Aspergillus clavatus - Aspergillus clavatus

Aspergillus clavatus
Aspergillus clavatus.jpg
Konidiální hlava Aspergillus clavatus
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Eurotiomycetes
Objednat:Eurotiales
Rodina:Trichocomaceae
Rod:Aspergillus
Druh:
A. clavatus
Binomické jméno
Aspergillus clavatus
Desm. (1834)
Synonyma

Aspergillus pallidus(Samson, 1979)

Aspergillus clavatus je druh houby rodu Aspergillus s konidie rozměry 3–4,5 x 2,5–4,5 μm. Nachází se v půda a zvíře hnůj. Houba byla první popsáno vědecky v roce 1834 francouzským mykologem John Baptiste Henri Joseph Desmazières.[1]

Houba může produkovat toxin patulin, které mohou souviset s chorobami u lidí a zvířat. Tento druh je jen příležitostně patogenní.

Jiné zdroje identifikovaly mnoho druhů Aspergillus jako výroba suchého, hydrofobního výtrusy které lidé a zvířata snadno vdechnou. Vzhledem k malé velikosti spor asi 70% sporů A. fumigatus jsou schopni proniknout do průdušnice a primární průdušky a téměř 1% do alveoly. Vdechování spór Aspergillus představuje zdravotní riziko. A. clavatus je alergenní a způsobuje povolání hypersenzitivní pneumonitida známý jako sladařské plíce.

Historie a taxonomie

Aspergillus clavatus je druh z Aspergillus a je charakterizován podlouhlými klubkovitými vezikuly a modrozeleným uniseriate konidie.[2] The houba byl poprvé vědecky popsán v roce 1834 francouzským mykologem John Baptiste Henri Joseph Desmazières.[1] Patří k Aspergillus sekce Clavati(dříve známý jako Aspergillus clavatus skupina) uznána Charles Thom a Margaret Church (1926), vedle dvou druhů, Aspergillus clavatus a Aspergillus giganteus.[3] V následujících letech byly objeveny další čtyři druhy patřící k Aspergillus sekce Clavati, který zahrnoval Aspergillus rhizopodus, Aspergillus longivesica, Neocarpenteles acanthosporus a Aspergillus clavatonanicus.[3] Později, Aspergillus pallidus byla uzavřena jako bílá varianta (synonymum ) z A. clavatus Samson (1979), který byl podpořen stejným DNA sekvence těchto dvou druhů.[4]

Růst a morfologie

Aspergillus clavatus podléhá rychlému růstu, což má za následek vytvoření sametového a poměrně hustého plsti, u kterého se pozoruje modrošedě zelená barva.[5] Vznikající konidiální hlavy jsou velké a velmi mladé, velmi rychle se rozpadají na nápadné a kompaktní divergentní sloupy.[6] Konidie nesoucí konidiofory jsou obecně hrubé, hladké, nezbarvené,[6] hyalinní a může růst velmi dlouho.[5] Prodloužené vezikuly ve tvaru klubu[5] klavátovat,[6] a medvědí phialidy (jednotné číslo: phialid ) po celém jejich povrchu, což přispívá k jeho krátké a hustě zabalené struktuře.[5] The sterigmata jsou obvykle shledány uniseriate, četné a přeplněné.[6] Konidie v nich vytvořené jsou eliptické, hladké a poměrně silnostěnné.[6] A. clavatus obvykle vyjadřují konidiofory o délce 1,5–3,00 mm, které vycházejí ze specializovaných a rozšířených hyphal buňky, které se nakonec stanou větvícími se nožními buňkami.[7] Konidie pokračují A. clavatus bylo naměřeno do 3,0 - 4,5 X 2,5 - 3,5 μm.[7]

