Penicillium to rodzaj mikroskopijnych grzybów strzępkowych, powszechnych w środowisku. Można je znaleźć w powietrzu, glebie, roślinach i warzywach. Są kosmopolityczni w dystrybucji. W przyrodzie pełnią rolę rozkładników materii organicznej.
Wiele gatunków może stać się patogenami owoców, warzyw i zbóż. Wytwarzają toksyczne substancje, takie jak mykotoksyny, które mogą w różny sposób wpływać na ludzi i inne zwierzęta. Jednak niektórzy badacze to sugerują Penicillium marneffei jest jedynym przedstawicielem rodzaju powodującego choroby u ludzi.
Rodzaj został po raz pierwszy opisany w 1809 roku z trzema znanymi gatunkami. Jego taksonomia od tego czasu była złożona i szeroko dyskutowana, podobnie jak w przypadku wielu innych rodzajów grzybów. Obecnie znajdują się one w rodzinie Trichocomaceae i znanych jest ponad 350 opisanych i zaakceptowanych gatunków..
Penicillium jest znany na całym świecie z tego gatunku P. notatum których dr Alexander Fleming w 1928 roku odkrył silny środek przeciwbakteryjny, który później nazwaliśmy „penicyliną”. Obecnie nie pozyskuje się penicyliny P. notatum ale innych gatunków o większej skuteczności, takich jak P. roqueforti.
Indeks artykułów
Jedna z najbardziej niezwykłych cech gatunku Penicillium jest to jego bezpłciowa forma rozmnażania, o gęstej strukturze w postaci szczotek, od której pochodzi nazwa taksonu (penicillus).
Mają owocne ciało. Wytwarzają struktury podobne do worków, które zawierają askospory. Askospory są jednokomórkowe, a worki są krótkotrwałe. Oznacza to, że rozpadają się i / lub rozpuszczają bardzo szybko w porównaniu z innymi grupami taksonomicznymi..
Są to organizmy anamorficzne, zdolne do degradacji substratów, takich jak cukry, lipidy i celuloza. Z drugiej strony przedstawiciele rodzaju Penicillium to kolonie, które w większości przypadków szybko rosną i wykazują różnorodne kolory i tekstury.
Gatunek z rodzaju Penicillium, Oprócz tego, że mają kształt pędzla, pojawiają się w suchych łańcuchach konidiów, które tworzą się z fialidy. Fialida to wyspecjalizowana komórka konidioforu (struktura wyspecjalizowana w rozmnażaniu bezpłciowym), w kształcie butelki połączona podstawą z métula.
Metula obsługuje fiálida, a to z kolei obsługuje gałąź, z której mogą zaczynać się inne gałęzie, lub pojedyncze wywołanie stipe.
Konidiofory mogą mierzyć od 200 do 300 mikrometrów, metule od 8 do 12 mikrometrów, a fialidy od 7 do 12 mikrometrów. Konidia (zarodniki bezpłciowe i nieruchome), utworzone w fialidzie, są gładkie, elipsoidalne i mogą mieć od 2,5 do 4 mikrometrów..
Konidia mogą być proste (monoverticylates), to znaczy z pojedynczą gałęzią od konidiów do trzonu. Istnieją jednak odmiany taksonów w obrębie rodzaju, które mogą mieć więcej niż jedno rozgałęzienie, są to biwertyycylany (2 gałęzie), terwerticylany (3), a nawet czwartorzędowe (4)..
Z makroskopowego punktu widzenia kolonie mają kolor biały. Następnie, w zależności od gatunku i innych czynników, może przybierać między innymi kolory takie jak zielony, niebieskawo-zielony, szary lub różowy..
Niektóre bibliografie podają, że tekstura kolonii, a także ich ubarwienie, zależą od gatunku. Plik Penicillium mogą mieć m.in. gładką, bawełnianą lub aksamitną fakturę.
Taksonomia Penicillium jest dość złożony i zawiera wiele rozbieżności między taksonomami. Takson został po raz pierwszy opisany w 1809 roku przez niemieckiego przyrodnika Johanna Heinricha Friedricha Linka, który w swoim czasie zgrupował bezpłciowe grzyby w kształcie zarośli.
Link opisał rodzaj z trzema gatunkami (Penicillium candidum, P. expansum Y P. glaucum). Później, w 1824 r., Takson P. expansum był nieużywany, a organizmy należące do tego taksonu zostały włączone do P. glaucum, wraz ze wszystkimi zielonymi formami, rozpoczynając ponad 190 lat zmian taksonomicznych, które przeszła grupa.
W ciągu tych ponad 190 lat opisano około 1000 gatunków z rodzaju Penicillium, z których więcej niż ¾ jest obecnie nieaktualnych z powodu niekompletnych opisów, nieważnych publikacji i innych powodów, które uczyniły je synonimami.
