stringtranslate.com

Мукор кистевидный

Mucor Racemosus — быстрорастущая сорная плесень, принадлежащая к отделу Mucoromycota . [1] Это один из первых грибов, выращиваемых в чистой культуре, он был впервые выделен в 1886 году. [ нужна ссылка ] Он распространен по всему миру и колонизирует многие среды обитания, такие как растительные продукты, почва и дома. [2] [3] Гриб в основном известен своей способностью проявлять как нитевидную, так и дрожжеподобную морфологию, которую часто называют диморфизмом. [2] Резкие различия наблюдаются как в формах, так и в условиях окружающей среды, сильно влияющих на фазы M. Racemosus . [2] Как и многие грибы, он размножается как половым, так и бесполым путем. [2] Диморфная способность этого вида была предложена как важный фактор его патогенности и повысила промышленное значение. Этот вид считается условно-патогенным патогеном, обычно встречающимся у лиц с ослабленным иммунитетом. [4] Это также связано с аллергией и воспалениями лицевых пазух. [4] Его связь с аллергией сделала его распространенным грибом, используемым в медицинских тестах на аллергены. [5] [6] Промышленное использование гриба заключается в производстве ферментов и производстве некоторых молочных продуктов. [7] [8] [9]

Морфология и таксономия

Диморфная форма вида в основном существует и растет вегетативно в виде нитевидных гиф (плесневая форма) или сферических дрожжей (дрожжевая форма). [2] Однако наиболее известен этот организм по плесневой форме, которая характеризуется бесполым репродуктивным состоянием, состоящим из высоких (до 2 см) игольчатых спорангиофоров с апикальным вздутием, окруженных большим спорангием , заполненным эллипсоидными, одноклеточные, гладкостенные, непигментированные спорангиоспоры. [ нужна цитация ] В лаборатории гриб образует темно-серые или светло-серые колонии на большинстве распространенных лабораторных сред. [ нужна цитация ] При воздействии анаэробных условий грибок может перейти в дрожжеподобную форму. [2] Анаэробные условия и присутствие 30% углекислого газа стимулируют переход в дрожжевую форму. Аналогичным образом, культуры, дополненные Твином 80 , эргостерином и 100% азотом, также превращались в дрожжи. [10] И наоборот, увеличение концентрации кислорода приведет к превращению дрожжевой формы в плесневую. [2] Как и многие зигомицеты, M. Racemosus размножается как половым, так и бесполым путем в зависимости от условий окружающей среды. Во время полового размножения гифы совместимых типов спаривания соприкасаются и сливаются, в конечном итоге образуя толстостенный зигоспорангий, содержащий одну зигоспору. Прорастание зигоспоры приводит к росту новых гиф, дающих начало бесполым спорам как +, так и - типа спаривания. [2] Прорастание этих спор дает новые гаплоидные гифы того же типа спаривания. [2]

Физиология и экология

Мукор кистевидный (UAMH 8346), культивированный на картофельно-декстрозном агаре при 25°C в течение 10 дней.

M. Racemosus обладает способностью проявлять множественную морфологию (в основном нитевидную и сферическую форму), чтобы противостоять различным стрессам окружающей среды. [11] Это дало ему способность выживать во многих условиях, и он распространен по всему миру, о чем чаще всего сообщается в Европе, а также в Америке. [ нужна цитата ] В тропиках его видели на больших высотах. [ нужна цитация ] Хотя этот вид в основном обитает в почве, было показано, что он существует и в других местах, например, в конском навозе, растительных остатках, зерне, овощах и орехах. [2] Как правило, его часто можно увидеть в материалах растительного происхождения, таких как мягкие фрукты, фруктовые соки и мармелад [ нужна ссылка ] , но его также можно выделить из нерастительных источников, таких как мягкий сыр камамбер. [ нужна цитация ] M. Racemosus также была выделена из микробиома кишечника людей , не страдающих ожирением. [12] Это наиболее распространенная плесень, встречающаяся в напольной пыли в домах, и ее в основном считают домашней плесенью. [3] M. Racemosus уникально известен своей способностью проявлять множественную морфологию, но в большинстве случаев исследования проводятся на основе диморфной формы вида. [11] Это факультативный анаэробный зигомикот, быстрорастущий, что придает ему способность выживать в различных условиях и местах по всему миру. [2] [11] M. Racemosus обладает способностью биосинтезировать хитин и хитозан, что было предложено как механизм, поддерживающий способность гриба переключаться между фазами дрожжей и плесени. [13] Геномный анализ M. Racemosus выявил гены, сходные с генами RAS человека , и предполагается, что эти гены способствуют прорастанию и диморфизму. [14] [15] Гены протеинкиназы А (PKA), такие как pkaR, также высоко экспрессируются во время диморфного сдвига. [16]