Růst na agaru řešení Czapek

Aspergillus clavatus kolonie rychle rostou Czapkův agar s roztokem, dosahující 3,0–3,5 cm, za 10 dní při 24–26 ° C.[6] Růst je obvykle rovný nebo mírně zvrásněný, s občasným výskytem kmenů flokózy. Ale obecně poměrně tenká povrchová vrstva myceliální je pozorována plsť, která produkuje velké množství vztyčených konidioforů.[6] Rub je obvykle nebarvený, ale u některých kmenů hnědne s postupem času.[6] I když u některých kmenů zápach není výrazný, u jiných může být mimořádně nepříjemný.[6] Velké konidiální hlavy se v mladém věku prodlužují od 300 do 400 μm, od 150 do 200 μm. Postupem času se však rozdělily na dva nebo více divergentních a stlačených srdečních řetězců dosahujících 1,00 mm, které zobrazovaly barvu skládající se ze zelené barvy artemesia až břidlice.[6] Pozorované konidiofory dorůstají do délky 1,5–3,00 mm a průměru 20–30 μm. Pomalu a nakonec se zvětšují na vrcholu do klavikátového váčku, který se skládá z úrodné oblasti o délce 200 až 250 μm a šířce 40–60 μm.[6] Sterigmata se obvykle pohybují od 2,5 do 3,5 μm od 2,0 do 3,0 μm na bázi vezikuly, do 7,0 nebo 8,0 a příležitostně 10 μm do 2,5 až 3,0 μm na vrcholu.[6] Konidie jsou poměrně silnostěnné a měří 3,0 až 4,5 μm o 2,5 až 3,5 μm. Zatímco u některých kmenů mohou být větší, u jiných může být jejich vzhled nepravidelný.[6]

Růst na agaru sladového extraktu

Na agaru se sladovým extraktem byla strukturní morfologie A. clavatus se zdá být jiný než na agaru s roztokem Czapek.[6] Typické kmeny extrahované ze sladu obsahují méně hojné konidiální struktury, které mohou být větší.[6] U jiných (netypických) kmenů se počet konidiálních hlav zvyšuje, ale zmenšuje. Konidiofory se pohybují od 300 do 500 μm a nesou volné, sloupovité hlavy. Typické kmeny mohou připomínat silný a nepříjemný zápach, zatímco netypické kmeny se vyznačují tím, že jsou bez zápachu.[6] Kolonie vznikající z jednoho konidium na agaru se sladovým extraktem sestával z konidií 25x10 ^ 7 poté, co byl pozorován po dobu šesti dnů.[7]

Zkouška

Vývoj phialidů a tvorba konidia v A. clavatus byl zkoumán pomocí TEM.[7] A pomocí SEM, bylo objeveno, že první vytvořený konidium a phialid sdílejí souvislou zeď.[7] Navíc rekombinace s albínem mutant vedla k výrobě heterokaryotický konidiální hlavy se smíšenými konidiálními barvami.[7] A Obsah GC 52,5–55% bylo také zjištěno při analýze DNA.[7] A jeho rozpustné sacharidy ve zdi se skládají z mannitol a arabitol.[7]

Fyziologie

Světlo stimuluje prodloužení konidioforů v A. clavatus. A mezi příznivější zdroje C patří škrob, dextrin, glykogen a hlavně fruktóza.[7] Podstatný stupeň lipid dochází k syntéze celulóza a kyselina usnová jsou degradovány.[7] A. clavatus také vyrábí riboflavin, ribonukleáza, kyselá fosfodiesteráza a kyselá fosfatáza v kapalné kultuře.[7]

A. clavatus má vlastnosti oxidovat tryptamin na kyselina indoloctová. Může absorbovat a sbírat uhlovodíky z topného oleje metafosfát a syntetizovat ethylen, klavatol a kyselina kojová.[7] Je také odpovědný za výrobu mykotoxiny Patulin a sterigmatocystin.[5] A má extrémně vysokou kapacitu pro kvašení alkoholu.[8]

Pokud jde o genom, A. clavatus má jen jednu ROHOŽ lokus, obsahující alfa ROHOŽ gen naznačuje, že by to mohlo být heterotalický sexuální druhy.[9] A. clavatus také obsahuje celou řadu identifikovaných pohlavních genů euascomycete.[9] A. clavatus může být také zdrojem potravy pro Collembola, a bylo zjištěno, že je parazitován Fusarium solani.[7]

Stanoviště a ekologie

Aspergillus clavatus je často popisován jako kazící se organismus vyskytující se na hnoji a v půdě a může také růst v silně alkalických podmínkách.[5] Pokud jde o zeměpisné rozdělení, A. clavatus byl spatřen v tropických, subtropických a středomořských oblastech.[7] To bylo počítáno s nízkými frekvencemi v půdách Indie. Vyskytují se také v Bangladéši, Srí Lance, Hongkongu, Jamajce, Brazílii, Argentině, Jižní Africe, Pobřeží slonoviny, Egyptě, Libyi, Turecku, Řecku, Itálii, Spojených státech amerických, Japonsku, SSSR a Československu.[7] Byl sledován ve skalách krasové jeskyně a stratigrafické vzorky jádra klesající do 1200 m ve středním Japonsku.[7] Obvykle se však shromažďuje výhradně z obdělávaných půd, včetně půd, na nichž se pěstuje bavlna, brambory, cukrové třtiny, luštěniny, neloupané Artemisia herba-alba.[7] Bylo také získáno z půdy pod spálenou stepní vegetací, pouštními půdami, rhizosféry banánů, podzemnice olejné a pšenice.[7] A. clavatus byl rovněž zjištěn ve zralém kompostu komunálního odpadu a Dusík Bylo zjištěno, že hnojiva NPK hrají důležitou roli v procesu stimulace.[7]

