Penicillium verrucosum - Penicillium verrucosum - Wikipedia

Penicillium verrucosum
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Eurotiomycetes
Objednat:Eurotiales
Rodina:Trichocomaceae
Rod:plísně Penicillium
Druh:
P. verrucosum
Binomické jméno
Penicillium verrucosum
Dierckx (1901)
Synonyma

Penicillium verrucosum je psychrofilní houba[2] který byl objeven v Belgii[1] a představen Dierckxem v roce 1901.[3] Bylo rozpoznáno šest odrůd tohoto druhu založených především na rozdílech v barvě kolonií: P. verrucosum var. album, P. verrucosum var. corymbiferum, P. verrucosum var. cyklopium, P. verrucosum var. ochraceum, P. verrucosum var. melanochlorum a P. verrucosum var. verrucosum.[3] Tato houba má důležité důsledky v potravinách, zejména pro zrna a jiné obilné plodiny, na kterých roste.[4] Jeho růst je pečlivě regulován, aby se snížilo kazení potravin těmito houbami a jeho toxickými produkty. Genom P. verrucosum byl sekvenován a genové shluky pro jeho biosyntézu mykotoxiny byl identifikován.[2]

Taxonomie

Penicillium verrucosum byl původně nesprávně zařazen do synonymy s druhem Penicillium viridicatum Raper a Thom.[5] Později, poté, co při identifikaci a pojmenování těchto hub došlo k neshodám, byly pozorovány jejich rychlosti růstu, produkce mykotoxinů a zdroje.[6] Pečlivé pozorování k tomu dospělo P. verrucosum a P. viridicatum byly skutečně samostatnými druhy. Experimentální výsledky ukázaly, že mykotoxiny ochratoxin A a citrinin jsou vyráběny P. verrucosum ale ne tím P. viridicatum.[6]

Stanoviště a ekologie

Penicillium verrucosum se vyskytuje v mírném a chladnějším podnebí.[7] Vyskytuje se převážně v severní Evropě, včetně zemí jako Skandinávie, Ukrajina, Dánsko, Švédsko, Spojené království, Jugoslávie, Itálie a Turecko,[7][8] určité části Severní Ameriky, jako je Kanada,[9] a části Jižní Ameriky.[10] P. verrucosum roste na zrnech, semenech a rozpadající se vegetaci.[7] Je široce distribuován v potravinách (například v obilovinách[4]) a krmiva pro zvířata, kde jsou zrna (obvykle ječmen, pšenice a žito[4]) jsou klíčovou ingrediencí.[9]

Růst a morfologie

Penicillium verrucosum bylo zjištěno, že je pomalu rostoucí: na obou dosahuje průměru mezi 15 mm a 25 mm Czapekův kvasnicový agar (CYA) a agar se sladovým extraktem (MEA) po sedmi dnech.[11] P. verrucosum má bílou mycelium a šedozelené až matně zelené konidie na výše zmíněných médiích.[11] Rub je zbarvený žlutohnědý až tmavě hnědý na CYA a matně hnědý až olivový na MEA.[11] Jiné odrůdy P. verrucosum může mít různě zbarvené konidie, včetně barev tmavě zelené a modrozelené.[12] Tato houba má větší počet růstu konidií na CYA než MEA.[11] Konidie jsou hladké a mají průměr přibližně 2,5 μm až 3,0 μm.[11] Tyto konidie začínají v mládí elipsoidního tvaru a později se mění do kulovitého nebo subglobózního tvaru.[8] P. verrucosum má konidiofory, které jsou obvykle dvoustupňové rozvětvené (někdy třístupňové rozvětvené), což mu dává vzhled podobný štětci.[13] Konidiofory z P. verrucosum jsou hrubostěnné s větvemi a metulae, které jsou přitlačeny těsně k sobě.[12] The phialides konidiophore jsou krátké a baňkovité s výraznými hrdly.[12]

Penicillium verrucosum má výrazný zápach, který je popsán jako zemitý a štiplavý.[12]

Fyziologie

Rodu plísně Penicillium, jen asi polovina identifikovaných druhů je schopna růst při tělesné teplotě savců.[7] P. verrucosum není jedním z těchto druhů, protože při 37 ° C obvykle nedochází k růstu této houby.[8] Konidie z P. verrucosum mají schopnost klíčit při teplotách mezi 0 ° C a 31 ° C,[11] ale optimální teploty pro klíčení jsou mezi 21 ° C a 23 ° C.[8] Mezi metabolické produkty těchto hub patří 2-okten-1-ol a 1-oktanol a ochratoxin A, brevianamid A citrinin, kyselina penicilinová, ergosterol ergosterylpalmitát, meso-erythritol, mannitol, kyselina viridiková, viridiktol, viridikotin, xanthomegnin, viomellein, rubrosulfin, viopurpurin, 3-O-methylviridikatin, cyklopenin, cyklopenol.[8]

Ochratoxin A.