Болезнь человека

M.racemosus — редкий возбудитель заболеваний человека, обычно связанный только с оппортунистической инфекцией лиц с ослабленным иммунитетом, таких как дети, пожилые и больные пациенты (ВИЧ, Эбола и т. д.). [11] Это возбудитель мукормикоза , потенциально опасной для жизни инфекции, часто поражающей дыхательные пути головы. [4] Также наблюдались легочные, кожные и желудочно-кишечные (ЖКТ) инфекции, приводящие к множеству клинических проявлений у инфицированных людей. В большинстве случаев присутствуют такие факторы риска, как диабетический кетоацидоз и нейтропения . [4] Лечение M.racemosus может быть затруднено из-за гистопатологической дифференциации гриба. [1] В дополнение к обычно используемым противогрибковым средствам были выделены биологические соединения, такие как ловастатин , лектин Aleuria aurantia (AAL) и антимикробные пептиды (AMPs LR14), которые показали антимикробное действие в отношении M. Racemosus . [17] [18] [19] Сообщалось, что аллергия на M. Racemosus поражает иммунологически нормальных людей в ряде мест (Нидерланды, Турция и Бразилия). [20] [21] [22] Аллергия на M.racemosus также была связана с грибковым риносинуситом , [23] ринитом и внешним аллергическим альвеолитом . [24] [25] У пациентов с астмой также наблюдается повышенная сенсибилизация к M.racemosus . [26] Mucor Racemosus -специфическое IgE-антитело широко используется и доступно как для медицинского, так и для лабораторного использования при анализе аллергенов (ImmunoCAP). [5] [6]

Коммерческое и биотехнологическое использование

Способность M.racemosus расти как дрожжи и ее различные способности производить биохимические вещества привели к ее использованию в промышленности. Например, он может производить высокий выход фитазы , важного промышленного фермента . [7] [8] Он также обладает повышенной внеклеточной протеазной активностью, что позволяет предположить его биотехнологическую пригодность для производства других промышленных ферментов . [7] [8] При производстве суфу (ферментированного сыроподобного соевого продукта, распространенного в Китае и Вьетнаме) грибковая ферментация соевого творога (тофу) приводит к формованному тофу, пехце . Конечный продукт (суфу) получают путем выдержки пехце в рассоле, содержащем спирт и соль, в течение нескольких месяцев. [9]

Он обладает способностью фенотипически адаптироваться к нескольким различным антибиотикам после воздействия одного препарата, что делает его хорошей моделью фенотипической множественной лекарственной устойчивости у низших эукариот . Было показано, что он адаптируется к таким известным антибиотикам, как циклогексимид , триходермин и амфотерицин B. [2] [27] В частности, было обнаружено, что клетки, адаптированные к циклогексимиду, в 40 раз более устойчивы к препарату, чем неадаптированные клетки. Эти адаптированные клетки были изучены, чтобы лучше понять их большую эффективность мембранного транспорта (оттока лекарств). [28]

Мукор кистевидная может биотрансформировать липиды, такие как 4-ен-3-оновые стероиды и 20(S)-протопанаксатриол, в несколько различных продуктов, некоторые из которых обладают противораковыми свойствами (поскольку метаболиты приводят к увеличению внутриклеточного содержания ионов кальция, что приводит к остановке клеточного цикла и апоптоз ). [29] [30] Два продукта, образующиеся в результате этой биотрансформации, представляют собой два новых гидропероксилированных метаболита, которые, как было показано, эффективны против клеток рака простаты . [31] Вторичные метаболиты M.racemosus не проявляют генотоксической активности, и неизвестно, что этот вид является продуцентом микотоксинов . Однако было обнаружено, что некоторые вторичные метаболиты гриба обладают противовоспалительной активностью, аналогичной препарату дексаметазон . [32]

