Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Candida kefyr )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Kluyveromyces marxianus
Kluyveromyces marxianus columns.jpg
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Аскомикота
Класс:
Сахаромицеты
Заказ:
Saccharomycetales
Семья:
Saccharomycetaceae
Род:
Kluyveromyces
Разновидность:
К. марксиан
Биномиальное имя
Kluyveromyces marxianus
Ван дер Уолт (1965)
Синонимы
  • Saccharomyces marxianus Э. К. Хансен (1888)
  • Zygosaccharomyces marxianus Guillierm . И Негрони (1929)
  • Zygorenospora marxiana Krassiln (1954).
  • Atelosaccharomyces pseudotropicalis Mello (1918) (анаморф)

Kluyveromyces marxianus у аскомицетных дрожжей и член рода Kluyveromyces . Это половая стадия из Atelosaccharomyces pseudotropicalis также известный как Candida kefyr . [1] Этот вид имеет гомоталлическую систему спаривания и часто выделяется из молочных продуктов . [2]

История [ править ]

Таксономия [ править ]

Этот вид был впервые описан в роду Saccharomyces как S. marxianus датским микологом Эмилем Кристианом Хансеном из пивного сусла . [3] Он назвал вид в честь зимолога Луи Маркса из Марселя, который первым выделил его из винограда . [3] Этот вид был передан к роду Kluyveromyces от ван - дер - Уолта в 1956 году [1] С тех пор 45 видов были признаны в этом роде. [1] Ближайшим родственником Kluyveromyces marxianus являются дрожжи.Kluyveromyces lactis , часто используемый в молочной промышленности. [4] И Kluyveromyces, и Saccharomyces считаются частью «комплекса Sacchromyces », субклада Saccharomycetes . [5] Использование 18S рРНК генов последовательности, было высказано предположениетомчто К. marxianus , К. aestuarii , К. dobzhanskii , К. молочная , К. wickerhamii , К. blattae , К. thermotolerans и К. waltii в совокупности представляют собой отличный кладыотдельных предков от центральной клады в роде Kluyveromyces . [2] Внутри этого комплекса две категории определены на основе присутствия в определенных таксонах события дупликации всего генома: две ветви называются пре-полногеномной дупликацией (WGD) и пост-WGD. Виды Kluyveromyces относятся к первой из этих клад, а виды Saccharomyces относятся к последней. Разделение этих клад на основании присутствия события WGD объясняет, почему, хотя эти два вида тесно связаны, между ними существуют фундаментальные различия. [5]

Рост и морфология [ править ]

Колонии K. marxianus имеют цвет от кремового до коричневого с редкой розовой пигментацией из-за образования пигмента хелата железа , пульчерримина. [6] [7] При выращивании на агаре Wickerham's Yeast-Mold (YM) дрожжевые клетки выглядят шаровидными, эллипсоидальными или цилиндрическими, размером 2-6 x 3-11 мкм. [6] В бульоне с глюкозно-дрожжевым экстрактом K. marxianus растет, образуя кольцо, состоящее из осадка. Может образоваться тонкая пленка . В чашке культуры Далмау, содержащей агар из кукурузной муки и полисорбат 80 , K. marxianus образует псевдомицелий от рудиментарного до разветвленного с небольшим количествомбластоспоры . [8] K. marxianus является термотолерантным, демонстрируя высокую скорость роста при 40 ° C (104 ° F). [9]

Физиология и репродукция [ править ]

Kluyveromyces marxianus - это аэробные дрожжи, способные к респиро-ферментативному метаболизму, который заключается в одновременном генерировании энергии как за счет дыхания через цикл TCA, так и за счет ферментации этанола. [2] Баланс между метаболизмом дыхания и ферментации зависит от штамма. [5] Этот вид также ферментирует инулин, глюкозу, рафинозу, сахарозу и лактозу в этанол. [5] [8] K. marxianus широко используется в промышленности из-за его способности использовать лактозу . Два гена, LAC12 и LAC4 , позволяют K. marxianus поглощать и использовать лактозу в качестве источника углерода. [5] Этот вид считается "crabtree-отрицательный гриб », что означает, что он не может превращать сахара в этанол так же эффективно, как положительные таксоны crabtree, такие как S. cerevisiae . [4] Однако исследования считают его положительным, что, вероятно, связано с различиями в штаммах, поскольку K. marxianus обладает генами, необходимыми для того, чтобы быть краб-положительным. [5] K. marxianus обладает высокой термотолерантностью и способен выдерживать температуры до 45 ° C (113 ° F). [2] K. marxianus также может использовать несколько углеродных субстратов в В то же время, что делает его очень подходящим для промышленного использования. Когда концентрация глюкозы снижается до 6 г / л, начинается совместный транспорт лактозы. [10]

