Aspergillus versicolor - Aspergillus versicolor

Aspergillus versicolor
Aspergillus versicolor.jpeg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Eurotiomycetes
Objednat:Eurotiales
Rodina:Trichocomaceae
Rod:Aspergillus
Druh:
A. versicolor
Binomické jméno
Aspergillus versicolor
(Vuillemin) Tiraboschi (1908)
Synonyma

Sterigmatocystis versicolor Vuillemin (1903)

Aspergillus versicolor je pomalu rostoucí vláknitý houba běžně se vyskytují ve vlhkém vnitřním prostředí a na potravinářských výrobcích.[1][2] Má charakteristický zatuchlý zápach spojený s plesnivými domy a je významným producentem hepatotoxických a karcinogenních látek mykotoxiny sterigmatocystin.[3][4] Jako ostatní Aspergillus druh, A. versicolor dráždí oči, nos a hrdlo.

Taxonomie

Houbu poprvé popsal Jean-Paul Vuillemin v roce 1903 pod názvem Sterigmatocystis versicolor, a později byl přesunut do rodu Aspergillus Carlo Tiraboschi v roce 1908. V současné době rod Sterigmatocystis je zastaralý.[1]

Ekologie

Aspergillus versicolor je vysoce všudypřítomný druh běžně izolovaný z půdy, rostlinných zbytků, mořského prostředí a vnitřního ovzduší.[5][6] Patří mezi nejběžnější interiéry formy, často uváděné v prachu a ve vodě poškozených stavebních materiálech, jako jsou stěny, izolace, textil, stropní desky a vyráběné dřevo.[7][8]

Aspergillus versicolor je vysoce odolná houba, což vysvětluje její širokou globální distribuci v různých podmínkách prostředí. Přestože optimálně roste mezi 22 a 26 ° C, A. versicolor může růst při větším teplotním rozmezí od 4 do 40 ° C.[9] Houba také snáší široké rozmezí pH a je zvláště odolná vůči zásaditým podmínkám.[1] Hloubka půdy, ve které se houba nachází, je proměnlivá (až 50 cm), ale v hlubších půdách se jeví jako obzvláště hojná.[1]

Stejně jako ostatní členové jeho rodu, A. versicolor zobrazuje středně xerophillic vlastnosti, což znamená, že může růst v podmínkách s nízkou aktivitou vody (až do aŽ 0,75–0,81 v optimálním teplotním rozsahu).[9] A. versicolor je také považován za osmofilní protože je schopen přežít v roztocích, které obsahují až 30% NaCl nebo 40% sacharózy.[10] To z houby činí ekonomicky důležitý organismus kazící uskladněná zrna, rýži, čaj a koření.[1][11] Dodatečně, A. versicolor byl izolován z oblastí s vysokou hladinou solného roztoku, včetně Mrtvého moře.[1][12][13] Mezi další extrémní stanoviště, ze kterých byla houba hlášena, patří rašeliniště, odlesknutá arktická půda a uranové doly.[1]

Morfologie

Kolonie se velmi liší barvou, rychlostí růstu a charakteristikami povrchu v závislosti na podmínkách růstu. Naproti tomu mikroskopická morfologie má tendenci být konzistentní nezávisle na růstových parametrech.[1] Kolonie jsou obvykle na začátku vývoje bílé a mění se na žlutou, oranžovou a zelenou, často s promícháním růžových nebo masových odstínů, jak dospívají.[5] Reverzní pigmentace je také často variabilní, zejména pro inkubační období delší než dva týdny.[1][12]

Aspergillus versicolor má dlouhý, přepážkový hyfy které vypadají sklovitě a transparentně. Konidiphores, což jsou specializované hyfální stopky pro nepohlavní reprodukci, měří obvykle 120–700 μm. Conidiophores končí v malých vezikulách (10–15 μm v průměru), které jsou biseriate (tj. Se dvěma po sobě následujícími vrstvami buněk vložením vezikul a konidií). První vrstva buněk se nazývá metulae, na které phialides jsou neseni. Vezikuly mají různý tvar, ale často se označují jako „lžícovité“.[10] Conidia jsou sférické, přibližně 2,5–3,5 μm v průměru, a mohou mít hladký nebo mírně zdrsněný povrch.[1][6]

Sekundární metabolismus

Aspergillus versicolor je schopen růst na různých površích, včetně těch, které mají nedostatek živin, protože tomu tak je autotrofní pro většinu růstových látek a makroživin riboflavin.[10] Dodatečně, A. versicolor má vysokou úroveň aktivity xylanáza enzym, který se štěpí hemicelulóza v buněčných stěnách rostlin. Xylanáza je sekundární metabolit kontrolovaný genově specifickou indukcí a uhlíková katabolitová represe.[14]