Obecnie rodzaj znajduje się w królestwie Fungi, gromada Ascomycota, klasa Eurotiomycetes i rodzina Trichocomaceae. Niektórzy taksonomiści rozpoznają kilka podgrup, a większość z nich akceptuje obecnie ponad 350 gatunków.
Jest to rodzaj z dużą liczbą gatunków, których rozmieszczenie jest kosmopolityczne. Zamieszkują głównie glebę, ale zostały wyizolowane w owocach, różnorodnych produktach spożywczych przeznaczonych do spożycia przez ludzi, w środowiskach słodkowodnych, morskich i estuariów, a nawet w powietrzu..
Plik Penicillium mogą rozwijać się od niskich temperatur (5ºC) do stosunkowo wysokich temperatur (37ºC). Badania pokazują, że idealne temperatury do ich rozwoju wynoszą od 20 do 25 ° C, a przy 37 ° C lub więcej ich rozwój jest bardzo słaby lub nie rosną bezpośrednio.
Jeśli chodzi o pory roku, przeciętne gatunki nie wykazują wyraźnych preferencji dla swojego rozwoju, chociaż stwierdzono wysokie stężenia niektórych gatunków między zimą a wiosną..
Kolejnym ważnym aspektem, na który warto zwrócić uwagę, jest wilgotność. Wiadomo, że ten czynnik jest bardzo ważny i praktycznie decyduje o rozwoju i wzroście tych grzybów..
Rosnący i przyspieszony rozwój ludzkości zapewnił jej nowe siedliska i poszerzył zasięg występowania wielu gatunków tych mikroorganizmów. Dziś jest to stosunkowo powszechne Penicillium w wilgotnych budynkach, materiałach budowlanych i innych środowiskach lub konstrukcjach stworzonych przez człowieka.
Płeć Penicillium przedstawia dwa rodzaje rozmnażania: bezpłciowe i seksualne.
Co najmniej dwa sposoby rozmnażania bezpłciowego są znane w Penicillium, wegetatywne i przez zarodniki. Rozmnażanie wegetatywne polega na fragmentacji, w której strzępki dzielą się na krótkie odcinki lub fragmenty. Segmenty te rozwijają się lub rosną w grzybni poprzez powtarzające się podziały.
Z drugiej strony rozmnażanie przez zarodniki polega na tworzeniu się bezpłciowych i nieruchomych zarodników, gdzie każdy zarodnik (komórka haploidalna) wytworzony przez mitozę przez rodzica może wytworzyć nowe osobniki bez konieczności zapłodnienia, przy czym osobniki te są identyczne z rodzicem.
Na Penicillium, rozmnażanie płciowe następuje przez skrzyżowanie dwóch haploidalnych strzępek. Podczas tego krzyżowania powstaje zarodnik zwany zygosporą, który przedstawia ładunek genetyczny dwojga rodziców, a nie tylko jednego, jak ma to miejsce w rozmnażaniu bezpłciowym..
Rozmnażanie płciowe tego rodzaju grzybów było stosunkowo mało zbadane. Mimo to wiadomo, że niektóre gatunki rozmnażają się przez worki i askospory, które są wytwarzane w małych szparkach..
Znane są również gatunki płciowe, których gamety są jajowate, to znaczy mają różną morfologię.
Gatunek z rodzaju Penicillium są w większości oportunistycznymi saprotrofami; to znaczy, są zdolne do degradacji materii organicznej i przekształcenia jej w proste składniki, które później wykorzystają do swojego rozwoju i wzrostu. Robią to dzięki syntezie enzymów hydrolitycznych, takich jak amylazy, celulazy i ksylanazy..
Część materii organicznej, którą rozkładają, znajduje się w glebie, na przykład liście, opadłe owoce i odchody ssaków. Inne gatunki pozyskują pożywienie poprzez pasożyty na roślinach, owocach i warzywach, często powodując ogromne straty ekonomiczne..
Wiele gatunków z rodzaju Penicillium mają duże znaczenie gospodarcze, medyczne, ekologiczne i farmaceutyczne. Konieczne jest ich odtworzenie w warunkach laboratoryjnych, aby zbadać na przykład ich działanie przeciwgrzybicze lub szybkość, z jaką rozkładają substraty..
W związku z powyższym przeprowadzono wiele badań, poszukując skuteczniejszych, prostszych i ekonomicznych metod, które pozwolą na uprawę tych grzybów w kontrolowanych warunkach. Tak więc istnieje wiele różnych opakowań handlowych, które zapewniają niezbędne składniki odżywcze dla tej uprawy..
Takie wymagania żywieniowe są oparte na glukozie, sacharozie, skrobi i ekstraktach z drożdży. Są one również komercyjnie nazywane między innymi CYA (agar z autolizatem drożdży Czapek), MEA, Oxoid lub Difco (agar z ekstraktem słodowym) lub CREA (agar z kreatyną i sacharozą). Preferencja dla jednego lub drugiego będzie zależeć od celu dochodzenia.