Образование аскоспор происходит путем конъюгации гаплоидных клеток, предшествующих образованию асков. [8] Альтернативно, ascosporogensis может возникать непосредственно из диплоидных клеток. [8] Каждый аск содержит 1–4 аскоспоры. [8] плоидность К. marxianus первоначально считалось быть гаплоидный , но недавние исследования показали , что многие штаммы , используемые в научных исследованиях и промышленности диплоидны. [5] Эти противоречивые данные предполагают, что K. marxianus может существовать в вегетативной форме как гаплоид, так и диплоид.

Среда обитания и экология [ править ]

Kluyveromyces marxianus был изолирован в молочных продуктах, листьях сизаля и сточных водах сахарных заводов. [3] Это также встречающийся в природе колонист растений, включая кукурузу. [8]

Болезнь человека [ править ]

Kluyveromyces marxianus обычно не является возбудителем болезней человека, хотя инфицирование людей может происходить у лиц с ослабленным иммунитетом. [11] Этот вид был связан с кандидемией [12] и был извлечен с помощью катетеров . [13] Он также обнаружен в биопленках на других постоянных устройствах, таких как кардиостимуляторы и протезы сердечных клапанов . [11] От 1 до 3% случаев, связанных с K. marxianus , которые были зарегистрированы у онкологических пациентов, хирургических палат, инфекций женских половых органов и инфекций верхних дыхательных путей. [ необходима цитата ]В одном случае лечение амфотерицином B было эффективным против K. marxianus . [11]

Промышленные приложения [ править ]