A. clavatus je také označována jako kosmopolitní houba. Kromě půdy a hnoje ji lze navíc nalézt ve skladovaných produktech s vysokou úrovní zachycené vlhkosti. Například skladované cereálie, rýže, kukuřice a proso.[3] Dále byl izolován z hmyzu, zejména z mrtvých dospělých včel a plástů medu.[7] Kromě toho byl odebrán z peří a trusu volně žijících ptáků.[7] A. clavatus je také běžné, že se rozkládají materiály.[6] Jejich schopnost odolávat silně zásaditým podmínkám jim umožňuje působit jako katalyzátory rozkladu v situacích, kdy jiné houby obvykle nefungují.[6]

Aplikace a lékařské použití

Weisner v březnu 1942 poprvé zaznamenal produkci antibiotika kmeny A. clavatusa účinná látka byla známá jako klavatin.[6] Později bylo antibiotikum pojmenováno clavacin v srpnu 1942 Waksman, Horning and Spencer. Clavacin je také známý jako patulin.[6] Patulinu se v dnešním světě věnuje významná pozornost kvůli jeho projevům v jablečných džusech.[9] Clavacin byl považován za cenný při léčbě běžného nachlazení a na některé dermatofyty působí fungistaticky nebo fungicidně.[6] A. clavatus s Phytophthora cryptogea v půdě poskytoval ochranu proti tlumení sazenic rajčat snížením šíření patogenů.[6] Obráceně, A. clavatus s přídavkem glukózy zvýšil patogenitu Verticillium albo-atrum na rajčata.[6] A. clavatus také vyrábí následující látky: Cytochalasin E, Cytochalasin K, Tryptoquivaline, Nortryptoquivalone, Nortryptoquivaline, Deoxytryptoquivaline, Deoxynortryptoquivaline, Tryptoquivaline E a Tryptoquivaline N.[10] Dále A. clavatus izoláty produkují ribotoxiny, které mohou pomoci při vývoji imunoterapie procesy pro rakovinu.[9] A.clavatus se také používá při tvorbě extracelulárních bionanočástic z dusičnan stříbrný řešení. Tyto nanočástice Zobrazit antimikrobiální vlastnosti, proti kterým pracují MRSA a MRSE.[11]

Patogenita

Aspergillus clavatus je známý jako alergický prostředek aspergilóza[12] a podílí se na mnoha plicních infekcích.[12] Rovněž byla označena jako oportunistická houba, protože je odpovědná za způsobení aspergilózy u ohrožených pacientů.[13]A. clavatus může také způsobit neurotoxikózu u ovcí a otomykóza.[12] Ve Skotsku a jinde A. clavatus se uvádí, že způsobuje alergii na plísně „plíce malstera“, jinak „plíce sladovce“.[14][15]

Vnější alergická alveolitida (EAA ) je také způsoben Aspergillus clavatus s imunitní reakcí typu 1. Je popsán jako skutečná hypersenzitivní pneumonie, která se obvykle vyskytuje u pracovníků sladu, včetně příznaků horečky, zimnice, kašle a dušnosti. V závažných případech glukokortikoidy Jsou používány.[16]Mikrogranulomatózní hypersenzitivní pneumonitida, při které dochází k intersticiální granulomatózní infiltraci, obvykle u pracovníků sladu, je způsobena alergií na antigeny Aspergillus clavatus.[17]EAA je způsobena alergií na Aspergillus conidia, obvykle u neatopického jedince.[18] Tito jedinci jsou obvykle vystaveni organickému prachu silně nabitému konidiemi a myceliálními zbytky.[18] Tento stav zahrnuje plicní parenchyma.[18]

Kmen A. clavatus také způsobil hyperkeratóza u telat.[6] Stěny spór izolátu odvozeného ze sputa Aspergillus clavatus byly extrahovány a zpracovány ethanolem po alkalické hydrolýze. A přineslo mutageny.[19] Extrakty byly podávány neimunizovaným myším, což způsobilo plicní reakci a vedlo k případům plicní mykotoxikózy. Byl také pozorován vzrůstající výskyt plicních nádorů.[19]Tato studie odhalila, že izolát A. clavatus, který je schopen převádět vysoce toxické metabolity v bakteriálních a savčích buňkách, způsobí zánětlivou reakci v plicích neimunizovaných myší.[19]

