Aspergillus parasiticus - Aspergillus parasiticus

Aspergillus parasiticus
Aspergillus parasiticus UAMH3108.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Eurotiomycetes
Objednat:Eurotiales
Rodina:Trichocomaceae
Rod:Aspergillus
Druh:
A. parasiticus
Binomické jméno
Aspergillus parasiticus
Speare (1912)
Typ kmene
UAMH 9603
Synonyma
  • Aspergillus flavus subsp. parasiticus (Speare) Kurtzman, M. J. Smiley, Robnett & Wicklow (1986)
  • Petromyces parasiticus Petromyces parasiticus (2009)
  • Aspergillus chungii Y.K. Shih, Lingnan (1936)

Aspergillus parasiticus je houba patřící do rodu Aspergillus.[1] Tento druh je nespecializovaný saprofytický plísně, které se většinou vyskytují venku v oblastech s bohatou půdou s rozpadajícím se rostlinným materiálem, jakož i ve skladech suchého zrna.[2] Často zaměňována s blízce příbuznými druhy, A. flavus, A. parasiticus definoval morfologické a molekulární rozdíly.[3] Aspergillus parasiticus je jednou ze tří hub schopných produkovat mykotoxiny, aflatoxin, jeden z nejvíce karcinogenní přirozeně se vyskytující látky.[3] Stres v prostředí může zvýšit regulaci produkce aflatoxinů houbou, ke které může dojít, když houba roste na rostlinách, které jsou poškozeny v důsledku vystavení špatným povětrnostním podmínkám, během sucha, hmyzu nebo ptáků.[2] U lidí, expozice A. parasiticus toxiny mohou způsobit opožděný vývoj u dětí a způsobit vážná onemocnění jater a / nebo jaterní karcinom u dospělých.[3] Houba může také způsobit infekci známou jako aspergilóza u lidí a jiných zvířat. A. parasiticus má zemědělský význam kvůli své schopnosti způsobit onemocnění kukuřice, arašídů a bavlníkových semen.[2][4]

Historie a taxonomie

Aspergillus parasiticus byl poprvé objeven v roce 1912 patpatologem A. T. Speareem z mrtvých moučných brouků shromážděných na havajských plantážích cukrové třtiny.[4] Epiteton druhu „parasiticus“ je odvozen z latinského slova, které znamená „parazit“, a byl vybrán kvůli schopnosti houby parazitovat na jiných organismech.[5] Houba byla původně klasifikována jako poddruh A. flavus volala Aspergillus flavus subsp. parasiticus (Speare) kvůli jeho silné podobnosti s A. flavus. Tato houba skutečně úzce souvisí A. flavus[3] a je často nesprávně identifikován jako druhý.[3] Tyto dva druhy jsou však oddělitelné na základě morfologických znaků.[3] A. parasiticus také vykazuje fyziologické rozdíly od A. flavus například neschopnost vyrábět kyselina cyklopiazonová a výroba aflatoxinu G.[6]

Růst a morfologie

Conidia
Conidiophores
Conidia (vlevo) a conidiophores (vpravo) z A. parasiticus pěstovány v kultuře sklíček po dobu 6 dnů

Konidie z A. parasiticus mají drsné, silné stěny, jsou kulatého tvaru, mají krátké konidiofory (~ 400 μm)[5] s malými vezikuly v průměru o velikosti 30 μm, ke kterým jsou přímo připojeny phialidy.[3] A. parasiticus se dále vyznačuje tmavě zelenou barvou kolonií.[2][1][7] Aspergillus parasiticus kolonie jsou tmavě zelené. Průměrná teplota růstu pro tuto houbu se pohybuje mezi 12-42 ° C, přičemž optimální teplota pro růst je 32 ° C a při 5 ° C není hlášen žádný růst.[3] Růstové pH se pohybuje v rozmezí 2,4–10,5 s optimálním růstem v rozmezí 3,5–8.[3] Pro nejlepší růst houby je obsah uhlíku a dusíku v půdě 1: 1 a pH 5,5.[8] A. parasiticus normálně reprodukuje nepohlavně[2] přítomnost jednotlivých párovacích genů MAT1-1 nebo MAT1-2 v různých kmenech houby však naznačuje, že má heterotalický párovací systém a může mít dosud nerozpoznaný teleomorf.[2][4][7] A. parasiticus roste na obilném agaru, agaru Czapek, agaru sladového extraktu, agaru sladové soli a agaru bramborové dextrózy. Sclerotia a stromata se transformují z bílé na růžovou, tmavě hnědou a černou.[2] Při pěstování na agaru „Aspergillus flavus and parasiticus“ (AFPA) vykazují kolonie oranžově žluté obrácené zbarvení.[3][9] Konidie jsou růžové, když se pěstují na médiu obsahujícím anisaldehyd.[5]

A. parasiticus byl kultivován jak na destičkách s agarem s kvasnicovým extraktem Czapek (CYA), tak na destičkách s agarovým oxoidem se sladovým extraktem (MEAOX). Růstovou morfologii kolonií lze vidět na obrázcích níže.