Рекомендации

  1. ^ Аб Хата, диджей; Баквалтер, СП; Притт, бакалавр наук; Робертс, Джорджия; Венгенак, Нидерланды (июль 2008 г.). «Метод ПЦР в реальном времени для обнаружения зигомицетов». Журнал клинической микробиологии . 46 (7): 2353–8. doi : 10.1128/jcm.02331-07. ПМК  2446880 . ПМИД  18480229.
  2. ^ abcdefghijkl Мендес-Вилас, А., изд. (2010). Текущие темы исследований, технологий и образования в области прикладной микробиологии и микробной биотехнологии . Бадахос, Испания: Исследовательский центр Formatex. стр. 201–212. ISBN 978-84-614-6194-3.
  3. ^ аб Абдель-Хафез, С.И.; Шорейт, А.А. (ноябрь 1985 г.). «Микотоксины, продуцирующие грибы и микофлору воздушной пыли из Таифа, Саудовская Аравия». Микопатология . 92 (2): 65–71. дои : 10.1007/bf00444085. PMID  3935928. S2CID  2285355.
  4. ^ abcd Нэнси, Крам-Чианфлон (4 октября 2018 г.). «Мукормикоз». Медскейп . ВебМД.
  5. ^ ab "IgE Mucor Racemosus". Виракор. Лаборатории IBT .
  6. ^ ab «Аллерген, грибы и плесень, Mucor Racemosus». Лаборатории Аруп .
  7. ^ abc Богар, Б.; Сакач, Г.; Панди, А.; Абдулхамид, С.; Линден, Дж. К.; Тенгерды, РП (4 апреля 2003 г.). «Производство фитазы Mucor Racemosus при твердофазной ферментации». Биотехнологический прогресс . 19 (2): 312–319. дои : 10.1021/bp020126v. PMID  12675565. S2CID  27701060.
  8. ^ abc Алвес, Миннесота; де Кампос-Такаки, ​​генеральный менеджер; Окада, К; Феррейра-Пессоа, Айдахо; Миланес, AI (июнь 2005 г.). «[Обнаружение внеклеточной протеазы у видов Mucor]». Revista Iberoamericana de Micologia . 22 (2): 114–7. дои : 10.1016/s1130-1406(05)70020-6. ПМИД  16107171.
  9. ^ Аб Хан, БЗ; Куиджперс, А.Ф.; Тхань, Невада; Ноут, MJ (апрель 2004 г.). «Слизистые плесени, участвующие в коммерческой ферментации Суфу Пехце». Антони ван Левенгук . 85 (3): 253–7. doi :10.1023/b:anto.0000020157.72415.b9. PMID  15028872. S2CID  2214535.
  10. ^ Люббехузен, TL; Нильсен, Дж; Макинтайр, М. (февраль 2003 г.). «Морфология и физиология диморфного гриба Mucor circinelloides (син. M. Racemosus) во время анаэробного роста» (PDF) . Микологические исследования . 107 (Часть 2): 223–30. дои : 10.1017/s0953756203007299. PMID  12747334. S2CID  12643028. Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2020 года.
  11. ^ abcd Inderlied, Кларк; Питерс, Юлиус; Цихлар, Рональд (1985). Грибной диморфизм с акцентом на грибы, патогенные для человека . Бостон, Массачусетс: Springer US. стр. 337–359. ISBN 978-1-4684-4982-2.
  12. ^ Мар Родригес, М; Перес, Д; Хавьер Чавес, нападающий; Эстев, Э; Марин-Гарсия, П; Ксифра, Г; Вендрелл, Дж; Жове, М; Памплона, Р; Рикар, В; Портеро-Отин, М; Чакон, MR; Фернандес Реал, JM (12 октября 2015 г.). «Ожирение меняет микобиом кишечника человека». Научные отчеты . 5 : 14600. дои : 10.1038/srep14600. ПМК 4600977 . ПМИД  26455903. 
