Страница защищена ожидающими изменениями
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пенициллий
Penicillium Pengo.jpg
Penicillium sp.
Научная классификация е
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Учебный класс:Евротиомицеты
Заказ:Евротиалы
Семья:Trichocomaceae
Род:Penicillium
Link (1809)
Типовой вид
Penicillium expansum
Ссылка (1809)
Разновидность

более 300
Список видов Penicillium

Синонимы [1]

Floccaria Grev. (1827)
Aspergilloides Dierckx (1901)
Walzia Sorokin (1871)
Pritzeliella Henn. (1903)

Penicillium ( / ˌ р ɛ п ɪ с ɪ л я ə м / ) является родом ascomycetous грибова , что имеет важное значение в природной среде, в порче продуктов, ав пищевой и лекарственной продукции.

Некоторые представители этого рода производят пенициллин , молекулу, которая используется в качестве антибиотика , который убивает или останавливает рост определенных видов бактерий. Другие виды используются в сыроделии . Согласно Словарю грибов (10-е издание, 2008 г.), широко распространенный род насчитывает более 300 видов. [2]

Таксономия [ править ]

Впервые этот род был описан в научной литературе Иоганном Генрихом Фридрихом Линком в его работе 1809 года « Observationes in ordines plantarum naturales» ; он написал: «Penicillium. Thallus e floccis caespitosis septatis simplicibus aut ramosis Feribus erectis apice penicillatis», где penicillatis относится к «подобным карандашу» (имеется в виду кисть для карандашей из верблюжьей шерсти . [3] [4] Ссылка включает три вида - P . Candidum , P. expansum и P. glaucum - все они образовали щеткообразный конидиофор (бесполая споровидная структура). Гриб обыкновенной яблочной гнили P. expansum был позже выбран в качестветиповой вид . [5]

В своей монографии 1979 года Джон И. Питт разделил Penicillium на четыре подрода на основе морфологии конидиофор и ветвления: Aspergilloides , Biverticillium , Furcatum и Penicillium . [6] Виды, включенные в подрод Biverticillium, позже были объединены в Talaromyces .

Виды [ править ]

Основная статья: Список видов Penicillium
Различные грибы, включая виды Penicillium и Aspergillus, растущие в аксенической культуре.
Некоторые пенициллы плесневеют на мандаринах , вероятно, Penicillium digitatum .

Выбранные виды включают;

  • Penicillium albocoremium
  • Penicillium aurantiogriseum , загрязнитель зерна
  • Penicillium bilaiae - сельскохозяйственный инокулянт
  • Penicillium Camemberti , который используется в производстве Камамбер и Бри сыров
  • Penicillium Candidum , из которого делают бри и камамбер. Он был сокращен до синонимии с Penicillium camemberti.
  • Penicillium chrysogenum (ранее известный как Penicillium notatum ), который производит антибиотик пенициллин.
  • Penicillium claviforme
  • Penicillium commune
  • Penicillium crustosum
  • Penicillium digitatum ,возбудитель цитрусовых
  • Penicillium echinulatum производит микофеноловую кислоту
  • Penicillium expansum , возбудитель яблок и других фруктов, производит патулин.
  • Penicillium glabrum
  • Penicillium imranianum
  • Penicillium italicum ,возбудитель цитрусовых
  • Penicillium lacussarmientei
  • Penicillium lusitanum , изолированный из морской среды обитания
  • Penicillium purpurogenum
  • Penicillium roqueforti , который используется при изготовлении Рокфор , датский голубой сыр , английский синий Стилтон и сыр Горгонзола
  • Penicillium stoloniferum
  • Penicillium ulaiense ,возбудитель цитрусовых в Азии
  • Penicillium verrucosum , загрязнитель зерна, вырабатывающий охратоксин А.
  • Penicillium viridicatum

Этимология [ править ]

Название рода происходит от латинского корня penicillum , что означает «кисть художника», и относится к цепочкам конидий, которые напоминают метлу. [7]

