Anaeromyces robustus
| Klasyfikacja naukowa | |
|---|---|
| Anaeromyces robustus | |
|
|
| Królestwo: | Grzyby |
| Dział: | Neocallimastigomycota |
| Klasa: | Neocallimastigomycetes |
| Zamówienie: | neocallimastigales |
| Rodzina: | Neocallimastigaceae |
| Rodzaj: | Anaeromyces |
| Gatunek: |
A. robustus
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Anaeromyces robustus O'Malley, Theodorou i Henske (2016)
|
|
Anaeromyces robustus to mikroorganizm grzybowy, który żyje w żwaczu jelitowym wielu roślinożerców przeżuwaczy, takich jak krowy i owce. Wcześniej uważano je za pierwotniaki z ich biczowanych zoosporów, są one degradatorami biomasy i pomagają zwierzęciu rozkładając węglowodany i materiały roślinne z pożywienia, które zwierzę spożywa. Grzyb ten jest zatem beztlenowcem i żyje bez tlenu. Grzyby jelitowe mają dramatyczną przewagę liczebną nad innymi organizmami w mikrobiomie; są jednak ważnymi członkami mikrobiomu jelitowego przeżuwaczy i fermentatorów w jelicie tylnym i odgrywają kluczową rolę w trawieniu.
Taksonomia
Początkowo ten gatunek grzyba został wyizolowany z odchodów owiec w zoo w Santa Barbara w 2017 r. Dzięki temu, jak to stwierdzono, pasował do rzędu Neocallimastigomycota, ponieważ wszystkie gatunki z tego rzędu żyją w żwaczu jelit dużych roślinożerców.
Opis
A. robustus charakteryzuje się długimi segmentami strzępek i zdolnością do bezpłciowego rozmnażania się z biczowanych zoospor. Wraz z produkcją zoospor cykl życiowy tego grzyba jest bardzo reprezentatywny dla gatunków grzybów z rodzaju Chitridiomycota. Grzyb ten ma policentryczny rozwój zarodni, ponieważ wiele zarodni rozwija się w plechach. Dzięki temu następuje również ruch jądra przez wiele powtarzających się podziałów przez ryzoidy.
Ekologia
Jak wspomniano wcześniej, grzyb ten pomaga zwierzętom w trawieniu materiałów roślinnych. Niektóre enzymy wytwarzane z A. robustus mają znacznie większą aktywność enzymatyczną w porównaniu z bakteriami i innymi organizmami żyjącymi w żwaczu jelitowym. Jednak inne bakterie jelitowe i archeony mogą mieć pozytywny wpływ na sposób A. robustus . Istnieje gatunek archeonów, Methanobacterium bryantii, który wzmacnia funkcję grzyba. W szczególności ten archeowiec zwiększa zdolność grzyba do rozkładania węglowodanów poprzez zwiększenie produkcji CAZyme przez grzyba. Wiadomo, że po wystawieniu na działanie szkodliwych bakterii jelitowych grzyby żwacza wytwarzają własne antybiotyki, co czyni je potencjalnie przydatnymi do syntezy nowych antybiotyków.
Uważa się, że poziomy transfer genów (HGT) zachodzi między przeżuwaczami grzybowymi, takimi jak A. robustus , a bakteriami występującymi w tym samym środowisku. Uważa się, że poprzez ten transfer genów zaadoptował niektóre geny biosyntetyczne, których grzyb używa do rozkładania węglowodanów z niektórych bakterii.
Beztlenowe grzyby jelitowe mogą tworzyć związek zwany styrylpronem, który zwykle występuje w innych grzybach, które można stosować w medycynie. Związek ten ma podobieństwa do przeciwutleniaczy występujących w wielu roślinach.
Rozkład geograficzny
Występuje w Stanach Zjednoczonych w całym kraju u wielu dużych przeżuwaczy i fermentatorów jelitowych. Jedno z odniesień podaje, że A. robustus i inne przeżuwacze znaleziono w próbkach kału wielu krów i kóz w Oklahomie. Inna wzmianka stwierdza, że grzyb został znaleziony w próbkach kału owiec w zoo w Santa Barbara.
Rola w żwaczu
Chociaż mikrobiom żwacza został w dużej mierze zbadany, dramatyczna różnorodność tego miejsca fermentacji wciąż pozostawia wiele miejsca do eksploracji. Zwierzęta przeżuwające, takie jak bydło, owce i kozy, mają wyspecjalizowany czterokomorowy żołądek, z którego największa komora jest znana jako żwacz. Ten żwacz jest domem dla wielu mikroorganizmów odpowiedzialnych za rozkład materiałów włóknistych. Ten symbiotyczny związek pozwala przeżuwaczom wykorzystywać składniki odżywcze z roślin, których inne gatunki nie są w stanie strawić.
Anaeromyces robustus występuje w stosunkowo małych ilościach w porównaniu z wieloma mikroorganizmami bakteryjnymi w żwaczu; jednakże wykazano, że grzyb ten odgrywa znaczącą rolę w trawieniu przeżuwaczy poprzez produkcję ksylanazy. Duża część roślin zawiera związek znany jako ksylan w hemicelulozy w ścianach komórkowych. Związek ten może utrudniać zwierzętom wykorzystanie składników odżywczych w komórce. Ksylanaza, wytwarzana przez Anaeromyces robustus , jest w stanie skutecznie rozkładać ksylan w ścianach komórkowych roślin, umożliwiając przeżuwaczom wykorzystanie składników odżywczych zawartych w paszach włóknistych. Chociaż ten grzyb jest dobrze ugruntowany jako członek przewodu pokarmowego przeżuwaczy, dość niewiele wiadomo na temat jego genomiki lub metabolitów wtórnych, za wytwarzanie których jest odpowiedzialny. Niektóre źródła postawiły hipotezę, że grzyby te wytwarzają metabolity w żwaczu, które pomagają mikroorganizmowi przetrwać w środowisku, w którym jest on znacznie liczniejszy niż bakterie.
Zastosowanie w wypieku chleba
Niedawne badania wykazały obiecujące możliwe implikacje dla Anaeromyces robustus jako czynnika przyczyniającego się do wypieku chleba. W szczególności gen w grzybie, który wytwarza ksylanazę, został zidentyfikowany w laboratorium do potencjalnego zastosowania w produkcji żywności. Wykazano, że wprowadzenie tego genu do mąki używanej do pieczenia poprawia atrakcyjność chleba, czyniąc go bardziej miękkim i smaczniejszym. Wykazano, że temperatury fermentacji wymagane przez grzyby są zbliżone do temperatur wymaganych przez drożdże, inny powszechny składnik chleba, który może również dodatkowo zestalić jego zastosowanie w produkcji żywności.