Penicillium krysogenum

Penicillium chrysogenum, svampen som används för att producera penicillin

Vad är Penicillium krysogenum?

Penicillium krysogenum Det är arten av svamp som används oftare i penicillinproduktionen. Arten är inom släktet Penicillium, Från Aspergilliaceae -familjen i Ascomycota.

Det kännetecknas av att vara en filamentös svamp, med septed hyfer. När de odlas i laboratoriet är dess kolonier snabb tillväxt. De har ett sammetiskt och bomullsutseende och blåaktig grön färg.

Egenskaper hos Penicillium chrysogenum

- Det är en saprofytart som kan sönderdelas organiskt material för att producera enkla kolföreningar som den använder i sin diet.

- Arten är allestädes närvarande (den finns var som helst) och det är vanligt att hitta den i stängda utrymmen, golvet eller associerat med växter. Det växer också på bröd och dess sporer är vanliga i damm.

- Sporer av P. Krysogenum De kan generera andningsallergier och hudreaktioner. Det kan också producera olika typer av toxiner som påverkar människor.

- Det är de mest använda arterna för penicillinproduktion (även om det finns andra som kan producera den). Detta antibiotikum upptäcktes av Alexander Fleming 1928, även om han identifierade det i princip P. Rubrum. Dess förmånsanvändning i läkemedelsindustrin beror på dess höga antibiotikaproduktion.

- De reproducerar asexuellt av conidia (asexuella sporer) som förekommer i conidiophores. Dessa är upprätt och med tunna väggar, med få fixacider (conidia som producerar celler).

- Sexuell reproduktion sker genom ascospores (sexuella sporer). Dessa förekommer i avsky (fruktbara kroppar) av tjocka väggar. Dessa är Cleistotecio -typ (rundad väg) och presenterar sina sklerotiserade väggar.

- De producerar sekundära metaboliter (organiska föreningar producerade av levande varelser och som inte ingriper direkt i deras metabolism). När det gäller svampar hjälper dessa föreningar deras identifiering. 

- Producerar Roquefortina C, Meleagrine och Penicillin. Denna kombination av föreningar underlättar dess laboratorieidentifiering. Dessutom producerar svampen andra färgade sekundära metaboliter. Xantoxiliner är orsaken till den gula färgen på artens typiska exsudat.

Kan tjäna dig: de 40 exemplen på det mest framstående protistriket

- Det kan producera aflatoxiner, som är skadliga mykotoxiner för människan. Dessa toxiner attackerar leversystemet och kan leda till cirrhos och levercancer. Svampsporer förorenar olika livsmedel som, när de intas, kan orsaka denna patologi.

Fylogeni och taxonomi

P. Krysogenum Det beskrevs först av Charles Thom 1910. Arten har en synonym (olika namn för samma art) omfattande.

P. Krysogenum är omskriven till avsnittet Krysogen av genren Penicillium. Denna genre ligger i Aspergilliaceae -familjen i Eurotiales Order of the Ascomycota.

Chrysogena-avsnittet kännetecknas av nuvarande terverticilerade och fyrtikilerade conidió. De fasta är små och de i allmänhet sammetiga kolonier. Arterna i denna grupp är toleranta mot salthalt och producerar nästan alla penicillin.

13 arter har angetts för avsnittet, P. Krysogenum Typarten. Detta avsnitt är en monofiletisk grupp och bror till Roquefortorum -avsnittet.

Morfologi

- Denna svamp presenterar filamentösa myklar. Hyferna är septed, som är karakteristiska för ascomycota.

- Conidiophores terverticileras (med rikliga förgreningar), tunna och släta väggar, mäter 250-500 um.

- Metuler (conidiophore -konsekvenser) har släta väggar och fixoider är ampuliform (flaskformad) och många gånger med tjocka väggar.

- Conidias är subglobos till elliptiska, från 2,5-3,5 um i diameter och släta väggar när de observeras med det optiska mikroskopet. I det elektroniska skanningsmikroskopet är väggarna tuberkulerade.

Livsmiljö

P. Krysogenum Det är kosmopolitiskt. Arten har vuxit i havsvatten, liksom i golvet i naturliga skogar i tempererade eller tropiska områden.

Det är en mesofil art som kan växa mellan 5-37 ° C, med dess optimala vid 23 ° C. Dessutom är det xerofil, så det kan utvecklas i torra miljöer. Å andra sidan tolererar salthalt.