Характеристики [ править ]

Penicillium sp. под светлопольной микроскопией (увеличение 10 × 100) с окрашиванием лактофеноловым хлопковым синим

Слоевища ( мицелий ) состоит из сильно разветвленных сетей многоядерного , обычно бесцветного гифа , с каждой парой ячеек , разделенной перегородкой . Конидиеносцы находятся на конце каждой ветви в сопровождении зеленых сферических суженных единиц, называемых конидиями . Эти пропагулы играют важную роль в воспроизводстве; конидии - основная стратегия распространения этих грибов.

Половое размножение включает образование аскоспор , начиная с слияния архегония и антеридия с разделением ядер. Неправильно распределенные аски содержат по восемь одноклеточных аскоспор.

Экология [ править ]

Виды Penicillium - повсеместно распространенные почвенные грибы, предпочитающие прохладный и умеренный климат, обычно присутствующие везде, где есть органический материал. Сапрофитные виды Penicillium и Aspergillus являются одними из самых известных представителей Eurotiales и живут в основном за счет органических биоразлагаемых веществ. Обычно известные в Америке как плесень , они являются одной из основных причин порчи пищевых продуктов , особенно видов подрода Penicillium . [8] Многие виды производят высокотоксичные микотоксины . Способность этих Penicilliumвозможность роста на семенах и других хранящихся пищевых продуктах зависит от их склонности к размножению в условиях низкой влажности и к быстрой колонизации за счет распространения по воздуху, пока семена достаточно влажные. [9] Некоторые виды имеют синий цвет, обычно растут на старом хлебе и придают ему нечеткую синюю текстуру.

Некоторые виды Penicillium поражают плоды и луковицы растений, включая P. expansum , яблоки и груши; P. digitatum , цитрусовые; [10] и P. allii , чеснок. [11] Некоторые виды известны как патогенные для животных; П. corylophilum , П. fellutanum , П. implicatum , П. janthinellum , П. viridicatum и П. waksmanii являются потенциальными возбудителями комаров . [12]

Виды Penicillium присутствуют в воздухе и пыли в помещениях, таких как дома и общественные здания. Грибок можно легко переносить с улицы и выращивать в помещении, используя строительный материал или накопленную почву для получения питательных веществ для роста. Рост Penicillium может все еще происходить в помещении, даже если относительная влажность низкая, если на данной поверхности имеется достаточное количество влаги. Британское исследование показало, что споры типа Aspergillus и Penicillium были наиболее распространены в воздухе жилых помещений и превышали уровни на открытом воздухе. [13] Даже потолочная плитка может поддерживать рост Penicillium - как показало одно исследование - еслиотносительная влажность составляет 85%, а влажность плитки превышает 2,2%. [14]

Некоторые виды Penicillium вызывают повреждение оборудования, а также горючих материалов и смазочных материалов, используемых для их работы и обслуживания. Например, P. chrysogenum (ранее P. notatum ) , P. steckii , P. cyclopium и P. nalgiovensis влияют на топливо; P. chrysogenum , P. rubrum и P. verrucosum вызывают повреждение масел и смазок; P. regulosum повреждает оптическое и защитное стекло. [15] 

Экономическая ценность [ править ]

Гризеофульвин

Некоторые виды рода Penicillium играют центральную роль в производстве сыра и различных мясных продуктов. Если быть точным, плесень Penicillium встречается в сыре с плесенью . Penicillium Camemberti и Penicillium roqueforti являются грибковыми камамбер , бри , рокфор и многих других сыров. Penicillium nalgiovense используется в мягких созревших сырах, таких как сыр Nalžovy (ellischau), а также для улучшения вкуса колбас и ветчины, а также для предотвращения колонизации другими плесневыми грибами и бактериями. [16] [17]

