В микологии ткань или элемент называют амилоидными, если они дают положительную амилоидную реакцию при грубом химическом тесте с использованием йода в качестве ингредиента реактива Мельцера или раствора Люголя , что приводит к окрашиванию от синего до сине-черного цвета. Термин «амилоид» происходит от латинского amyloideus («крахмалоподобный»). [1] Это относится к тому факту, что крахмал дает подобную реакцию, также называемую амилоидной реакцией. Тест может проводиться на микроскопических особенностях, таких как стенки спор или стенки гиф , апикальный аппарат или вся стенка сумки , или представлять собой макроскопическую реакцию на ткань, на которую нанесена капля реагента. Отрицательные реакции, называемые инамилоидными или нонамилоидными , наблюдаются для структур, которые остаются бледно-желто-коричневыми или прозрачными. Реакция, вызывающая окрашивание от насыщенного красноватого до красновато-коричневого цвета, называется либо декстриноидной реакцией ( синоним — псевдоамилоид ), либо гемиамилоидной реакцией.
Метод Мельцера используется путем воздействия реагента на грибковую ткань или клетки, обычно при подготовке предметного стекла , и поиска любой из трех цветных реакций:
Среди амилоидной реакции можно выделить два типа:
Реакция Мельцера обычно возникает почти мгновенно, хотя в некоторых случаях развитие реакции может занять до 20 минут. [2]
Химические вещества, входящие в состав реактива Мельцера, выполняют несколько функций. Хлоралгидрат является очищающим средством , отбеливающим и улучшающим прозрачность различных микроскопических материалов темного цвета. Йодид калия используется для улучшения растворимости йода, который в противном случае растворим в воде только наполовину. Считается, что йод является основным активным красителем при болезни Мельцера; Считается, что он реагирует с крахмалоподобными полисахаридами в клеточных стенках амилоидного материала, однако механизм его действия не совсем понятен. Было замечено, что гемиамилоидный материал реагирует по-разному при воздействии Мельцера, чем при воздействии других растворов IKI, таких как раствор Люголя, и что в некоторых случаях амилоидная реакция проявляется в материале, который ранее подвергался воздействию КОН, но инамилоидная реакция без такая предварительная обработка. [3] [4]
Эксперимент, в котором споры 35 видов базидиомицетов были проверены на реакцию как на Мельцера, так и на Люголя, показал, что споры большого процента протестированных видов демонстрируют очень разные реакции между двумя реагентами. Они варьировались от слабых или нереактивных у Люголя до йодположительных реакций у Люголя, но не у Мельцера, до даже декстриноидных реакций у Люголя и амилоидных реакций у Мельцера. [5]
При смешивании с щелочными растворами препарат Мельцера превращается в мутный осадок [2] , поэтому его нельзя использовать в сочетании или в прямой серии с такими распространенными микологическими реагентами, как растворы гидроксида калия или гидроксида аммония . Если гидроксид калия используется в качестве предварительной обработки, перед добавлением Мельцера необходимо сначала нейтрализовать щелочность.
Гемиамилоидность в микологии относится к особому случаю амилоидности клеточной стенки, при котором синее окрашивание йодом происходит только в том случае, если ткань была предварительно обработана раствором гидроксида калия (КОН) или другими сильными основаниями, тогда как прямое нанесение йода вызывает красную реакцию при использовании раствора Люголя. , но реакции при использовании реактива Мельцера нет . [6] [7] Гемиамилоидность пока известна только у Ascomycota , но здесь она широко распространена и является важным критерием таксономического различия. [6] [8] Если клеточные стенки окрашиваются в синий цвет реагентами йода без предварительной обработки КОН, это называется эуамилоидом. Термин амилоид включает оба варианта.
