Fusarium ⓘ — крупный род нитчатых грибов , входящий в группу , часто называемую гифомицетами , широко распространённый в почве и связанный с растениями. Большинство видов являются безвредными сапробами и являются относительно многочисленными представителями почвенного микробного сообщества. Некоторые виды производят микотоксины в зерновых культурах, которые могут повлиять на здоровье человека и животных, если попадут в пищевую цепь. Основными токсинами, продуцируемыми этими видами Fusarium , являются фумонизины и трихотецены . Несмотря на то, что большинство видов очевидно безвредны (некоторые из них существуют на коже как комменсальные представители кожной флоры ), некоторые виды и подвидовые группы Fusarium относятся к числу наиболее важных грибковых патогенов растений и животных .
Название фузариума происходит от латинского fusus , что означает веретено .
Систематика рода сложна. Использовался ряд различных схем, и иногда было идентифицировано до 1000 видов, при этом подходы варьировались от широких до узких концепций видообразования ( объединители и расщепители ). [2] [3] [4]
Филогенетика изучает семь основных клад внутри рода. [4]
Существует предложенная концепция, широко поддержанная специалистами, которая будет включать по существу род в его нынешнем виде, включая особенно все сельскохозяйственно значимые Fusaria . [5] [6] Существует контрпредложение (не имеющее отношения к Watanabe 2011), которое идет далеко в другом направлении и включает семь совершенно новых родов. [7]
Различные схемы подразделили род на подроды и секции. Существует плохая корреляция между секциями и филогенетическими кладами . [4]
Ранее описанные разделы включают в себя:
Выбранные виды включают:
Род включает ряд экономически важных видов -патогенов растений .
Fusarium graminearum обычно поражает ячмень, если в конце сезона идут дожди. Это оказывает экономическое воздействие на солодовенную и пивоваренную промышленность, а также на кормовой ячмень. Заражение ячменя фузариозом может привести к поражению кочана , а при сильном заражении ячмень может выглядеть розовым. [8] Геном этого патогена пшеницы и кукурузы секвенирован. F. graminearum также может вызывать корневую гниль и фитофтороз рассады. Общие потери урожая ячменя и пшеницы в США в период с 1991 по 1996 год оцениваются в 3 миллиарда долларов. [8]
Fusarium oxysporum f.sp. Cubense — грибковый патоген растений, вызывающий панамскую болезнь бананов( Musa spp.), также известную как фузариозное увядание бананов. Панамская болезнь поражает широкий спектр сортов бананов , которые размножаются бесполым путем от отводков и поэтому имеют очень мало генетического разнообразия. Панамская болезнь является одной из самых разрушительных болезней растений современности и привела к коммерческому исчезновению некогда доминирующего сорта Грос Мишель . Более поздний штамм также поражает сорта Кавендиш , которые коммерчески заменили Грос Мишель. Это считается неизбежным [ кем? ] что эта восприимчивость распространится по всему миру и коммерчески уничтожит сорт Кавендиш, для которого в настоящее время нет приемлемых замен.
Фузариум оксиспорум f. сп. narcissi вызывает гниение луковиц (прикорневую гниль) и пожелтение листьев нарциссов ( Narcissi ).
В 2021 году было обнаружено, что Fusarium xyrophilum смог похитить южноамериканский вид травы желтоглазки Xyris , создав искусственные цветы, обманом заставив пчел и других насекомых-опылителей посетить их и перенеся споры грибов на другие растения. [9]
Некоторые виды могут вызывать у человека ряд оппортунистических инфекций . У людей с нормальной иммунной системой фузариозные инфекции могут возникать в ногтях ( онихомикоз ) и роговице ( кератомикоз или микотический кератит). [10] У людей, чья иммунная система ослаблена определенным образом ( нейтропения , т. е. очень низкое количество нейтрофилов ), агрессивные фузариозные инфекции, проникающие во все тело и кровоток (диссеминированные инфекции), могут быть вызваны членами комплекса Fusarium solani , Fusarium oxysporum , Fusarium verticillioides , Fusarium proliferatum и, реже, другие фузариозные виды. [11]
Средой выделения Fusaria обычно является пептонный PCNB - агар (пептонный пентахлорнитробензоловый агар, PPA). [12] : 7 [13] В частности, для F. oxysporum наиболее распространена среда Комады. [12] : 7 Дифференциальная идентификация некоторых штаммов затруднена. [13] Вегетативный групповой анализ совместимости лучше всего подходит для некоторых, является одним из методов, который можно использовать для других, и требует такого большого количества анализов, что он слишком сложен для третьих. [13]
Fusarium venenatum производится в промышленных масштабах для использования в пищу человеком компанией Marlow Foods, Ltd. и продается под названием Quorn в Европе и Северной Америке .
Штамм Fusarium flavolapis также производится компанией Nature's Fynd в качестве пищи для человека под названием Fy в Северной Америке. [14] Он используется как часть меню Le Bernardin в нескольких блюдах. [15]
У некоторых потребителей продуктов из фузариоза наблюдалась пищевая аллергия , сходная по своей природе с аллергией на арахис и другие пищевые продукты. Людям с известной чувствительностью к плесени следует проявлять осторожность при употреблении таких продуктов. [16]
Массовые жертвы произошли в Советском Союзе в 1930-х и 1940-х годах, когда из пшеничной муки, зараженной фузариозом , пекли хлеб, что вызывало алиментарную токсическую алейкию с уровнем смертности 60%. Симптомы начались с болей в животе , диареи , рвоты и прострации , а через несколько дней появились лихорадка , озноб , миалгии и угнетение костного мозга с гранулоцитопенией и вторичным сепсисом . Дополнительные симптомы включали изъязвление глотки или гортани и диффузные кровотечения в кожу ( петехии и экхимозы ), мелену , кровавый понос, гематурию , рвоту с кровью , носовое кровотечение , вагинальное кровотечение , панцитопению и желудочно-кишечные язвы. Заражение Fusarium sporotrichoides было обнаружено в пораженном зерне в 1932 году, что стимулировало исследования в медицинских целях и для использования в биологической войне . Активным ингредиентом оказался трихотеценовый микотоксин Т-2 , который производился в больших количествах и использовался в качестве оружия до принятия Конвенции о биологическом оружии в 1972 году. Советы были обвинены в использовании агента, получившего название « желтый дождь », с целью вызвать 6300 смертей в Лаосе , Кампучии и Афганистане в период с 1975 по 1981 год. [17] [18] Позже предполагалось, что «боевой биологический агент» был просто пчелиным фекалием , [19] [20] , но этот вопрос остается спорным. В 2023 году израильские солдаты, сражавшиеся в Газе, были заражены фузариозом, что привело как минимум к одной смерти, но пока нет никаких признаков того, что грибы использовались в качестве оружия.
Фузариоз представляет угрозу древним наскальным рисункам в Ласко с 1955 года, когда пещеры были впервые открыты для посетителей. Впоследствии пещеры закрылись, и угроза утихла, но установка системы кондиционирования воздуха в 2000 году вызвала новую вспышку грибка, которую до сих пор не удалось остановить. [21]
Фузариоз может быть частью микробиоты, включая пищеварительную, а также оральную/зубную. Были зарегистрированы редкие случаи фузариоза, проявляющегося некротическим изъязвлением десны, распространяющимся на альвеолярную кость, у пациентов с гранулоцитопенией. [22]