stringtranslate.com

Аспергилл разноцветный

Aspergillus versicolor — медленнорастущий вид нитчатого грибка, обычно встречающийся во влажных помещениях и на пищевых продуктах. [1] [2] Он имеет характерный затхлый запах, связанный с домами, пораженными плесенью, и является основным производителем гепатотоксичного и канцерогенного микотоксина стеригматоцистина . [3] [4] Как и другиевиды Aspergillus , A. versicolor вызывает раздражение глаз, носа и горла.

Таксономия

Грибок был впервые описан Жаном-Полем Вюйеменом в 1903 году под названием Sterigmatocystis versicolor , а затем в 1908 году Карло Тирабоски перенес его в род Aspergillus . В настоящее время род Sterigmatocystis устарел. [1]

Экология

Aspergillus versicolor — это чрезвычайно распространенный вид, обычно выделяемый из почвы, растительных остатков, морской среды и воздуха в помещениях. [5] [6] Это один из наиболее распространенных видов плесени в помещениях , часто встречающийся в пыли и поврежденных водой строительных материалах, таких как стеновые панели, изоляция, текстиль, потолочная плитка и обработанная древесина. [7] [8]

Aspergillus versicolor — очень устойчивый грибок, что объясняет его широкое глобальное распространение в различных условиях окружающей среды. Хотя он растет оптимально между 22 и 26 °C, A. versicolor может расти в более широком диапазоне температур от 4 до 40 °C. [9] Грибок также может переносить широкий диапазон pH и особенно устойчив к щелочным условиям. [1] Глубина почвы, на которой можно найти грибок, варьируется (до 50 см), но, по-видимому, он особенно распространен в более глубоких почвах. [1]

Как и другие представители этого рода, A. versicolor проявляет умеренные ксерофильные характеристики, что означает, что он может расти в условиях с низкой активностью воды (до W 0,75–0,81 в оптимальном диапазоне температур). [9] A. versicolor также считается осмофильным , поскольку он способен выживать в растворах, содержащих до 30% NaCl или 40% сахарозы. [10] Это делает гриб экономически важным организмом, вызывающим порчу хранящегося зерна, риса, чая и специй. [1] [11] Кроме того, A. versicolor был выделен из районов с высоким уровнем солености, включая Мертвое море. [1] [12] [13] Другие экстремальные среды обитания, из которых был зарегистрирован гриб, включают торфяные болота, дегляциированную арктическую почву и урановые рудники. [1]

Морфология

Колонии сильно различаются по цвету, скорости роста и поверхностным характеристикам в зависимости от условий роста. Напротив, микроскопическая морфология, как правило, постоянна независимо от параметров роста. [1] Колонии обычно белые в начале развития и меняют цвет на желтый, оранжевый и зеленый, часто с розовыми или телесными оттенками, смешивая их, по мере созревания. [5] Обратная пигментация также часто бывает изменчивой, особенно для инкубационных периодов продолжительностью более двух недель. [1] [12]

Aspergillus versicolor имеет длинные, септированные гифы , которые кажутся стекловидными и прозрачными. Конидиеносцы , которые являются специализированными гифальными стеблями для бесполого размножения, обычно имеют длину 120–700 мкм. Конидиеносцы заканчиваются небольшими пузырьками (10–15 мкм в диаметре), которые являются бисериальными (т. е. с двумя последовательными слоями клеток, размещающими пузырьки и конидии). Первый слой клеток называется метулами, на которых находятся фиалиды . Везикулы различаются по форме, но часто описываются как «ложкообразные». [10] Конидии сферические, диаметром приблизительно 2,5–3,5 мкм, и могут иметь гладкие или слегка шероховатые поверхности. [1] [6]

Вторичный метаболизм

Aspergillus versicolor способен расти на различных поверхностях, включая те, которые бедны питательными веществами, поскольку он является автотрофным для большинства ростовых веществ и макроэлемента рибофлавина . [10] Кроме того, A. versicolor имеет высокие уровни активности ксиланазы , фермента, который расщепляет гемицеллюлозу в клеточных стенках растений. Ксиланаза является вторичным метаболитом, контролируемым посредством ген-специфической индукции и углеродной катаболитной репрессии . [14]