Гемиамилоидный элемент клеточной стенки не окрашивается в синий цвет напрямую реагентами йода, добавленными в водный препарат, а только после предварительной обработки раствором гидроксида калия (КОН). Без предварительной обработки КОН результат во многом зависит от типа йодного реактива: при использовании раствора Люголя (ИКИ) гемиамилоидные структуры реагируют от красного до красновато-коричневого цвета, тогда как при использовании реактива Мельцера (МЛЗ) любая реакция подавляется. Этот маскирующий эффект (ложная инамилоидность) обусловлен высокой концентрацией хлоралгидрата в МЛЗ. Альтернативой гемиамилоиду является эуамилоид. Эуамилоидные и полуамилоидные структуры, предварительно обработанные КОН, реагируют синим цветом независимо от типа йодного реагента. Гемиамилоидные и эуамилоидные реакции могут возникать одновременно либо в пространственно разделенных участках клеточной стенки (например, эуамилоид апикального кольца аски, гемиамилоид боковой стенки), либо как промежуточный тип одной и той же области стенки. В последнем случае в растворе Люголя без предварительной обработки КОН можно наблюдать наложение синего и красного цветов: изменение цвета от синего до грязно-красновато-коричневого происходит при медленной диффундации йодного реагента в водный препарат, поскольку эуамилоидная реакция проявляется при более низких концентрации йода, чем гемиамилоидная реакция. Аски с полностью реактивными стенками этого типа гемиамилоидности при применении низкоконцентрированного ИКИ проявляют радужную окраску.
Гемиамилоидная (красная) реакция при ИКИ до КОН в сравнении с эуамилоидной (синий) и инамилоидной (отрицательная). Только гемиамилоидная реакция сильно зависит от применяемого йодного реагента (IKI, MLZ) и предварительной обработки KOH, будучи отрицательной в MLZ и синей при предварительной обработке KOH (в IKI или MLZ). Прямое нанесение IKI на водную мунту (без КОН, выделено) — самый простой способ распознать гемиамилоидность.
Йодная реакция апикальных колец гемиамилоидных сумок Hysteropezizella (Helotiales) в зависимости от йодного реагента (IKI, MLZ) и предварительной обработки КОН.
Гемиамилоидность встречается у многих групп аскомицетов . У большинства представителей Lecanorales и Ostropales, независимо от того, лихенизированы они или нет, весь наружный слой стенки сумки реагирует с гемиамилоидом. Примерно 20% Helotiales имеют апикальные кольца полуамилоидных сумок по сравнению с примерно 50% эвамилоидных апикальных колец. У пезизомицетов и различных классов пиреномицетов гемиамилоидные реакции наблюдаются редко. Хотя гемиамилоидность является очень ценным таксономическим маркером, позволяющим дифференцировать виды или роды, этот тип реакции, в частности красную реакцию при IKI, часто упускается из виду. Это пренебрежение произошло с тех пор, как микологи перешли на реактив Мельцера, который был представлен в 1924 году и почти полностью вытеснил ранее использовавшийся раствор Люголя. Впервые о гемиамилоидности сообщили при применении реактива Мельцера, который дал отрицательный результат без КОН, но синюю реакцию при предварительной обработке КОН. [9] Из-за частоты гемиамилоидности в лишайниках лихенологи , как правило, не присоединялись к этому изменению, а продолжали использовать раствор Люголя. Широкое использование набухающих траворизованных грибов в КОН перед исследованием также способствует частому игнорированию гемиамилоидности.
Химическая основа гемиамилоидности не ясна. Гипотеза утверждает, что короткие спиральные участки углеводной цепи чередуются с более короткими или длинными линейными участками. Короткие спиральные участки, подобные декстриноидности гликогена , вызывают красную реакцию за счет включения атомов йода в спираль, а линейные участки могут скручиваться под воздействием КОН, что приводит к образованию длинных спиральных цепочек, которые вызывают синее пятно на йоде. включение. Гипотетическая спиральная структура этих макромолекул, по-видимому, связана с растяжимостью стенки сумки, что является предпосылкой для активного взрывного выброса аскоспор из сумки при освобождении ее высокого клеточного тургора. Высокая растяжимость клеточной стенки особенно необходима в области апикального порообразного отверстия (апикального кольца), через которое аскоспоры продавливаются при разрыве сумки.