Epicoccum nigrum
|
|
| Epicoccum nigrum | |
|---|---|
| E. nigrum rosnący na Lycoperdon pyriforme | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
E. nigrum
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Epicoccum nigrum Połączyć
|
|
| Synonimy | |
|
|
|
Epicoccum nigrum to gatunek grzyba z rodzaju Ascomycota . Patogen roślin i endofit , jest szeroko rozpowszechnionym grzybem, który wytwarza kolorowe pigmenty , które można stosować jako środki przeciwgrzybicze przeciwko innym patogennym grzybom. Ekstrahuje się z niego fluorescencyjny epikokonon .
Wzrost i morfologia
Epicoccum nigrum (1825) to grzyb bez znanej formy teleomorficznej. Został sklasyfikowany jako członek Hyphomycetes , Deuteromycota, a także Fungi Imperfecti , ponieważ wiadomo, że rozmnaża się tylko bezpłciowo. Pomimo tego, że nie jest drożdżopodobny, został włączony do szerokiej, niepowiązanej kategorii grzybów znanych jako czarne drożdże . Grzyb tworzy filcowe kolonie w jasnych odcieniach żółtego, pomarańczowego i czerwonego, często z brązowym lub czarnym kolorem. Kolonie rosną szybko, osiągając około 6 cm średnicy w ciągu 2 dni w temperaturze pokojowej. Grzybnia zawiera zarówno chitynę, jak i celulozę.
Epicoccum nigrum tworzy blastoconidia , które są ciemno zabarwione, brodawkowate i kuliste, osiągając średnicę od 15 do 25 µm. Konidia rosną na sporodochium , utworzonym przez brodawkowate i włókniste strzępki . Stwierdzono, że zarodniki zawierają do 15 komórek. Zarodniki E. nigrum są aktywnie uwalniane w zależności od temperatury, światła i warunków wilgotności względnej. Mechanizm uwalniania polega na oddzieleniu konidium od sporodochium przez podwójną przegrodę. Wykorzystuje kulisty kształt konidiów, umożliwiając im „odbijanie się” od sporodochium. Konidia następnie unoszą się w powietrzu pod wpływem ruchu lub wiatru. Zarodnikowanie jest indukowane pod wpływem światła Wooda lub czasami po wystawieniu na działanie niskich temperatur z późniejszym powrotem do temperatury pokojowej. Produkcja pigmentów jest również wrażliwa na zmiany światła i temperatury. Idealne temperatury wzrostu wahają się między 23–28 ° C (73–82 ° F), a idealne pH wzrostu wynosi od 5,0 do 6,0. Chociaż E. nigrum będzie rosnąć w zakresie aktywności wody ( aw od 0,99 do 0,97), wzrost jest optymalny przy nasyceniu parą wodną.
Epicoccum nigrum wytwarza różnorodne biomedycznie i przemysłowo użyteczne metabolity, w tym ważne środki przeciwgrzybicze i pigmenty, w tym: flawipinę , epikorazyny A i B, epirodynę, epikokonon i różne pigmenty karotenoidowe. Epicoccum nigrum zostało również wykorzystane w biosyntetycznej produkcji nanocząstek srebra i złota.
Siedlisko i ekologia
Bardzo silny i wszechobecny grzyb, E. nigrum ma zasięg niemal globalny, występujący w obu Amerykach, Azji i Europie. Zarodniki E. nigrum hodowano w różnych środowiskach, głównie w glebie (tj. torf, ściółka leśna, surowa próchnica, kompost, tundra, ścieki) i piasku (np. wydmy, słone piaski). Jest grzybem saprofitycznym , tworzącym krosty (składające się ze sporodochów i konidiów) na obumarłych i zamierających roślinach . Gatunek ten jest powszechnie spotykany na zbożach i nasionach, a także na innych uprawach, w tym kukurydzy, fasoli, ziemniakach, grochu i brzoskwiniach. Stwierdzono, że rozwija kolonie na liściach zanurzonych w wodzie o temperaturze nawet 0 ° C (32 ° F) i jest uważany za fakultatywny grzyb morski. Jest zdolny do kolonizacji glonów i traw bagiennych. W środowisku wewnętrznym E. nigrum stwierdzono na obrazach i tapetach, bawełnie i tekstyliach, w kurzu iw powietrzu. Jest tolerancyjny na zmiany dostępności wody i stwierdzono, że wzrost strzępek wznawia się w ciągu godziny od kontaktu z wodą.