Промышленное использование K. marxianus в основном заключается в превращении лактозы в этанол в качестве прекурсора для производства биотоплива . [4] Способность K. marxianus снижать содержание лактозы полезна из-за возможности превращения промышленных отходов сыворотки, проблемных отходов для утилизации, в полезную биомассу для кормов для животных, пищевых добавок или топлива. [5] Некоторые штаммы грибка также можно использовать для преобразования сыворотки в этилацетат, альтернативный источник топлива. [14] K. marxianus также используется для производства промышленных ферментов : инулиназы, β-галактозидазы и пектиназы. [5] Из-за термостойкостиK. marxianus , возможна ферментация при высокой температуре, что снижает затраты, обычно затрачиваемые на охлаждение, а также возможность заражения другими грибами или бактериями. Кроме того, ферментация при более высоких температурах происходит быстрее, что значительно повышает эффективность производства. [9] Из-за способности K. marxianus одновременно использовать лактозу и глюкозу распространенность K. marxianus в промышленных условиях высока, так как это сокращает время производства и увеличивает продуктивность. [10] В последнее время предпринимались попытки использовать K. marxianus в производстве пищевых ароматизаторов из отходов томатов и жмыха перца в качестве субстратов. [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Микобанк» . MycoBank . MycoBank . Дата обращения 3 ноября 2015 . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  2. ^ a b c d Роча, Сол Ницше; Абрахао-Нету, Хосе; Гомберт, Андреас Кароли (6 июля 2011 г.). «Физиологическое разнообразие видов kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 619–630. DOI : 10.1007 / s10482-011-9617-7 . PMID 21732033 . S2CID 9988627 .  
  3. ^ a b c Фонсека, Густаво Грациано; Хайнцле, Эльмар; Виттманн, Кристоф; Гомберт, Андреас К. (22 апреля 2008 г.). «Дрожжи Kluyveromyces marxianus и их биотехнологический потенциал». Прикладная микробиология и биотехнология . 79 (3): 339–354. DOI : 10.1007 / s00253-008-1458-6 . PMID 18427804 . S2CID 7974880 .  
  4. ^ a b c Lane, Мелани М .; Берк, Найл; Карреман, Роб; Wolfe, Kenneth H .; О'Бирн, Конор П .; Моррисси, Джон П. (15 июня 2011 г.). «Физиологическое и метаболическое разнообразие дрожжей Kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 507–519. DOI : 10.1007 / s10482-011-9606-х . PMID 21674230 . S2CID 2307740 .  
  5. ^ a b c d e f g h i Lane, Melanie M .; Моррисси, Джон П. (февраль 2010 г.). «Kluyveromyces marxianus: дрожжи, выходящие из тени своей сестры». Обзоры грибковой биологии . 24 (1-2): 17-26. DOI : 10.1016 / j.fbr.2010.01.001 .
  6. ^ а б Барнетт, Дж. А. Барнетт, Р. У. Пейн, Д. Ярроу; микрофотографии Линды (1990). Дрожжи: характеристика и идентификация (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521350563.
  7. ^ де Хуг, GS (2000). Атлас клинических грибов (2-е изд.). Утрехт: Centraalbureau voor Schimmelcultures [ua] ISBN 978-9070351434.
  8. ^ a b c d e f Куртцман, под редакцией Клетуса П .; Упал, Джек У .; Бекхаут, Теун (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-52149-1.CS1 maint: extra text: authors list (link)
  9. ^ а б Ян, Чун; Ху, Шэнлинь; Чжу, Сонгли; Ван, Дунмэй; Гао, Сяолянь; Хун, Цзюн (12 июля 2015 г.). «Характеристика дрожжевых промоторов, используемых в Kluyveromyces marxianus». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 31 (10): 1641–1646. DOI : 10.1007 / s11274-015-1899-х . PMID 26164057 . S2CID 22114564 .  
  10. ^ a b Фонсека, Густаво Грациано; де Карвалью, Нуно Мигель Барбоза; Гомберт, Андреас Кароли (23 февраля 2013 г.). «Выращивание дрожжей Kluyveromyces marxianus CBS 6556 на различных комбинациях сахара в качестве единственного источника углерода и энергии». Прикладная микробиология и биотехнология . 97 (11): 5055–5067. DOI : 10.1007 / s00253-013-4748-6 . PMID 23435899 . S2CID 7732350 .  
  11. ^ а б в Мукерджи, А; Праманик, S; Дас, Д; Рой, Р. Тереза, К.Л. (2014). «Полимикробный хронический эндофтальмит, диагностированный посевом и молекулярным методом» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 32 (3): 331–2. DOI : 10.4103 / 0255-0857.136593 . PMID 25008833 . 
  12. ^ Сендид, Буалем; Лакруа, Клэр; Бугну, Мария-Элизабет (сентябрь 2006 г.). «Является ли новый патоген у пациентов с онкогематологическими заболеваниями?» . Клинические инфекционные болезни . 43 (5): 666–667. DOI : 10.1086 / 506573 . PMID 16886166 . 
  13. ^ Мишр, Мина (2014). «Профиль дрожжей, выделенных из мочевых путей катетеризованных пациентов» . Журнал клинико-диагностических исследований . 8 (2): 44–6. DOI : 10,7860 / JCDR / 2014 / 6614,4003 . PMC 3972594 . PMID 24701478 .  
  14. ^ Löser, Кристиан; Урит, Танет; Грунер, Эрик; Блей, Томас (17 января 2015 г.). «Эффективный рост биомассы Kluyveromyces marxianus, используемой в качестве биокатализатора в устойчивом производстве этилацетата» . Энергия, устойчивость и общество . 5 (1). DOI : 10,1186 / s13705-014-0028-2 .
  15. ^ Гюнешер, Онур; Демиркол, Асли; Карагюль Юсир, Йонка; Озмен Тогай, Сине; İşleten Hoşolu, Müge; Элибол, Мурат (23 января 2015 г.). «Производство биофлавы из жмыха томатов и перца Kluyveromyces marxianus и Debaryomyces hansenii». Биопроцессы и инженерия биосистем . 38 (6): 1143–1155. DOI : 10.1007 / s00449-015-1356-0 . PMID 25614449 . S2CID 23920083 .