  13. ^ Домек, Д.Б.; Борджиа, ПТ (июнь 1981 г.). «Изменения скорости синтеза хитина плюс хитозана сопровождают морфогенез Mucor Racemosus». Журнал бактериологии . 146 (3): 945–51. дои : 10.1128/jb.146.3.945-951.1981. ПМК 216948 . ПМИД  7240089. 
  14. ^ Казале, WL; Макконнелл, генеральный директор; Ван, С.Ю.; Ли, YJ; Линц, JE (декабрь 1990 г.). «Экспрессия семейства генов у диморфного гриба Mucor Racemosus, которое демонстрирует поразительное сходство с генами ras человека». Молекулярная и клеточная биология . 10 (12): 6654–63. дои : 10.1128/mcb.10.12.6654. ПМК 362943 . ПМИД  1701021. 
  15. ^ Розе, Л.В.; Махати, Н.; Мехай, Р; МакКоннелл, генеральный директор; Линц, JE (декабрь 1999 г.). «Доказательства того, что белки MRas1 и MRas3 связаны с различными клеточными функциями во время роста и морфогенеза у гриба Mucor Racemosus». Грибковая генетика и биология . 28 (3): 171–89. дои : 10.1006/fgbi.1999.1177. PMID  10669583. S2CID  10097338.
  16. ^ Вольф, AM; Аппель, К.Ф.; Петерсен, Дж.Б.; Поульсен, Ю; Арнау, Дж (май 2002 г.). «Идентификация и анализ генов, участвующих в контроле диморфизма у Mucor circinelloides (син. Racemosus)». Исследование дрожжей FEMS . 2 (2): 203–13. дои : 10.1016/s1567-1356(02)00090-9. ПМИД  12702308.
  17. ^ Амано, К; Катаяма, Х; Сайто, А; Андо, А; Нагата, Ю (2012). «Лектин Aleuria aurantia проявляет противогрибковую активность в отношении Mucor Racemosus». Бионауки, биотехнологии и биохимия . 76 (5): 967–70. дои : 10.1271/bbb.110982 . ПМИД  22738968.
  18. ^ Гупта, Р; Шривастава, С. (сентябрь 2014 г.). «Противогрибковый эффект антимикробных пептидов (AMPs LR14), полученных из штамма Lactobacillus plantarum LR/14, и их применение для предотвращения порчи зерна». Пищевая микробиология . 42 : 1–7. дои : 10.1016/j.fm.2014.02.005. ПМИД  24929709.
  19. ^ Розе, Л.В.; Линц, JE (ноябрь 1998 г.). «Ловастатин запускает апоптозоподобный процесс гибели клеток у гриба Mucor Racemosus». Грибковая генетика и биология . 25 (2): 119–33. дои : 10.1006/fgbi.1998.1093. PMID  9974223. S2CID  20675105.
  20. ^ Бомонт, Ф; Кауфман, Х.Ф.; де Монши, JG; Слейтер, HJ; де Врис, К. (апрель 1985 г.). «Объемное аэробиологическое исследование конидиальных грибов в Северо-Восточных Нидерландах. II. Сравнение аэробиологических данных и кожных проб с экстрактами плесени у астматиков». Аллергия . 40 (3): 181–6. doi :10.1111/j.1398-9995.1985.tb00214.x. PMID  4039540. S2CID  33305473.
  21. ^ Гюнезер, С; Атичи, А; Кёксал, Ф; Яман, А (1994). «Аллергия на плесень в Адане, Турция». Аллергология и иммунопатология . 22 (2): 52–4. ПМИД  8059675.
  22. ^ Мохович, Дж; Гамбале, Ж; Кроче, Дж (1998). «Кожная положительная реакция у пациентов с респираторной аллергией на 42 аллергенных экстракта воздушно-капельных грибов, выделенных в Сан-Паулу, Бразилия». Аллергология и иммунопатология . 16 (6): 397–402. ПМИД  3242377.