Помимо своей важности для пищевой промышленности, виды Penicillium и Aspergillus служат для производства ряда биотехнологических ферментов и других макромолекул, таких как глюконовая , лимонная и винная кислоты , а также нескольких пектиназ , липаз , амилаз и др. целлюлазы и протеазы . Некоторые виды Penicillium показали потенциал для использования в биоремедиации , в частности в микромедиации , из-за их способности расщеплять различные видыксенобиотические соединения . [18] Penicillium также предотвращает попадание бактерий на организм. [ необходима цитата ]

Этот род включает в себя множество видов плесени, которые являются источником основных антибиотиков . Пенициллин , препарат, производимый P. chrysogenum (ранее P. notatum), был случайно обнаружен Александром Флемингом в 1929 году и, как было обнаружено, подавляет рост грамположительных бактерий (см. Бета-лактамы ). Его потенциал как антибиотика был реализован в конце 1930-х годов, и Ховард Флори и Эрнст Чейн очистили и сконцентрировали это соединение. Успех препарата в спасении солдат во время Второй мировой войны, которые умирали от инфицированных ран, привел к тому, что Флеминг, Флори и Чейн совместно выигралиНобелевская премия по медицине 1945 г. [19]

Гризеофульвин - противогрибковый препарат и потенциальное химиотерапевтическое средство [20] , обнаруженное у P. griseofulvum . [21] Дополнительные виды, которые продуцируют соединения, способные ингибировать рост опухолевых клеток in vitro, включают: P. pinophilum , [22] P. canescens , [23] и P. glabrum . [23]

Воспроизведение [ править ]

Хотя многие эукариоты способны к размножению половым путем , считалось, что до 20% видов грибов размножаются исключительно бесполым путем. Однако недавние исследования показали, что секс имеет место даже у некоторых предположительно бесполых видов. Например, недавно была продемонстрирована сексуальная способность гриба Penicillium roqueforti , используемого в качестве закваски для производства голубого сыра . [24] Этот вывод был частично основан на доказательствах функционального типа спаривания.(MAT) гены, которые участвуют в сексуальной совместимости грибов, и наличие в секвенированном геноме большинства важных генов, которые, как известно, участвуют в мейозе . Penicillium chrysogenum имеет большое медицинское и историческое значение как оригинальный и современный промышленный источник антибиотика пенициллина. Этот вид считался бесполым более 100 лет, несмотря на согласованные усилия по стимулированию полового размножения. Однако в 2013 году Bohm et al. [25] наконец продемонстрировали половое размножение у P. chrysogenum .

Эти данные о видах Penicillium согласуются с накопившимися в исследованиях других видов эукариот свидетельствами того, что пол, вероятно, присутствовал у общего предка всех эукариот . [26] Кроме того, эти недавние результаты показывают, что пол может сохраняться даже при очень незначительной генетической изменчивости .

До 2013 года, когда вступило в силу изменение номенклатуры « один гриб, одно название », Penicillium использовался как род анаморфа (клональных форм) грибов, а Talaromyces использовался для телеоморфа (половых форм) грибов. Однако после 2013 года грибы были переклассифицированы на основе их генетического родства друг с другом, и теперь оба рода Penicillium и Talaromyces содержат виды, способные только к клональному и половому воспроизводству.

Ссылки [ править ]

