Fusarium — крупный род нитчатых грибов , часть группы , часто называемой гифомицетами , широко распространенной в почве и связанной с растениями. Большинство видов являются безвредными сапробионтами и являются относительно многочисленными членами микробного сообщества почвы. Некоторые виды продуцируют микотоксины в зерновых культурах, которые могут повлиять на здоровье человека и животных, если они попадают в пищевую цепь. Основными токсинами, продуцируемыми этимивидами Fusarium , являются фумонизины и трихотецены . Несмотря на то, что большинство видов, по-видимому, безвредны (некоторые существуют на коже как комменсальные члены кожной флоры ), некоторые виды и подвидовые группы Fusarium являются одними из самых важных грибковых патогенов растений и животных .
Название Fusarium происходит от латинского fusus , что означает веретено .
Таксономия рода сложна. Было использовано несколько различных схем, и в разное время было идентифицировано до 1000 видов, с подходами, варьирующимися между широкими и узкими концепциями видообразования ( объединители и разделители ). [2] [3] [4]
Филогенетические исследования изучают семь основных клад внутри рода. [4]
Существует предложенная концепция, широко поддерживаемая специалистами, которая по сути включает род в его нынешнем виде, в том числе, в частности, все сельскохозяйственно значимые Fusaria . [5] [6] Существует встречное предложение (не связанное с Watanabe 2011), которое идет далеко в другом направлении, с семью совершенно новыми родами. [7]
Различные схемы подразделяют род на подроды и секции. Между секциями и филогенетическими кладами наблюдается слабая корреляция . [4]
Ранее описанные разделы включают:
Отдельные виды включают:
Род включает ряд экономически важных видов фитопатогенов .
Fusarium graminearum обычно заражает ячмень, если в конце сезона идут дожди. Это наносит экономический ущерб солодовенной и пивоваренной промышленности, а также кормовому ячменю. Заражение ячменя Fusarium может привести к гниению колоса , а при сильном заражении ячмень может стать розовым. [8] Геном этого патогена пшеницы и кукурузы был секвенирован. F. graminearum также может вызывать корневую гниль и гниение всходов. 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 — это 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 из отводков и поэтому имеют очень малое генетическое разнообразие. Панамская болезнь — одно из самых разрушительных заболеваний растений современности, вызвавшее коммерческое исчезновение некогда доминирующего сорта Gros Michel . Более поздний штамм также поражает сорта Cavendish , которые в коммерческом плане заменили Gros Michel. Считается неизбежным [ кем? ] , что эта восприимчивость распространится по всему миру и в коммерческом плане уничтожит сорт Cavendish, для которого в настоящее время нет приемлемых замен.
Fusarium oxysporum f. sp. narcissi вызывает гниение луковиц (базальная гниль) и пожелтение листьев нарциссов ( Narcissi ).
В 2021 году было обнаружено, что Fusarium xyrophilum способен похищать южноамериканский вид желтоглазой травы Xyris , создавая поддельные цветы, обманывая пчел и других насекомых-опылителей, заставляя их посещать их и перенося споры грибка на другие растения. [9]
Некоторые виды могут вызывать ряд оппортунистических инфекций у людей. У людей с нормальной иммунной системой фузариозные инфекции могут возникать в ногтях ( онихомикоз ) и в роговице ( кератомикоз или грибковый кератит). [10] У людей, иммунная система которых 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, редко, другими видами фузариозных инфекций. [11]
Средой выделения для Fusaria обычно является пептон-PCNB-агар (пептон- пентахлорнитробензоловый агар, PPA). [12] : 7 [13] Для F. oxysporum в частности наиболее распространена среда Комады. [12] : 7 Дифференциальная идентификация затруднена в некоторых штаммах. [13] Анализ группы вегетативной совместимости является наилучшим для некоторых, является одним из применимых методов для других и требует такого большого количества анализов, что он слишком сложен для третьих. [13]
Fusarium venenatum производится в промышленных масштабах для употребления в пищу человеком компанией Marlow Foods, Ltd. и продается под названием Quorn в Европе и Северной Америке .
Штамм Fusarium flavolapis также производится в качестве пищи для людей компанией Nature's Fynd под названием Fy в Северной Америке. [14] Он используется как часть меню Le Bernardin в нескольких блюдах. [15]
У некоторых потребителей продуктов, содержащих фузариум, наблюдалась пищевая аллергия, схожая по своей природе с аллергией на арахис и другие виды пищевой аллергии. 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 пшеничную муку, зараженную Fusarium , выпекали в хлебе, вызывая алиментарную токсическую алейкию с уровнем смертности 60%. Симптомы начинались с боли в животе , диареи , рвоты и прострации , а в течение нескольких дней наблюдались лихорадка , озноб , миалгии и угнетение костного мозга с гранулоцитопенией и вторичным сепсисом . Другие симптомы включали язву глотки или гортани и диффузное кровотечение в кожу ( петехии и экхимозы ), мелену , кровавую диарею, гематурию , кровавую рвоту , 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 . Было обнаружено, что активным ингредиентом является микотоксин трихотецен Т-2 , и он производился в больших количествах и использовался в качестве оружия до принятия Конвенции о биологическом оружии в 1972 году. Советский Союз обвинялся в использовании агента, получившего название « желтый дождь », в результате чего в Лаосе , Кампучии и Афганистане в период с 1975 по 1981 год погибло 6300 человек . [17] [18] Позднее было заявлено, что «биологическим боевым агентом» были всего лишь пчелиные фекалии , [19] [20], но этот вопрос остается спорным.
Fusarium представляет угрозу для древних наскальных рисунков в Ласко с 1955 года, когда пещеры впервые были открыты для посетителей. Впоследствии пещеры закрылись, и угроза отступила, но установка системы кондиционирования воздуха в 2000 году вызвала еще одну вспышку грибка, которая до сих пор не решена. [21]
Fusarium может быть частью микробиоты, включая пищеварительную, а также оральную/зубную. Были зарегистрированы редкие случаи фузариоза, проявляющегося в виде некротических язв десен, распространяющихся на альвеолярную кость, у пациента с гранулоцитопенией. [22]