Многие метаболиты, продуцируемые A. versicolor, проявляют антибактериальные, фунгицидные, инсектицидные и цитотоксические свойства. Например, было показано , что сесквитерпеноидный нитробензоиловый эфир, выделенный из гиф, является мощным ингибитором линий клеток рака груди и толстой кишки человека. Другие извлеченные соединения, которые являются цитотоксичными по отношению к раковым клеткам, включают ксантоны, феллутамиды и антрахиноны . [15] Антрахинон имеет желтоватый вид и, как и другие молекулы пигмента, регулярно продуцируется A. versicolor . [1] [10] Дополнительные исследования грибка продемонстрировали различные метаболиты с активностью против бактерий, таких как M. tuberculosis , и дрожжей, таких как C. albicans . [15] Сообщалось, что аспергилломаразмин А ингибирует два белка карбапенемазы устойчивости к антибиотикам у бактерий. Кинг, Эндрю М.; Сара А. Рейд-Ю; Вэньлян Ван; Дастин Т. Кинг; Джанфранко Де Паскаль; Натали С. Стринадка ; Тимоти Р. Уолш; Брайан К. Кумбс; Джерард Д. Райт (2014). «Аспергилломаразмин А преодолевает устойчивость к антибиотикам металло-β-лактамаз». Nature . 510 (7506): 503–506. Bibcode :2014Natur.510..503K. doi :10.1038/nature13445. ISSN  0028-0836. PMC 4981499 . PMID  24965651. 

Микотоксины, такие как нидулотоксины и афлатоксин B1 , обычно продуцируются A. versicolor в относительно низких концентрациях . [1] Единственным исключением является стеригматоцистин , который может составлять до 1% от общей биомассы A. versicolor при оптимальных условиях (например, W = 1). [8] A. versicolor продуцирует не так много спор , поэтому предполагается, что воздействие стеригматоцистинов на человека происходит через микрофрагменты, полученные из колоний. [8]

Болезнь

Как и другие представители этого вида, A. versicolor является условно-патогенным микроорганизмом и считается важным возбудителем аспергиллеза . [6] Были зарегистрированы случаи, когда грибок вызывал онихомикоз , который часто лечат местными азолами. Однако A. versicolor нечувствителен к этим методам лечения, и инфекция может сохраняться даже после месяцев или лет лечения. Исследования показали, что, как и другие виды Aspergillus , A. versicolor очень чувствителен к тербинафину, который обладает фунгицидной активностью in vitro . [16]

У A. versicolor идентифицировано более 20 аллергенов , наиболее распространенным из которых является глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа. [17] Другие белки включают сорбитолредуктазу, каталазу, енолазу, малатдегидрогеназу и Asp v 13. В развитых странах принято измерять реакции IgG у людей. [18]

Кроме того, микотоксины могут действовать как иммунодепрессанты, что может объяснить некоторую повышенную распространенность частых инфекций среди жителей сырых зданий. [19]

Промышленное использование

Грибы обеспечивают эффективный, экономичный и экологически чистый метод удаления вредных отходов, которые накапливаются как побочные продукты промышленной деятельности. Например, A. versicolor очень эффективен в удалении ионов свинца, адсорбируя 45 мг свинца на грамм сухой грибковой биомассы. Процесс протекает быстро, 80% ионов адсорбируется в течение часа. [20] Aspergillus versicolor также полезен в промышленном производстве и очистке ксиланазы, которая часто используется для разложения ксилана в отходах производства твердой древесины и сельскохозяйственной деятельности. [21]