Penicillium verrucosum produkuje velmi silný mykotoxin zvaný ochratoxin A (OTA).[7] Tento mykotoxin je imunosupresivní a teratogenní.[11] Rovněž byl klasifikován jako genotoxický[10] a možný člověk karcinogen.[14] U prasat chovaných v severní a střední Evropě se po konzumaci kontaminovaného krmiva vyvine nefritida.[7] Bylo zjištěno, že konzumace kontaminovaného ječmene je toxická pro krysy a kontaminovaná rýže byla toxická pro myši.[8]

Podmínky skladování

Penicillium verrucosum je kontaminující látkou pro obilné plodiny (jako ječmen, kukuřice, oves a pšenice), které se používají jako krmivo pro zvířata.[4] Tato zrna jsou kontaminována tímto mykotoxinem, pokud nejsou po sklizni pečlivě připravena a pokud jsou nevhodné podmínky skladování.[4] Pokud jsou zrna správně skladována, mají úrovně OTA v mírných oblastech průměrnou hodnotu kolem 1 μg / kg.[10]

K poškození obilí OTA dochází jako příčina nevhodných skladovacích teplot a obsahu vlhkosti.[15] K syntéze OTA dochází při úrovních obsahu vlhkosti mezi 18% a 22% a produkce OTA se zvyšuje, když jsou teploty mezi 10 ° C a 21 ° C.[15] K tvorbě OTA nedochází při obsahu vlhkosti pod 18% a při teplotách nad 28 ° C.[15]

Předcházení a snižování kontaminace

Aby se zabránilo tvorbě OTA, musí být zrna krátce po sklizni sušena na vlhkost nižší než 18%.[16] Jakékoli zkažené komodity by měly být uchovávány odděleně od nekontaminované sklizně a neměly by být použity při výrobě potravin nebo krmiv.[10] Mnoho zemí má předpisy týkající se doporučených a povolených úrovní OTA v zrnech, které je třeba dodržovat.[10]

Úplná prevence kontaminace OTA je ideální, ale existuje mnoho metod ke snížení stávajících úrovní OTA, obvykle klasifikovaných do fyzikálních, chemických a biologických postupů.[17] Používají se fyzikální metody k odstranění kontaminovaných zrn tříděním a separací.[17] Chemické postupy mají za cíl eliminovat tento mykotoxin prostřednictvím procesů, jako je amoniak, ozonizace a nixtamalizace.[17] Biologické procesy používají mikroorganismy k rozkladu nebo adsorpci OTA v kontaminovaných komoditách.[17] Prvoci, bakterie, droždí, vláknité houby a rostlinné buněčné kultury jsou všechny použity v těchto biologických postupech.[17] Mikroorganismy jsou pro tento účel výhodné, protože jsou šetrné k životnímu prostředí a nemají vliv na kvalitu zrna.[17]

Nemoc u lidí

Během padesátých let se v geograficky blízkých oblastech, jako je Bulharsko, Jugoslávie a Rumunsko, objevovaly zprávy o onemocněních ledvin s vysokou mírou úmrtnosti.[14] Tento výskyt se nazýval balkánská endemická nefropatie[14] to bylo způsobeno konzumací kontaminovaného vepřového masa v těchto oblastech.[7] Když prasata konzumovala krmivo kontaminované OTA, shromažďovalo se spíše v tukové tkáni, než aby se vylučovalo kvůli své rozpustnosti v tuku.[11] Lidé poté konzumovali kontaminované vepřové maso, což umožnilo tomuto mykotoxinu vstoupit do lidského systému.[9]