Zastosowania biomedyczne, przemysłowe i rolnicze
Epicoccum nigrum ma szeroki wachlarz zastosowań medycznych, przemysłowych i rolniczych. Wytwarza różnorodne pigmentowane i niepigmentowane związki przeciwgrzybicze i przeciwbakteryjne. Te związki przeciwdrobnoustrojowe są skuteczne przeciwko innym grzybom i bakteriom obecnym w glebie. Flawipina oraz epirodyny A i B są barwnikowymi środkami przeciwgrzybiczymi; związki niepigmentowane obejmują epikorazyny A i B. Grzyby endofityczne, takie jak E. nigrum, są badane jako alternatywne źródła antybiotyków do leczenia ważnych opornych infekcji. Przeciwutleniacze polisacharydowe są również wytwarzane przez E. nigrum . Epicocconone jest pigmentem fluorescencyjnym unikalnym dla E. nigrum . Epicocconone jest cenny pod względem zdolności do pigmentowania komórek na kolor pomarańczowy, który następnie fluoryzuje na czerwono bez wpływu na strukturę lub funkcję komórki.
W przemyśle E. nigrum ma wiele szerokich zastosowań. Wykazał zdolność do biosyntezy nanocząsteczek ze srebra i złota, które mają zastosowanie w procesach chemicznych, przemysłowych i medycznych. Stosowany jest do biologicznego oczyszczania ścieków mechanicznych zaolejonych, zmniejszając zawartość nadtlenku wodoru , fenoli i chemicznego zapotrzebowania na tlen w ściekach zaolejonych. Pigmenty Epicoccum nigrum zostały uznane za naturalne zamienniki sztucznych pigmentów stosowanych obecnie w żywności. Wytwarza różnorodne pigmenty, od ciemniejszych pomarańczy po żółcie i zielenie. Pigmenty te zostały zsyntetyzowane przez niepatogenne szczepy E. nigrum .
W Brazylii E. nigrum jest używany do wspomagania wzrostu korzeni i zwalczania patogenów trzciny cukrowej. Jest to biokontrolny środek przeciwgrzybiczy aktywny przeciwko brunatnej zgniliźnie owoców pestkowych, powodowanej przez gatunki Monilinia laxa i Monilinia fructigena . W przeciwieństwie do tych zastosowań E. nigrum , przeprowadzono badanie metod zwalczania kolonii grzybów E. nigrum , które skaziły artefakty historyczne i kulturowe. Stwierdzono, że grzyb jest dość wrażliwy na olejki eteryczne z roślin takich jak lawenda i rozmaryn . Jest to ważne z punktu widzenia zachowania artefaktów w wilgotnym klimacie, gdzie rozwój grzybów jest ważnym czynnikiem wpływającym na niszczenie konstrukcji kamiennych i drewnianych ram.
Epidemiologia
Epicoccum nigrum wytwarza alergen glikoproteinowy Epi p 1, który wiąże się z IgE, czasami reagując krzyżowo z innymi alergenami grzybiczymi. Stwierdzono reaktywność krzyżową z Alternaria alternata , Curvularia lunata , Cladosporium herbarum i Penicillium citrinum . Epicoccum nigrum wiąże się z alergiami grzybiczymi układu oddechowego, w tym astmą alergiczną, nieżytem nosa, nadwrażliwością na zapalenie płuc i alergicznym grzybiczym zapaleniem zatok. Zgłoszono dwa przypadki nadwrażliwości na zapalenie płuc wywołane przez E. nigrum u dzieci mieszkających w wilgotnych i zagrzybionych domach, z codzienną ekspozycją na E. nigrum pod prysznicem. Grzyb został znaleziony na ludzkiej skórze iw próbkach plwociny. Zwykle nie powoduje infekcji ogólnoustrojowej, chociaż odnotowano jeden przypadek u pacjenta z obniżoną odpornością.
Historia i reklasyfikacja
Epicoccum nigrum był traktowany pod różnymi nazwami w rodzaju Epicoccum . Po raz pierwszy został zidentyfikowany w 1815 roku przez botanika Johaana Heinricha Friedricha Linka . Obecnie wszystkie wcześniej zidentyfikowane gatunki są uważane za różne warianty gatunku E. nigrum . Należą do nich: E. purpurascens , E. diversisporum , E. versicolor , E. vulgare , E. granulatum , E. menispermi i E. zaniedbanie . Niedawno zidentyfikowano dwa odrębne genotypy E. nigrum , łącząc sekwencjonowanie DNA, morfologię, fizjologię i czynniki rekombinacyjne. Wskazuje to na istnienie tajemniczych gatunków i późniejsze wezwanie do przeklasyfikowania E. nigrum na więcej niż jeden gatunek.