  • Aspergillus parasiticus rostoucí na desce CYA

  • Aspergillus parasiticus rostoucí na desce MEAOX

Fyziologie

A. parasiticus produkuje aflatoxiny B1, B2, G1 a G2, pojmenované pro barvy emitované pod UV zářením tenkovrstvá chromatografie desky - buď modré a zelené. Čísla odkazují na typ sloučeniny, kde 1 je hlavní a 2 jsou menší.[3] Tyto aflatoxiny jsou karcinogenní mykotoxiny, které mají škodlivé účinky na člověka a dobytek.[4] A. parasiticus má také schopnost vyrábět kyselina kojová, kyselina aspergilová, kyselina nitropropionová a aspertoxin[1] jako sekundární antimikrobiální metabolity v reakci na různá prostředí, což vše může být užitečné při identifikaci.[10] A. parasiticus také se liší v sklerotie počet, objem a tvar množství.[11] Tuto houbu lze spolehlivě identifikovat pomocí molekulárních metod.[3]

A. parasiticus produkuje aflatoxiny ve vyšších koncentracích než A. flavus při teplotách v rozmezí 12–42 ° C (54–108 ° F) s pH v rozmezí 3 až 8.[3] Vystavení světlu, podmínky oxidačního růstu, těkavé látky a dostupnost živin (cukry a zinek ) ovlivňují produkci těchto toxinů. Vyšší dostupnost zinku zvyšuje produkci aflatoxinů.[12] Stres prostředí způsobený suchem a / nebo vysokými teplotami během druhé části vegetačního období plodin zvyšuje pravděpodobnost růstu hub.[13] Aflatoxiny produkované A. parasiticus jsou za normálních podmínek manipulace s potravinami nebezpečné a jsou zvláště stabilní, když jsou absorbovány škrobem nebo bílkovinami na povrchu semen.[5]

Příznaky a symptomy

Často se nemoci z potravin nepřisuzují A. parasiticus protože je zaměňována za A. flavus.[3] Mezi lidmi a zvířaty se mohou vyskytnout závažné příznaky expozice aflatoxinům požitím nebo vdechnutím spór nebo přímým kontaktem s kůží. Známky a příznaky expozice u lidí mohou zahrnovat opožděný vývoj a zpomalený růst u dětí, zatímco dospělí mohou mít teratogenní účinky,[3] poškození plic, vředy, podráždění kůže, horečka a akutní onemocnění jater, které mohou později vést k rakovině jater a smrti.[2]

Kontrola a řízení

Většina zemí stanoví nízké limity toho, kolik aflatoxinu smí být v potravinách.[3] Tato houba má nízkou odolnost vůči teplu,[3] aby se snížila hladina aflatoxinů a jejich toxické účinky, potraviny jako arašídy, lískové ořechy, vlašské ořechy, pistácie, a pekanové ořechy[3] mohou být pražené, mohou být ošetřeny alkálií, jako je čpavek, nebo mohou být plodiny ošetřeny mikrobiálně.[2] Růstu této houby lze zabránit správným hospodařením s vodou a snižováním prašnosti.[2] Kukuřice kontaminovaná A. parasiticus mohou být pasterizovány vystavením vysokofrekvenční frekvenci (i když jakékoli mykotoxiny produkované in situ zůstanou nedotčené).[14] Vystavení houby fenolickým sloučeninám destabilizuje buněčnou lipoproteinovou membránu zvýšením hydrofobicity, což má za následek prodloužení zpožďovací fáze, snížení rychlosti růstu a snížení produkce aflatoxinů.[15] Podobně expozice fytochemikálie jako kyselina askorbová, kyselina gallová, kofein, a kvercetin snižuje rychlost růstu A. parasiticus.[16]

Stanoviště a ekologie

Aspergillus parasiticus lze nalézt venku běžně v zemědělském prostředí půdy na polích a nesprávnou manipulací, sušením, přepravou a skladováním obilí a čerstvých produktů.[2][17] Tato houba se také běžně vyskytuje na stoncích a kořenech arašídů a jiných rostlin.[18]

A. parasiticus je tropický a subtropický druh vyskytující se ve Spojených státech, Latinské Americe, Jižní Africe, Indii a Austrálii. Tento druh byl zřídka hlášen z jihovýchodní Asie a chladných mírných pásem.[3]

Houbové spóry lze distribuovat s větrem i vlhkou půdou prostřednictvím kontaktu s ořechy a jádry a mohou přežít v zimních měsících na rostlinném materiálu v půdě.[2]