Kan tjäna dig: stam (mikrobiell): egenskaper, identifiering, isolering

På grund av förmågan att växa under olika miljöförhållanden är det vanligt att hitta det i inre utrymmen. Det har hittats i luftkonditioneringssystem, kylskåp och hälsa, bland andra.

Det är en vanlig svamp som en patogen av fruktträd som persikor, fikon, citrus och guayabas. På samma sätt kan du förorena spannmål och kött. Det växer också på bearbetade livsmedel, till exempel bröd och kakor.

Fortplantning

I P. Krysogenum Det finns en övervägande av asexuell reproduktion. I mer än 100 år av svampstudien, fram till 2013, bevisades inte sexuell reproduktion av arten.

Asexuell fortplantning

Detta sker genom produktion av conidia i conidioforos. Conidia -bildning är associerad med differentieringen av specialiserade reproduktionsceller (fixtacider).

Conidia -produktionen börjar när en vegetativ HYFA stoppar tillväxten och en septum bildas. Sedan börjar detta område svälla och en serie grenar bildas.

Den apikala cellen i grenarna skiljer sig åt i fixiden som börjar dela med mitos för att ge upphov till conidia.

Conidia sprids huvudsakligen av vinden. När conidiospores når en gynnsam miljö, spirar de och ger upphov till svampens vegetativa kropp.

Sexuell fortplantning

Studien av den sexuella fasen i P. Krysogenum Det var inte enkelt, eftersom media som används i laboratoriet inte främjar utvecklingen av sexuella strukturer.

2013 lyckades den tyska mykologen Julia Böhm och kollaboratörer stimulera sexuell reproduktion av arten.

För att göra detta placerade de två olika lopp på överenskomna agar med havregryn. Kapslarna genomgick mörker vid en temperatur mellan 15 ° C till 27 ° C.

Efter en inkubationstid, mellan fem veckor upp till tre månader, observerades bildningen av Cleistocecios (stängd avrundad avsky). Dessa strukturer bildades i kontaktzonen mellan de två raserna.

Detta experiment visade att i P. Krysogenum Sexuell reproduktion är heterotal. Det är nödvändigt att producera en avsky (kvinnlig struktur) och en anteride (manlig struktur) av två olika raser.

Det kan tjäna dig: Cryptosporidium parvum: egenskaper, livscykel, sjukdomar

Efter bildningen av ascogonium och anteriteten slås cytoplasmerna (plasmogami) och sedan kärnorna (cariogamia) (cariogamia).

Denna cell kommer in i meios och ger upphov till ascospores (sexuella sporer).

Kulturmedia

Kolonier i odlingsmedier växer mycket snabbt. De är ett sammetiskt utseende till bomull, med de vita mycelorna på marginalerna. Kolonierna är blåaktiga gröna och producerar en riklig utsöndring av ljusgul färg. 

Aromfruktiga i kolonierna presenteras, liknande ananas. Men i vissa tävlingar är lukten inte särskilt markerad.

Penicillin

Penicillin är det första antibiotikumet som har använts framgångsrikt inom medicin. Detta upptäcktes avslappnat av svenska mykologen Alexander Fleming 1928.

Forskaren genomförde ett experiment med bakterier av genren Stafylokock Och odlingsmediet var förorenat med svampen. Fleming observerade att på platsen där svampen utvecklades växte inte bakterierna.

Penicilliner är beta -laktamantibiotika, och de av naturligt ursprung klassificeras i olika typer enligt deras kemiska sammansättning. Dessa verkar främst på gram -positiva bakterier som attackerar sin cellvägg, främst sammansatt av peptidoglykan.

Det finns flera arter av Penicillium kapabel att producera penicillin, men P. Krysogenum är den som har den största produktiviteten. Det första kommersiella penicillinet inträffade 1941 och redan 1943 lyckades det inträffa i stor skala.

Naturliga penicilliner är inte effektiva mot vissa bakterier som producerar penicilasenzymet. Detta enzym har förmågan att förstöra den kemiska strukturen för penicillin och inaktivt.

Semi-syntetiska penicilliner har emellertid producerats genom att ändra sammansättningen av buljongen där Penicillium. De har fördelen att de är resistenta penicilas, därför mer effektiva mot vissa patogener.

Referenser

1. Houbraken och Ra Samson. Filogeni av Penicillium och segregeringen av Trichocomaceae i tre familjer. Studier i mycologi.
2. Ledermann W. Penicillins historia och dess tillverkning i Chile. Varv. Hura. Infektera. 
3. Roncal, t och u ugalde. Conidiation induktion i Penicillium. Forskning inom mikrobiologi.