomycota.
Det er kendetegnet ved at være en trådsvamp med septathyfer. Når den dyrkes i laboratoriet, vokser dens kolonier hurtigt. De er fløjlsagtige til bomuldsagtige i udseende og blågrønne i farve..
Artikelindeks
P. chrysogenum det er en saprofytisk art. Det er i stand til at nedbryde organisk materiale for at producere enkle kulstofforbindelser, som det bruger i sin diæt.
Arten er allestedsnærværende (den kan findes overalt), og det er almindeligt at finde den i lukkede rum, jorden eller forbundet med planter. Det vokser også på brød, og dets sporer er almindelige i støv..
Sporer af P. chrysogenum de kan forårsage luftvejsallergier og hudreaktioner. Det kan også producere forskellige typer toksiner, der påvirker mennesker.
Den mest kendte anvendelse af arten er produktionen af penicillin. Dette antibiotikum blev først opdaget af Alexander Fleming i 1928, selvom han oprindeligt identificerede det som P. rubrum.
Selvom der er andre arter af Penicillium i stand til at producere penicillin, P. chrysogenum det er den mest almindelige. Dens foretrukne anvendelse i medicinalindustrien skyldes dets høje produktion af antibiotika.
De reproducerer aseksuelt ved hjælp af conidia (aseksuelle sporer), der produceres i conidiophores. Disse er oprejste og tyndvæggede med få phialider (conidia-producerende celler).
Seksuel reproduktion sker gennem ascosporer (kønssporer). Disse forekommer i tykvæggede asci (frugtlegemer).
Ascospores (kønssporer) produceres i asci (frugtlegemer). Disse er af cleistothecium-typen (runde i form) og har sklerotiserede vægge.
Sekundære metabolitter er organiske forbindelser produceret af levende væsener, der ikke direkte griber ind i deres stofskifte. I tilfælde af svampe hjælper disse forbindelser med at identificere dem.
P. chrysogenum Det er kendetegnet ved at producere roquefortin C, meleagrin og penicillin. Denne kombination af forbindelser letter deres identifikation i laboratoriet. Derudover producerer svampen andre farvede sekundære metabolitter. Xanthoxiliner er ansvarlige for den gule farve af ekssudatet, der er typisk for arten.
På den anden side kan det producere aflatoksiner, som er mykotoksiner, der er skadelige for mennesker. Disse toksiner angriber leversystemet og kan føre til skrumpelever og leverkræft. Svampens sporer forurener forskellige fødevarer, der, når de indtages, kan forårsage denne patologi.
Arten er saprofytisk. Det har evnen til at producere fordøjelsesenzymer, der frigives på organisk materiale. Disse enzymer nedbryder substratet og nedbryder komplekse kulstofforbindelser.
Senere frigives de enklere forbindelser og kan absorberes af hyferne. Næringsstoffer, der ikke forbruges, akkumuleres som glykogen.
P. chrysogenum blev først beskrevet af Charles Thom i 1910. Arten har et omfattende synonymi (forskellige navne for den samme art).
Fleming identificerede i 1929 de penicillinproducerende arter som P. rubrum, på grund af tilstedeværelsen af en rød koloni. Senere blev arten tildelt under navnet P. notatum.
I 1949 angav mykologerne Raper og Thom det P. notatum er synonymt med P. chrysogenum. I 1975 blev der foretaget en revision af gruppen af arter relateret til P. chrysogenum og fjorten synonymer blev foreslået for dette navn.
Det store antal synonymer for denne art er relateret til vanskeligheden ved at etablere diagnostiske tegn. Det er blevet forstået, at variationer i dyrkningsmediet påvirker nogle karakteristika. Dette har ført til fejlagtige identifikationer af taxonen.
Det er interessant at bemærke, at efter prioritetsprincippet (først offentliggjort navn) er navnet på den ældste taxon P. griseoroseum, udgivet i 1901. Dog, P. chrysogenum opbevares som et bevaret navn på grund af dets store brug.
I øjeblikket er produktionen af sekundære metabolitter de mest nøjagtige egenskaber til at identificere arten. Tilstedeværelsen af roquefortin C, penicillin og meleagrin garanterer korrekt identifikation.
P. chrysogenum er begrænset til sektionen Chrysogena af genren Penicillium. Denne slægt er placeret i familien Aspergilliaceae af Eurotiales-ordenen i Ascomycota.
Chrysogena sektionen er kendetegnet ved terverticylerede og firhvirvlede konidioforer. Phialiderne er små, og kolonierne generelt fløjlsagtige. Arterne i denne gruppe er tolerante over for saltholdighed og næsten alle producerer penicillin.
Der er identificeret 13 arter til sektionen, dvs. P. chrysogenum typen. Dette afsnit er en monofyletisk gruppe og er bror til sektionen Roquefortorum.
Denne svamp har filamentøs mycelia. Hyferne er septat, hvilket er karakteristisk for Ascomycota.