OTA se vyskytuje hlavně ve vzorcích krve v Evropě,[7] ale jeho přítomnost ve zdravé lidské krvi ukazuje, že stále existuje celosvětová expozice.[14] V Evropě bylo vyvinuto úsilí k monitorování úrovní OTA v potravinách vytvořením předpisů týkajících se maximálních přijatelných úrovní.[4] Vytváření pokynů umožňuje věnovat zvláštní pozornost místním specialitám, jako jsou pudinky a klobásy, které se vyrábějí z vepřové krve.[4]

Reference

  1. ^ A b C d "Penicillium verrucosum". Databáze MycoBank. Citováno 7. října 2016.
  2. ^ A b Stoll, D.A .; Geisen, R .; Schmidt-Heydt, M. „Sekvenování brokovnice celého genomu Penicillium verrucosum odhaluje přibližně 42 klastrů genů sekundárních metabolitů“. Chybějící nebo prázdný | url = (Pomoc)
  3. ^ A b "Penicillium verrucosum Dierckx". Databáze MycoBank. Citováno 13. října 2016.
  4. ^ A b C d E F G Cabanes, Francisco Javier; Bragulat, Maria Rosa; Castella, Gemma (2010). „Druhy produkující ochratoxin A v rodu Penicillium“. Toxiny. 2 (5): 1111–1120. doi:10,3390 / toxiny2051111. PMC  3153233. PMID  22069629.
  5. ^ Raper, K.B .; Thom, C. (1949). Manuál penicilie. Baltimore: Williams & Wilkins Co.
  6. ^ A b Pitt, John (1987). „Penicillium viridicatum, Penicillium verrucosum a produkce ochratoxinu A“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 53 (2): 266–269.
  7. ^ A b C d E F G h International Society for Human and Animal Mycology (1994). Journal of Medical and Veterinary Mycology, Volume 32, Supplement 1. Oxford, UK: Blackwell Scientific Publications.
  8. ^ A b C d E F Domsch, K.H .; Gams, Walter; Andersen, Traute-Heidi (1980). Kompendium půdních hub (2. vyd.). Londýn, Velká Británie: Academic Press. ISBN  9780122204029.
  9. ^ A b C Kozakiewicz, Z. "Penicillium verrucosum". CABI Bioscience. Citováno 13. října 2016.
  10. ^ A b C d E Lawley, Richard. "Ochratoxiny". Sledování bezpečnosti potravin. Citováno 7. listopadu 2016.
  11. ^ A b C d E F G h Pitt, J. I.; Hocking, A.D. (1999). Houby a znehodnocování potravin (2. vyd.). Gaithersburg, Md .: Aspen Publications. ISBN  978-0834213067.
  12. ^ A b C d Samson, Robert A .; Hoekstra, Ellen S .; Frisvad, Jens C. (2004). Úvod do potravin a vzdušných hub (7. vydání). Washington, DC: ASM Press. ISBN  978-9070351526.
  13. ^ Rippon, John Willard (1988). Lékařská mykologie: patogenní houby a patogenní aktinomycety (3. vyd.). Philadelphia, PA: Saunders. ISBN  978-0721624440.
  14. ^ A b C d Pfohl-Leszkowicz, Annie; Manderville, Richard (2007). „Ochratoxin A: Přehled toxicity a karcinogenity u zvířat a lidí“. Molekulární výživa a výzkum potravin. 51 (1): 61–99. doi:10.1002 / mnfr.200600137. PMID  17195275.
  15. ^ A b C Czaban, Janusz; Wroblewska, Barbara; Stochmal, Anna; Janda, Bogdan (2006). „Růst Penicillium verrucosum a produkce ochratoxinu A na nesterilizovaném pšeničném zrnu inkubovaném při různých teplotách a obsahu vody“. Polský žurnál mikrobiologie. 55 (4): 321–31. PMID  17416069.
  16. ^ Cairns-Fuller, V; Aldred, D; Magan, N (2005). „Interakce vody, teploty a složení plynu ovlivňují růst a produkci ochratoxinu A izoláty Penicillium verrucosum na pšeničném zrnu“. Journal of Applied Microbiology. 99 (5): 1215–21. doi:10.1111 / j.1365-2672.2005.02695.x. PMID  16238752.
  17. ^ A b C d E F Abrunhosa, Luis; Paterson, Robert; Venancio, Armando (2010). „Biodegradace ochratoxinu A pro dekontaminaci potravin a krmiv“. Toxiny. 2 (5): 1078–1099. doi:10,3390 / toxiny2051078. PMC  3153227. PMID  22069627.