  23. ^ Чжао, Z; Ли, Л; Ван, З; Чен, В; Лю, Х; Ли, Р. (апрель 2011 г.). «Одновременное обнаружение и идентификация видов Aspergillus и mucorales в тканях, взятых у пациентов с грибковым риносинуситом». Журнал клинической микробиологии . 49 (4): 1501–7. дои : 10.1128/jcm.02262-10. ПМЦ 3122857 . ПМИД  21325541. 
  24. ^ Кошель, Д; Сеннекамп, Дж; Шурц, К; Мюллер-Венинг, D (сентябрь 2004 г.). «[Запотевание-фонтан-альвеолит]». Пневмология (Штутгарт, Германия) . 58 (9): 666–9. дои : 10.1055/s-2004-830044 . ПМИД  15343489.
  25. ^ Намысловский, Г; Рогала, Б; Мрувка-Ката, К; Понинска-Поланчук, Ю (1998). «[Роль несовершенных грибов в этиопатогенезе аллергического ринита]». Отоларингология Польска. Польская отоларингология . 52 (3): 277–80. ПМИД  9760768.
  26. ^ Соерия-Атмаджа, Д; Онелл, А; Кобер, А; Матссон, П; Густафссон, МГ; Хаммерлинг, Ю (декабрь 2007 г.). «Многомерный статистический анализ крупномасштабных измерений антител IgE выявляет взаимосвязь экстрактов аллергенов у сенсибилизированных людей». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 120 (6): 1433–40. doi :10.1016/j.jaci.2007.07.021. ПМИД  17825892.
  27. ^ Лезерс, ТД; Сайферд, PS (июнь 1985 г.). «Индуцибельная фенотипическая множественная лекарственная устойчивость гриба Mucor Racemosus». Антимикробные средства и химиотерапия . 27 (6): 892–6. дои : 10.1128/aac.27.6.892. ПМК 180181 . ПМИД  4026262. 
  28. ^ Ширер Дж., младший; Сайферд, PS (март 1988 г.). «Эффлюкс циклогексимида в адаптированных к антибиотикам клетках гриба Mucor Racemosus». Антимикробные средства и химиотерапия . 32 (3): 341–5. дои : 10.1128/aac.32.3.341. ПМК 172172 . ПМИД  3364951. 
  29. ^ Ге, WZ; Ли, Н; Шан, Л.Х.; Лю, HM (июнь 2007 г.). «[Микробная трансформация 4-ен-3-оновых стероидов Mucor Racemosus]». Вэй Шэн У Сюэ Бао = Acta Microbiologica Sinica . 47 (3): 540–3. ПМИД  17672323.
  30. ^ Чен, Г; Ян, Х; Нонг, С; Ян, М; Сюй, Б; Чжан, В. (март 2013 г.). «Два новых гидропероксилированных продукта 20 (S)-протопанаксадиола, продуцируемых Mucor Racemosus, и их цитотоксическая активность против клеток рака простаты человека». Биотехнологические письма . 35 (3): 439–43. дои : 10.1007/s10529-012-1098-x. PMID  23183919. S2CID  1246825.
  31. ^ Чен, Г; Ге, Н; Песня, Ю; Ли, Дж; Чжай, X; Ву, Дж; Линг, X (октябрь 2015 г.). «Биотрансформация 20 (S)-протопанаксатриола Mucor Racemosus и противораковая активность некоторых продуктов». Биотехнологические письма . 37 (10): 2005–9. дои : 10.1007/s10529-015-1877-2. PMID  26054722. S2CID  15170557.
  32. ^ Мейер, С.М.; Мукаку, Б; Ульманн, Р; Билек, А; Крейц, Д; Мадер, Дж.К.; Кнасмюллер, С; Гернер, К. (2015). «Протеомный и метаболомный анализы показывают контрастирующие противовоспалительные эффекты экстракта вторичных метаболитов Mucor Racemosus по сравнению с дексаметазоном». ПЛОС ОДИН . 10 (10): e0140367. дои : 10.1371/journal.pone.0140367 . ПМЦ 4619718 . ПМИД  26496078.