Ссылки

  1. ^ abcdefghijkl "Aspergillus versicolor". MycoBank . Получено 17 октября 2013 г.
  2. ^ "Aspergillus versicolor". Доктор Фунгус . Архивировано из оригинала 21 августа 2013 года . Получено 17 октября 2013 года .
  3. ^ Бьюрман, Дж.; Кристенссон, Дж. (июнь 1992 г.). «Выделение летучих веществ Aspergillus versicolor как возможная причина запаха в домах, пораженных грибками». Mycopathologia . 118 (3): 173–178. doi :10.1007/BF00437151. S2CID  25079049.
  4. ^ Энглхарт, Штеффен; Аннетт Лоок; Дирк Шутларек; Хельмут Сагунски; Аннетт Ломмель; Харальд Фарбер; Мартин Экснер (август 2012 г.). «Возникновение токсикогенных изолятов Aspergillus versicolor и стеригматоцистина в ковровой пыли из влажных помещений». Прикладная и экологическая микробиология . 68 (8): 3886–3890. doi :10.1128/AEM.68.8.3886-3890.2002. PMC 124040. PMID  12147486 . 
  5. ^ ab "Aspergillus versicolor". Программа геномики грибов . Получено 17 октября 2013 г.
  6. ^ abc Фомичева, Ф.М.; Василенко ОВ; Марфенина О.Е. (март 2006). "Сравнительно-морфологические, экологические и молекулярные исследования штаммов Aspergillus verseicolor (Vuill.) Tiraboschi, выделенных из разных экотопов". Микробиология . 75 (2): 186–191. doi :10.1134/S0026261706020123. S2CID  28377806.
  7. ^ Лян, Инань; Венди Чжао; Цзянпин Сюй; Дэвид Миллер (январь 2011 г.). «Характеристика двух родственных экзоантигенов из биодетериогенного грибка Aspergillus versicolor». International Biodeterioration & Biodegradation . 65 (1): 217–226. doi :10.1016/j.ibiod.2010.11.005.
  8. ^ abc Nielsen, KF (март 2003 г.). «Производство микотоксинов плесенью в помещениях». Fungal Genetics and Biology . 39 (2): 103–17. doi :10.1016/S1087-1845(03)00026-4. PMID  12781669.
  9. ^ аб Пасанен, Пертти; Энн Корпи; Пентти Каллиокоски; Анна-Лииза Пасанен (январь 1997 г.). «Рост и производство летучих метаболитов Aspergillus versicolor в домашней пыли». Интернационал окружающей среды . 23 (4): 425–432. дои : 10.1016/S0160-4120(97)00027-5.
  10. ^ abcd Домш, Клаус Х. (2007). Компендиум почвенных грибов. Т. 28. С. 97. Bibcode :1982Geode..28...63M. doi :10.1016/0016-7061(82)90042-8. ISBN 9780122204012. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  11. ^ Петтерссон, Ольга (2011). "Грибковые ксерофилы (осмофилы)". ELS . John Wiley & Sons, Ltd. doi :10.1002/9780470015902.a0000376.pub2. ISBN 978-0470016176.
  12. ^ ab "Aspergillus versicolor". MycoCosm: The Fungal Genomics Resource . Получено 17 октября 2013 г.
  13. ^ Kis-Papo, T; A. Oren; SP Wasser; E. Nevo (январь 2003 г.). «Выживание нитчатых грибов в гиперсоленой воде Мертвого моря». Microbial Ecology . 45 (2): 183–190. doi :10.1007/s00248-002-3006-8. PMID  12545316. S2CID  24597888.
  14. ^ Jeya, M.; S. Thiagarajan; J. Lee; P. Gunasekaran (февраль 2009 г.). «Идентификация новых генов ксиланазы GH 10 и GH 11 из Aspergillus versicolor MKU3 с помощью ПЦР с обходом генома». Биотехнология и инженерия биопроцессов . 14 (1): 13–19. doi :10.1007/s12257-008-0112-6. S2CID  85674307.
  15. ^ ab Lee, Yoon Mi; Yoon Mi Lee; Min Jeong Kim; Huayue Li; Ping Zhang; Baoquan Bao; Ka Jeong Lee; Jee H. Jung (май 2013 г.). «Морские виды Aspergillus как источник биоактивных вторичных метаболитов». Marine Biotechnology . 15 (5): 499–519. doi :10.1007/s10126-013-9506-3. PMID  23709045. S2CID  18389985.
  16. ^ Torres-Rodriguez, JM; Madrenys-Brunet, N; Siddat, M; Lopez-Jodra, O; Jimenez, T (июль 1998 г.). " Aspergillus versicolor как причина онихомикоза: отчет о 12 случаях и тестирование восприимчивости к противогрибковым препаратам ". Журнал Европейской академии дерматологии и венерологии . 11 (1): 25–31. doi :10.1111/j.1468-3083.1998.tb00949.x. PMID  9731962. S2CID  24627613.
  17. ^ Бенндорф, Д.; А. Мюллер; К. Бок; О. Манувальд; О. Гербарт; М. фон Берген (апрель 2008 г.). «Идентификация споровых аллергенов из плесени Aspergillus versicolor в помещении ». Аллергия . 63 (3): 454–60. doi :10.1111/j.1398-9995.2007.01603.x. PMID  18315733. S2CID  29393258.
  18. ^ Ши, К.; Дж. Д. Миллер (май 2011 г.). «Характеристика аллергена 41 кДа Asp v 13, субтилизин-подобной сериновой протеазы из Aspergillus versicolor». Молекулярная иммунология . 48 (15–16): 1827–1834. doi :10.1016/j.molimm.2011.05.010. PMID  21632114.
  19. ^ Рейджула, К; Т Туоми (май 2003 г.). «Микотоксины аспергиллов; воздействие и последствия для здоровья». Frontiers in Bioscience . 8 (5): s232-5. doi : 10.2741/978 . PMID  12700107.Бесплатный полный текст
  20. ^ Байраги, Химадри; Мотиар Хан; Лалитагаури Рэй; Арун Гуха (февраль 2011 г.). «Профиль адсорбции свинца на Aspergillus versicolor: механистическое зондирование». Журнал опасных материалов . 186 (1): 756–64. doi :10.1016/j.jhazmat.2010.11.064. PMID  21159429.
  21. ^ Кармона, Элеонора; МБ Фиалья; ЭБ Бухньяни; ГД Коэльо; МР Брокето-Брага; JA Хорхе (январь 2005 г.). «Производство, очистка и характеристика второстепенной формы ксиланазы из Aspergillus versicolor». Process Biochemistry . 40 (1): 359–364. doi :10.1016/j.procbio.2004.01.010.