  1. ^ " Penicillium Link 1809" . MycoBank . Международная микологическая ассоциация . Проверено 14 июля 2011 .
  2. ^ Кирк, PM; Пушка, ПФ; Минтер, DW; Сталперс, Дж. А. (2008). Словарь грибов (10-е изд.). Уоллингфорд, Великобритания: CABI. п. 505 . ISBN 978-0-85199-826-8.
  3. ^ Идентификация и номенклатура рода Penicillium, CM Visagie1, J. Houbraken1``, JC Frisvad2``, S.-B. Hong3, CHW Klaassen4, G. Perrone5, KA Seifert6, J. Varga7, T. Yaguchi8, RA Samson, 22 сентября 2014 г., https://dx.doi.org/10.1016/j.simyco.2014.09.001
  4. ^ Ссылка, JHF (1809). "Observationes in ordines plantarum naturales. Диссертация I" . Magazin der Gesellschaft Naturforschenden Freunde Berlin (на латыни). 3 : 3–42.
  5. ^ Самсон, РА; Питт, JI (1985). Достижения в систематике Penicillium и Aspergillus . Springer. ISBN 978-0-306-42222-5.
  6. Перейти ↑ Pitt, JI (1979). Род Penicillium и его телеоморфные состояния Eupenicillium и Talaromyces. Академическая пресса. ISBN 978-0-12-557750-2.
  7. ^ Haubrich, WS (2003). Медицинские значения: глоссарий происхождения слов (2-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Американский колледж врачей. п. 175. ISBN 978-1-930513-49-5. Проверено 3 февраля 2013 .
  8. ^ Samson Р.А., Зайферт К.А., Куиджперс А.Ф., Houbraken JA, Frisvad JC (2004). «Филогенетический анализ Penicillium подрода Pencillium с использованием частичных последовательностей бета-тубулина» (PDF) . Исследования в области микологии . 49 : 175–200.
  9. ^ Pitt JI, Basilico JC, Abarca ML, Лопез C (2000). «Микотоксины и токсигенные грибы». Медицинская микология . 38 (Дополнение 1): 41–46. DOI : 10.1080 / 714030911 . PMID 11204163 . 
  10. ^ Balgrie, B. (2003). Вкусы и привкусы в продуктах питания . CRC Press. п. 134. ISBN 978-1-85573-449-4. Проверено 3 февраля 2013 .
  11. ^ Вальдес JG, Макуш М.А., Ordovini А.Ф., Masuelli RW, Overy DP, Piccolo RJ (2006). «Первое сообщение о Penicillium allii как полевом патогене чеснока ( Allium sativum )» . Патология растений . 55 (4): 583. DOI : 10.1111 / j.1365-3059.2006.01411.x .
  12. ^ да Коста, GL; де Мораес, AM; де Оливейра, PC (1998). «Патогенное действие видов Penicillium на комаров-переносчиков тропических болезней человека». Журнал фундаментальной микробиологии . 38 (5–6): 337–41. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-4028 (199811) 38: 5/6 <337 :: AID-JOBM337> 3.0.CO; 2-N . PMID 9871331 . 
  13. ^ Ярмарки, A .; Wardlaw, AJ; Томпсон, младший; Пэшли, CH (2010). «Рекомендации по окружающим спорам грибков, переносимым по воздуху». Журнал исследовательской аллергологии и клинической иммунологии . 20 (6): 490–98. PMID 21243933 . 
  14. ^ Чанг, JCS; Foarde, KK; Ваносделл, DW. (1995). «Оценка роста грибков ( Penicillium и Aspergillus spp. ) На потолочной плитке». Атмосферная среда . 29 (17): 2331 37. Bibcode : 1995AtmEn..29.2331C . DOI : 10.1016 / (1352-2310) 95 00062-4 .
  15. ^ Семенов С.А., Gumargalieva KZ, Зайков GE (2003-08-01). Биодеградация и стойкость материалов под действием микроорганизмов (новые концепции в науке о полимерах) . VSP Intl Science. С. 34–35. ISBN 978-90-6764-388-7.
  16. ^ Мразек, J; Пахлова, В; Buka, F; Черникова, М; Dráb, V; Бейблова, М; Станек, К; Булькова, Л. (11 сентября 2015 г.). «Влияние различных штаммов Penicillium nalgiovense на сыр Nalžovy во время созревания». Журнал продовольственной науки и сельского хозяйства . 96 (7): 2547–54. DOI : 10.1002 / jsfa.7375 . PMID 26251231 . 