Reference

  1. ^ A b Desmazières, JBHJ (1834). "Popisy a čísla šesti hyphomycètes inédites à ajouter à la flore Française". Annales des Sciences Naturelles Botanique (francouzsky). 2 (2): 69–73.
  2. ^ Howard, ed. Dexter H. (2003). Patogenní houby u lidí a zvířat (2. vyd.). New York [USA]: Dekker. str.247. ISBN  978-0-8247-0683-8.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ A b C Varga, J .; Due, M .; Frisvad, J.C .; Samson, R.A. (2007). „Taxonomická revize sekce Aspergillus Clavati na základě molekulárních, morfologických a fyziologických údajů“. Studie v mykologii. 59: 89–106. doi:10.3114 / sim.2007.59.11. PMC  2275193. PMID  18490946.
  4. ^ Samson, ed. Robert A .; Pitt, John I. (2000). Integrace moderních taxonomických metod pro klasifikaci penicilia a aspergilu. Amsterdam: Harwood Acad. Publ. ISBN  978-90-5823-159-8.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ A b C d E F Cibule, A.H.S .; Allsopp, D .; Eggins, H.O.W. (1981). Smithův úvod do průmyslové mykologie (7. vydání). Londýn, Velká Británie: Arnold. ISBN  978-0-7131-2811-6.
  6. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w X Raper, Kenneth B .; Fennell, Dorothy I. (1965). Rod Aspergillus. Baltimore: The Williams and Wilkins Company. str. 137–146.
  7. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u Domsch, K.H .; Anderson, Traute-Heidi; Gams, W. (1980). Kompendium půdních hub. Akademický tisk. str. 86–88.
  8. ^ Harold J. Blumenthal (1965). „10“. V Ainsworth, G.C .; Sussman, Alfred S. (eds.). Houby Svazek 1 Houbová buňka. New York a London: Academic Press. str. 251.
  9. ^ A b C d Machida, editoval Masayuki; Gomi, Katsuya (2010). Aspergillus: molekulární biologie a genomika. Wymondham, Norfolk, Velká Británie: Caister Academic. ISBN  978-1-904455-53-0.CS1 maint: další text: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ Jarvis, Richard J. Cole, ... Milbra A. Schweikert, ... Bruce B. (2003). Příručka sekundárních fungálních metabolitů. Amsterdam [atd.]: Akademický tisk. ISBN  978-0-12-179461-3.
  11. ^ Saravanan, M .; Nanda, Anima (červen 2010). "Extracelulární syntéza bionanočástic stříbra z Aspergillus clavatus a jeho antimikrobiální aktivita proti MRSA a MRSE". Koloidy a povrchy B: Biointerfaces. 77 (2): 214–218. doi:10.1016 / j.colsurfb.2010.01.026. PMID  20189360.
  12. ^ A b C Hoog, G. S. de; Guarro, J .; Gene, J .; Figueras, M. J. (2000). Atlas klinických hub (2. vyd.). Utrecht: Centraalbureau voor Schimmelcultures [u.a] ISBN  978-90-7035-143-4.
  13. ^ Al-Doory, Yousef (1980). Laboratorní lékařská mykologie. Philadelphia: Lea a Febiger.
  14. ^ Ainsworth, G.C. (1986). Úvod do historie lékařské a veterinární mykologie. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-30715-4.
  15. ^ J. E. Smith, 1994: Aspergillus (Biotechnology Handbooks 7), str. 226. New York: Springer Science + Business Media
  16. ^ Holmberg, Kenneth; Meyer, Richard D. (1989). Diagnostika a terapie systémových houbových infekcí. New York: Raven Press.
  17. ^ Watts, Francis W. Chandler, John C. (1987). Patologická diagnostika plísňových infekcí. Chicago: ASCP Press. ISBN  978-0-89189-252-6.
  18. ^ A b C Rippon, John Willard (1982). Lékařská mykologie: patogenní houby a patogenní aktinomycety (2. vyd.). Philadelphia: Saunders. ISBN  978-0-7216-7586-2.
  19. ^ A b C Blyth W, Hardy JC (1982). "Mutagenní a tumourigenní vlastnosti spor Aspergillus clavatus". Br. J. Cancer. 45 (1): 105–17. doi:10.1038 / bjc.1982.13. PMC  2010971. PMID  7059453.