Mnoho metabolitů produkovaných A. versicolor vykazují antibakteriální, fungicidní, insekticidní a cytotoxické vlastnosti. Například a sesquiterpenoid Bylo prokázáno, že nitrobenzoylester izolovaný z hyf je silným inhibitorem buněčných linií lidské rakoviny prsu a tlustého střeva. Mezi další extrahované sloučeniny, které jsou cytotoxické vůči rakovinovým buňkám, patří xantony, Fallutamides, a antrachinony.[15] Antrachinon vypadá nažloutle a podobně jako jiné molekuly pigmentu je pravidelně produkován A. versicolor.[1][10] Další studie na houbě prokázaly různé metabolity s aktivitou proti bakteriím, jako jsou M. tuberculosis a kvasinky jako C. albicans.[15] Aspergillomarasmin A bylo hlášeno, že inhibuje dva odolnost proti antibiotikům karbapenemáza bílkoviny v bakteriích.King, Andrew M .; Sarah A. Reid-Yu; Wenliang Wang; Dustin T. King; Gianfranco De Pascale; Natalie C. Strynadka; Timothy R. Walsh; Brian K. Coombes; Gerard D. Wright (2014). „Aspergillomarasmin A překonává rezistenci vůči metalo-β-laktamázovým antibiotikům“. Příroda. 510 (7506): 503–506. Bibcode:2014 Natur.510..503K. doi:10.1038 / příroda13455. ISSN  0028-0836. PMC  4981499. PMID  24965651.

Mykotoxiny, jako jsou nidulotoxiny a aflatoxin B1, se obvykle vyrábějí v relativně nízkých koncentracích do A. versicolor.[1] Jedinou výjimkou je sterigmatocystin, což může představovat až 1% z celkové biomasy A. versicolor za optimálních podmínek (napřŽ z 1).[8] Mnoho spór neprodukuje A. versicolor, je tedy podezření, že lidé vystavení působení sterigmatocystinů se vyskytují prostřednictvím mikrofragmentů pocházejících z kolonií.[8]

Choroba

Stejně jako ostatní členové jeho druhu, A. versicolor je oportunní patogen a je považován za důležitého původce aspergilóza.[6] Byly hlášeny případy způsobení houby onychomykóza, který je často léčen topickými azoly. Nicméně, A. versicolor je necitlivý na tyto léčby a infekce může přetrvávat i po měsících nebo letech léčby. Studie prokázaly, že jako ostatní Aspergillus druh, A. versicolor je vysoce citlivý na terbinafin, který má in vitro fungicidní aktivita.[16]

Bylo identifikováno více než 20 alergenů A. versicolor, přičemž nejhojnější je glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza.[17] Mezi další proteiny patří sorbitol reduktáza, kataláza, enoláza, malát dehydrogenáza a Asp v 13. V rozvinutých zemích je běžné měřit IgG reakce u lidí.[18]

Kromě toho mohou mykotoxiny působit jako imunosupresiva, což může vysvětlovat určitou zvýšenou prevalenci častých infekcí mezi obyvateli vlhkých budov.[19]