Rodzaj rzemieślniczej uprawy Penicillium, To właśnie przeprowadzane we francuskiej gminie Roquefort, gdzie pieczą duże bochenki chleba żytniego, które następnie odkładają w wilgotnych piwnicach, czekając na pleśń tego gatunku. Penicillium roqueforti, który jest używany do produkcji serów.
Pleśń, która rośnie na niektórych serach, odgrywa bardzo ważną rolę podczas ich dojrzewania i / lub rafinacji. Chociaż istnieje wiele odmian pleśni lub grzybów, które rosną na powierzchni serów, niektóre z najbardziej znanych to:
To grzyb odpowiedzialny za wytwarzanie grubej białej warstwy i nadawanie określonych smaków serom, takim jak Camembert (od którego pochodzi nazwa gatunku), Brie, Coulommiers i Cambozola.
Ten gatunek grzyba jest używany do produkcji sera Rochebaron, rodzaju sera pleśniowego pochodzenia francuskiego, do którego w pewnym momencie jego opracowania i peklowania wprowadza się grzybem pręty lub druty. P. glaucum, tak, aby powstały charakterystyczne niebieskie smugi tego sera.
Gatunek grzyba, który został opisany w 1906 roku. Mikroorganizm ten jest używany do produkcji różnych rodzajów serów pleśniowych, takich jak Valdeon, Cabrales i Roquefort. Gatunek nosi ten epitet roqueforti ze względu na miejsce, w którym został odkryty, a nie ze względu na słynny ser Roquefort.
Penicillium notatum jest znany na całym świecie jako gatunek, z którym dr Alexander Fleming w 1928 roku zaobserwował hamującą siłę wzrostu bakterii, będąc jednocześnie prekursorem antybiotyku znanego jako penicylina. Należy zauważyć, że Fleming nie odkrył penicyliny, ale przeciwbakteryjne działanie grzyba.
Gatunki grzybów, o których wiadomo, że zapewniają lepsze działanie antybiotykowe i wyższą produkcję tego samego grzyba, w miligramach / litr kultury, w porównaniu z gatunkiem P. notatum.
Gatunki rodzaju Penicillium która wywołuje chorobę (grzybicę), która atakuje ssaki, gryzonie i ludzi, zwaną penicylozą. Po raz pierwszy chorobę zaobserwowano u dwóch gatunków szczurów z Azji Południowo-Wschodniej, a później u ludzi..
Choroba charakteryzuje się obecnością zmian skórnych, ścieńczeniem ciała, gorączką, objawami zapalenia płuc, zmianami w ścianach jelita cienkiego (blaszki pleyer), powiększeniem wątroby i śledziony.
Obserwowane zmiany to tworzenie się ropni i ziarniniaków, w których można je izolować P.. marneffei jako blastospory w cytoplazmie makrofagów lub jako wolne blastospory w tkankach. Choroba ta występuje głównie u pacjentów lub osób z obniżoną odpornością, zwłaszcza zakażonych wirusem HIV.
Gatunki znane jako patogenne dla roślin, zwłaszcza na plantacjach cebuli. Obecnie opracowywane są substancje bioaktywne i metabolity wtórne ze szczepów tego gatunku, które są bardzo obiecujące w dziedzinie biotechnologii..
Jest to patogen roślinny, taki jak ananas. Penicillium funiculosum infekuje kwiat ananasa, zanim uformuje się owoc. Ta infekcja uszkadza tkanki rozrodcze rośliny i zapobiega rozprzestrzenianiu się zdrowych owoców, kończąc na całych plonach..
W rozwiniętych owocach ananasa od środka obserwuje się brązową lub czarną zgniliznę. Ta choroba jest znana jako FCR z angielskiego akronimu, który w języku hiszpańskim oznacza chorobę jądra owocu.
Jest patogenem występującym po zbiorach, to znaczy atakuje zebrane owoce. Występuje często w owocach cytrusowych, takich jak pomarańcza. Nazywana jest również „niebieską pleśnią owoców cytrusowych” i atakuje owoce, gdy na ich powierzchni pojawiają się uszkodzenia lub rany..
Wiadomo, że grzyb może pozostawać na powierzchni owocu miesiącami i atakować go tylko wtedy, gdy zetknie się z płynami powstałymi w wyniku uszkodzenia skórki owocu..
Różne gatunki z rodzaju Penicillium Służą do ekstrakcji i produkcji związków bioaktywnych i / lub metabolitów wtórnych. Jak już wspomniano wcześniej, Penicillium brasilianum jest jednym z gatunków wykorzystywanych do produkcji enzymów w przemyśle biotechnologicznym.
Innym gatunkiem wykorzystywanym w biotechnologii jest Penicillium purpurogenum. Grzyb ten jest chorobotwórczy dla roślin, ale kilka badań sugeruje, że można z niego ekstrahować produkty takie jak biopaliwa. Został również wykorzystany do produkcji enzymów, które pomagają bydłu trawić pokarm, taki jak zboża i resztki roślin..
Jeszcze bez komentarzy