  17. ^ Marianski, S .; Марианский, А. (2009). Искусство приготовления ферментированных колбас . Семинол, Флорида: Bookmagic. п. 47. ISBN 978-0-9824267-1-5. Проверено 3 февраля 2013 .
  18. ^ Лейтау, AL (2009). «Потенциал видов Penicillium в области биоремедиации» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 6 (4): 1393–417. DOI : 10.3390 / ijerph6041393 . PMC 2681198 . PMID 19440525 .  
  19. ^ Рифкинд, Д .; Фриман, Г. (2005). Открытия, получившие Нобелевскую премию в области инфекционных заболеваний . Лондон, Великобритания: Academic Press. С. 43–46. ISBN 978-0-12-369353-2. Проверено 3 февраля 2013 .
  20. ^ Singh P, K Rathinasamy, Mohan R, D Panda (2008). «Динамика сборки микротрубочек: привлекательная мишень для противоопухолевых препаратов» . IUBMB Life . 60 (6): 368–75. DOI : 10.1002 / iub.42 . PMID 18384115 . S2CID 111334 .  
  21. ^ Де Карли, L .; Ларицца, Л. (1988). «Гризеофульвин». Мутационные исследования . 195 (2): 91–126. DOI : 10.1016 / 0165-1110 (88) 90020-6 . PMID 3277037 . 
  22. Перейти ↑ Nicoletti R, Manzo E, Ciavatta ML (2009). «Возникновение и биоактивность соединений, родственных фукону» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (4): 1430–44. DOI : 10.3390 / ijms10041430 . PMC 2680625 . PMID 19468317 .  
  23. ^ a b Nicoletti, R .; Buommino, E .; De Filippis, A .; Lopez-Gresa, M .; Manzo, E .; Карелла, А; Петраццуоло, М; Туфано, Массачусетс (2009). «Биопоиск антагонистических штаммов Penicillium как ресурс новых противоопухолевых препаратов». Всемирный журнал микробиологии . 24 (2): 185–95. DOI : 10.1007 / s11274-007-9455-у . S2CID 86101370 . 
  24. ^ Ropars J, J Dupont, Fontanillas Е, Родригес де ла Вега RC, Malagnac F, Котон M, Жиро T, Лопез-Villavicencio M (2012). «Секс в сыре: свидетельство сексуальности у гриба Penicillium roqueforti» . PLOS ONE . 7 (11): e49665. Bibcode : 2012PLoSO ... 749665R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0049665 . PMC 3504111 . PMID 23185400 .  
  25. ↑ Бём Дж, Хофф Б., О'Горман К.М., Вольферс С., Кликс В, Бингер Д., Задра I, Кюрнштайнер Х., Пёггелер С., Дайер П.С., Кюк У. (январь 2013 г.). «Половое размножение и развитие штамма, опосредованного спариванием, у пенициллин-продуцирующего гриба Penicillium chrysogenum» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 110 (4): 1476–81. DOI : 10.1073 / pnas.1217943110 . PMC 3557024 . PMID 23307807 .  
  26. ^ Malik С.Б., Pightling AW, Stefaniak Л.М., Щурко А.М., Logsdon JM (2008). «Расширенный перечень консервативных мейотических генов предоставляет доказательства пола у Trichomonas vaginalis» . PLOS ONE . 3 (8): e2879. Bibcode : 2008PLoSO ... 3,2879M . DOI : 10.1371 / journal.pone.0002879 . PMC 2488364 . PMID 18663385 .  
  • Харшбергер, JW (1917). Учебник микологии и патологии растений . Лондон: Черчилль Ливинстон. OCLC  879097707 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Самсон, РА; Питт, Дж. И. (2000). Интеграция современных таксономических методов классификации Penicillium и Aspergillus . CRC Press. п. 66. ISBN 978-9058231598.
  • Асан, А. (2004). « Aspergillus , Penicillium и родственные виды, полученные из Турции» (PDF) . Микотаксон . 89 (1): 155–7.