Průmyslové použití

Houby poskytují efektivní, ekonomický a ekologický způsob odstraňování škodlivých odpadů, které se hromadí jako vedlejší produkty průmyslových činností. Například, A. versicolor je velmi účinný při odstraňování iontů olova a adsorbuje 45 mg olova na gram suché houbové biomasy. Proces probíhá rychle s 80% iontů adsorbovaných během hodiny.[20] Aspergillus versicolor je také užitečný při průmyslové výrobě a čištění xylanázy, která se často používá k degradaci xylanu v odpadních produktech z výroby tvrdého dřeva a v zemědělských činnostech.[21]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l "Aspergillus versicolor". MycoBank. Citováno 17. října 2013.
  2. ^ "Aspergillus versicolor". Doktor houba. Archivovány od originál dne 21. srpna 2013. Citováno 17. října 2013.
  3. ^ Bjurman, J; Kristensson, J (červen 1992). "Těkavá výroba do Aspergillus versicolor jako možná příčina zápachu v domech postižených houbami “. Mykopatologie. 118 (3): 173–178. doi:10.1007 / BF00437151.
  4. ^ Englehart, Steffen; Annette Loock; Dirk Shutlarek; Helmut Sagunski; Annette Lommel; Harald Farber; Martin Exner (srpen 2012). „Výskyt toxigenní Aspergillus versicolor izoláty a sterigmatocystin v kobercovém prachu z vlhkého vnitřního prostředí ". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 68 (8): 3886–3890. doi:10.1128 / AEM.68.8.3886-3890.2002. PMC  124040. PMID  12147486.
  5. ^ A b "Aspergillus versicolor". Plísňový genomický program. Citováno 17. října 2013.
  6. ^ A b C Fomicheva, FM; Vasilenko OV; Marfenina OE (březen 2006). "Srovnávací morfologické, ekologické a molekulární studie Aspergillus verseicolor (Vuill.) Kmeny Tiraboschi izolované z různých ekotopů “. Mikrobiologie. 75 (2): 186–191. doi:10.1134 / S0026261706020123.
  7. ^ Liang, Yinan; Wendy Zhao; Jiangping Xu; David Miller (leden 2011). "Charakterizace dvou souvisejících exoantigenů z biodeteriogenní houby Aspergillus versicolor". Mezinárodní biodeteriorace a biodegradace. 65 (1): 217–226. doi:10.1016 / j.ibiod.2010.11.005.
  8. ^ A b C Nielsen, KF (březen 2003). "Produkce mykotoxinů vnitřními plísněmi". Plísňová genetika a biologie. 39 (2): 103–17. doi:10.1016 / S1087-1845 (03) 00026-4. PMID  12781669.
  9. ^ A b Pasanen, Pertti; Anne Korpi; Pentti Kalliokoski; Anna-Liisa Pasanen (leden 1997). "Růst a produkce těkavých metabolitů Aspergillus versicolor v domácím prachu ". Environment International. 23 (4): 425–432. doi:10.1016 / S0160-4120 (97) 00027-5.
  10. ^ A b C d Domsch, Klaus H. (2007). Kompendium půdních hub. Geofisica Internacional. 28. p.97. Bibcode:1982Geode..28 ... 63M. doi:10.1016/0016-7061(82)90042-8. ISBN  9780122204012.
  11. ^ Pettersson, Olga (2011). "Plísňové xerofily (osmofily)". ELS. John Wiley & Sons, Ltd. doi:10.1002 / 9780470015902.a0000376.pub2. ISBN  978-0470016176.
  12. ^ A b "Aspergillus versicolor". MycoCosm: The Fungal Genomics Resource. Citováno 17. října 2013.
  13. ^ Kis-Papo, T; A. Oren; S.P.Wasser; E. Nevo (leden 2003). "Přežití vláknitých hub v hypersalinní vodě z Mrtvého moře". Mikrobiální ekologie. 45 (2): 183–190. doi:10.1007 / s00248-002-3006-8. PMID  12545316.
  14. ^ Jeya, M .; S. Thiagarajan; J. Lee; P. Gunasekaran (únor 2009). "Identifikace nových genů xylanázy GH 10 a GH 11 z Aspergillus versicolor MKU3 metodou Genome-Walking PCR". Biotechnologie a bioprocesní inženýrství. 14 (1): 13–19. doi:10.1007 / s12257-008-0112-6.
  15. ^ A b Lee, Yoon Mi; Yoon Mi Lee; Min Jeong Kim; Huayue Li; Ping Zhang; Baoquan Bao; Ka Jeong Lee; Jee H. Jung (květen 2013). „Marine Aspergillus Species as a source of Bioactive Secondary Metabolites“. Mořská biotechnologie. 15 (5): 499–519. doi:10.1007 / s10126-013-9506-3. PMID  23709045.
  16. ^ Torres-Rodriguez, JM; Madrenys-Brunet, N; Siddat, M; Lopez-Jodra, O; Jimenez, T (červenec 1998). "Aspergillus versicolor jako příčina onychomykózy: zpráva o 12 případech a testování citlivosti na antifungální léky “. Věstník Evropské akademie dermatologie a venerologie. 11 (1): 25–31. doi:10.1111 / j.1468-3083.1998.tb00949.x.
  17. ^ Benndorf, D; Muller; K Bock; O Manuwald; O Herbarth; M von Bergen (duben 2008). „Identifikace sporových alergenů z vnitřní formy Aspergillus versicolor". Alergie. 63 (3): 454–60. doi:10.1111 / j.1398-9995.2007.01603.x. PMID  18315733.
  18. ^ Shi, C .; JD Miller (květen 2011). „Charakterizace 41 kDa alergenu Asp v 13, serinproteázy podobné subtilisinu z Aspergillus versicolor“. Molekulární imunologie. 48 (15–16): 1827–1834. doi:10.1016 / j.molimm.2011.05.010. PMID  21632114.
  19. ^ Reijula, K; T Tuomi (květen 2003). "Mykotoxiny aspergilli; expozice a účinky na zdraví". Frontiers in Bioscience. 8 (5): s232. doi:10.2741/978.Plný text zdarma
  20. ^ Bairagi, HImadri; Motiar Khan; Lalitagauri Ray; Arun Guha (únor 2011). "Adsorpční profil olova na Aspergillus versicolor: Mechanistické sondování". Journal of Hazardous Materials. 186 (1): 756–64. doi:10.1016 / j.jhazmat.2010.11.064. PMID  21159429.
  21. ^ Carmona, Eleonara; MB Fialha; EB Buchgnani; GD Coelho; MR Brocheto-Braga; JA Jorge (leden 2005). "Výroba, čištění a charakterizace minoritní formy xylanázy z Aspergillus versicolor". Procesní biochemie. 40 (1): 359–364. doi:10.1016 / j.procbio.2004.01.010.