Reference

  1. ^ A b C Kozakiewicz, Z. "Asperigillus parasiticus" (PDF). CABI Popisy hub a bakterií. CAB International Wallingford UK. Citováno 21. listopadu 2017.
  2. ^ A b C d E F G h i j k l Sobel, Lanette. "Aspergillus parasiticus". Bugwood Wiki. Citováno 21. listopadu 2017.
  3. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s Pitt, J. I.; Hocking, A.D. (1999). Houby a znehodnocování potravin (2. vyd.). Gaithersburg, Md .: Aspen Publications. ISBN  978-0834213067.
  4. ^ A b C d Horn, Bruce W .; Ramirez-Prado, Jorge H .; Carbone, Ignazio (20. ledna 2017). "Sexuální stav". Mykologie. 101 (2): 275–280. doi:10.3852/08-205. JSTOR  20619175. PMID  19397202.
  5. ^ A b C d 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. ^ Rodrigues, P .; Santos, C .; Venâncio, A .; Lima, N. (říjen 2011). „Druhová identifikace izolátů Flavi sekce Aspergillus z portugalských mandlí pomocí fenotypových metod, včetně ICMS MALDI-TOF, a molekulárních přístupů“. Journal of Applied Microbiology. 111 (4): 877–892. doi:10.1111 / j.1365-2672.2011.05116.x. PMID  21790915.
  7. ^ A b Ramirez-Prado, Jorge H .; Moore, Geromy G .; Horn, Bruce W .; Carbone, Ignazio (září 2008). "Charakterizace a populační analýza genů páření u Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus". Plísňová genetika a biologie. 45 (9): 1292–1299. doi:10.1016 / j.fgb.2008.06.007. PMID  18652906.
  8. ^ Al-Gabr, H; Ye, C; Zhang, Y; Khan, S; Lin, H; Zheng, T (duben 2013). "Účinky uhlíku, dusíku a pH na růst produkce aspergillum parasiticus a aflatoxinů ve vodě". Journal of Environmental Biology. 34 (2): 353–358. ProQuest  1355249650.
  9. ^ Corey, JEL; Curtis, GDW; Baird, RM (2003). Agar Aspergillus flavus a parasiticus (AFPA). Pokrok v průmyslové mikrobiologii. 37. 397–399. doi:10.1016 / S0079-6352 (03) 80029-2. ISBN  9780444510846.
  10. ^ Bracarense, Adriana A.P .; Takahashi, Jacqueline A. (2014). "Modulace produkce antimikrobiálních metabolitů houbou Aspergillus parasiticus". Brazilian Journal of Microbiology. 45 (1): 313–321. doi:10.1590 / S1517-83822014000100045. PMC  4059316. PMID  24948950.
  11. ^ Horn, B. W .; Greene, R.L .; Sobolev, V. S .; Dorner, J. W .; Powell, J. H .; Layton, R. C. (1996). „Sdružení morfologie a produkce mykotoxinů se skupinami vegetativní kompatibility u Aspergillus flavus, A. parasiticus a A. tamarii“. Mykologie. 88 (4): 574–587. doi:10.2307/3761151. JSTOR  3761151.
  12. ^ Wee, Josephine; Den, Devin; Linz, John (2. června 2016). „Účinky chelatátorů zinku na produkci aflatoxinů u Aspergillus parasiticus“. Toxiny. 8 (6): 171. doi:10,3390 / toxiny8060171. PMC  4926138. PMID  27271668.
  13. ^ Guo, Baozhu; Chen, Xiaoping; Dang, Phat; Scullyová, Brian T; Liang, Xuanqiang; Holbrook, C Corley; Yu, Jiujiang; Culbreath, Albert K (2008). "Profilování genové exprese arašídů ve vývoji semen v různých stadiích reprodukce během infekce Aspergillus parasiticus". BMC vývojová biologie. 8 (1): 12. doi:10.1186 / 1471-213X-8-12. PMC  2257936. PMID  18248674.
  14. ^ Zheng, Ajuan; Zhang, Lihui; Wang, Shaojin (květen 2017). "Ověření vysokofrekvenční pasterizační léčby pro kontrolu Aspergillus parasiticus na kukuřičných zrnech". International Journal of Food Microbiology. 249: 27–34. doi:10.1016 / j.ijfoodmicro.2017.02.017. PMID  28271854.
  15. ^ Pizzolitto, Romina P .; Barberis, Carla L .; Dambolena, José S .; Herrera, Jimena M .; Zunino, María P .; Magnoli, Carina E .; Rubinstein, Héctor R .; Zygadlo, Julio A .; Dalcero, Ana M. (2015). „Inhibiční účinek přírodních fenolových sloučenin na růst“. Journal of Chemistry. 2015: 1–7. doi:10.1155/2015/547925.
  16. ^ Tiwari, Shraddha; Gupta, Nupur; Malairaman, Udayabanu; Shankar, Jata (9. září 2017). „Anti-aspergillus vlastnosti fytochemikálií proti aflatoxinu produkujícímu Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus“. Vědecké dopisy Národní akademie. 40 (4): 267–271. doi:10,1007 / s40009-017-0569-r.
  17. ^ Jantapan, K; Poapolathep, A; Imsilp, K; Poapolathep, S; Tanhan, P; Kumagai, S; Jermnak, U (9. června 2016). „Inhibiční účinky thajských éterických olejů na potenciálně aflatoxigenní Aspergillus parasiticus a Aspergillus flavus“. Biocontrol Science. 22 (1): 31–40. doi:10,4265 / bio.22.31. PMID  28367868.
  18. ^ KLICH, MAREN A. (listopad 2007). „Aspergillus flavus: hlavní producent aflatoxinů“. Molekulární rostlinná patologie. 8 (6): 713–722. doi:10.1111 / j.1364-3703.2007.00436.x. PMID  20507532.