Konidioforerne er terverticyleret (med rigelig forgrening). Disse er tynde og glatte vægge og måler 250-500 µm.
Metulerne (grene af conidiophore) har glatte vægge, og phialiderne er pæreformede (flaskeformede) og ofte med tykke vægge..
Conidia er subglobose til elliptisk, 2,5-3,5 µm i diameter og glatte vægge set med lysmikroskopet. I scanningselektronmikroskopet tuberkuleres væggene.
P. chrysogenum det er kosmopolitisk. Arten er fundet voksende i marine farvande såvel som på jorden i naturlige skove i tempererede eller tropiske zoner..
Det er en mesofil art, der kan vokse mellem 5 - 37 ° C, med sit optimale ved 23 ° C. Derudover er det xerofilt, så det kan udvikle sig i tørre miljøer. Desuden er det tolerant over for saltholdighed.
På grund af evnen til at vokse under forskellige miljøforhold er det almindeligt at finde det indendørs. Det er blandt andet fundet i aircondition, køleskabe og sanitære systemer.
Det er en hyppig svamp som et patogen af frugttræer som ferskner, figner, citrusfrugter og guavaer. Ligeledes kan det forurene korn og kød. Det vokser også på forarbejdede fødevarer som brød og småkager.
På P. chrysogenum der er en overvægt af aseksuel reproduktion. I mere end 100 år af svampestudiet blev den seksuelle reproduktion hos arten indtil 2013 ikke verificeret.
Dette sker gennem produktion af konidier i konidioforerne. Dannelsen af konidier er forbundet med differentieringen af specialiserede reproduktive celler (phialides).
Conidia-produktion begynder, når en vegetativ hyfa holder op med at vokse, og der dannes en septum. Derefter begynder dette område at svulme op, og der dannes en række grene. Grenens apikale celle adskiller sig i phialid, der begynder at dele sig med mitose for at give anledning til konidierne.
Konidierne spredes hovedsageligt af vinden. Når conidiospores når et gunstigt miljø, spirer de og giver anledning til den vegetative krop af svampen..
Undersøgelsen af den seksuelle fase i P. chrysogenum Det var ikke let, fordi de kulturmedier, der blev brugt i laboratoriet, ikke fremmer udviklingen af seksuelle strukturer.
I 2013 lykkedes den tyske mykolog Julia Böhm og samarbejdspartnere at stimulere seksuel reproduktion hos arten. Til dette placerede de to forskellige løb på agar kombineret med havregryn. Kapslerne blev udsat for mørke ved en temperatur mellem 15 ° C og 27 ° C.
Efter en inkubationstid mellem fem uger og tre måneder blev dannelsen af cleistocecia (lukket afrundet asci) observeret. Disse strukturer blev dannet i kontaktzonen mellem de to racer.
Dette eksperiment viste, at i P. chrysogenum seksuel reproduktion er heterotisk. Produktionen af et ascogonium (kvindelig struktur) og et antheridium (mandlig struktur) af to forskellige racer er nødvendig..
Efter dannelsen af ascogonium og antheridium smelter cytoplasmerne (plasmogami) og derefter kernerne (karyogamy). Denne celle kommer ind i meiose og giver anledning til ascosporer (kønssporer).
Kolonier på kulturmedier vokser meget hurtigt. De er fløjlsagtige til bomuldsfulde i udseendet med hvide mycelier på kanten. Kolonier har blågrøn farve og producerer rigeligt lysegult ekssudat.
Frugtige aromaer er til stede i kolonierne, der ligner ananas. Men i nogle racer er lugten ikke særlig markant..
Penicillin er det første antibiotikum, der er blevet brugt med succes i medicin. Dette blev tilfældigt opdaget af den svenske mykolog Alexander Fleming i 1928.
Forskeren gennemførte et eksperiment med bakterier af slægten Staphylococcus og dyrkningsmediet blev kontamineret med svampen. Fleming observerede, at bakterierne ikke voksede på det sted, hvor svampen udviklede sig.
Penicilliner er betalaktamiske antibiotika, og de af naturlig oprindelse klassificeres i flere typer efter deres kemiske sammensætning. Disse virker hovedsageligt på grampositive bakterier, der angriber deres cellevæg, der hovedsageligt består af peptidoglycan.
Der er flere arter af Penicillium i stand til at producere penicillin, men P. chrysogenum det er den med den højeste produktivitet. Den første kommercielle penicillin blev produceret i 1941, og allerede i 1943 formåede den at blive produceret i stor skala.
Naturlige penicilliner er ikke effektive mod nogle bakterier, der producerer enzymet penicillase. Dette enzym har evnen til at ødelægge penicillins kemiske struktur og inaktivere det.
Imidlertid har det været muligt at fremstille halvsyntetiske penicilliner ved at ændre sammensætningen af bouillon, hvor Penicillium. Disse har den fordel, at de er resistente penicilase, derfor mere effektive mod nogle patogener..
Endnu ingen kommentarer