Geomyces pannorum
Geomyces pannorum to żółto-brązowy grzyb nitkowaty z rodzaju Ascomycota powszechnie występujący w zimnych środowiskach glebowych, w tym w wiecznej zmarzlinie półkuli północnej. Wszechobecny grzyb glebowy, jest to najpospolitszy gatunek z rodzaju Geomyces ; który obejmuje również G. vinaceus i G. asperulatus . Geomyces pannorum został zidentyfikowany jako czynnik zniekształcający pigmenty używane na 15 000-letnich malowidłach na ścianach jaskiń Lascaux we Francji. Szczepy Geomyces zostały wydobyte z tunelu Alaskan Fox Permafrost Tunnel i radiowęglowe datowane na okres od 14 000 do 30 000 lat.
|
|
| Geomyces pannorum | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Dział: | |
| podtyp: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
G. pannorum
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Geomyces pannorum ( Link ) Sigler & JW Carmich. (1976)
|
|
| Synonimy | |
Taksonomia
Grzyb Geomyces pannorum został pierwotnie opisany jako Sporotrichum pannorum ze zgniłych tkanin w Niemczech przez Johanna Heinricha Friedricha Linka w 1824 r. Został przeniesiony do rodzaju Chrysosporium przez kanadyjskiego mikologa Stanleya Hughesa w 1958 r .; jednak asymetria i stosunkowo mały rozmiar konidiów w połączeniu z drzewiastym, rozgałęzionym wyglądem bezpłciowych struktur rozrodczych sugerowały, że należy on gdzie indziej. W 1976 roku grzyb został przeniesiony do rodzaju Geomyces as Geomyces pannorum autorstwa kanadyjskich mikologów Lynne Sigler i Johna Williama Carmichaela.
Ekologia
Geomyces pannorum to umiarkowany grzyb glebowy, często kojarzony z niskimi temperaturami. Został wyizolowany z arktycznej wiecznej zmarzliny, a także z gleb Antarktydy. Geomyces pannorum wydobyto również z gleb na brzegach lodowców w Kaszmirze w Indiach, na wysokości ponad 3000 metrów, gdzie temperatury rzadko przekraczają 10°C. Gatunek ten może przetrwać w arktycznych kriopegach składających się z przechłodzonych, hipersalinowych osadów płynnej wody znajdujących się pod lub w dużych masach lodu. Geomyces pannorum jest również kojarzony z makroalgami morskimi Antarktydy i ekosystemami głębinowymi. Jest to jeden z najczęściej izolowanych grzybów w tych środowiskach, co sugeruje, że bierze udział w rozkładzie i obiegu składników odżywczych w zimnych ekosystemach morskich. Geomyces pannorum toleruje do trzech razy większe zasolenie wody morskiej. Grzyb ten utrzymuje funkcje komórek i błon w niskich temperaturach, podnosząc poziom nienasyconych tłuszczów i związków o właściwościach krioprotekcyjnych, takich jak trehaloza i różne poliole. Systemy enzymatyczne zachowują również swoją funkcję w niskiej temperaturze.
Inne zgłoszone substraty to gruz z kopalni węgla w Kanadzie, zamrożona ściółka, mięso, dorsz, żelatyna i mąka. Gatunek ten jest również znany ze środowisk wewnętrznych, gdzie stwierdzono, że rośnie na wilgotnych ścianach, podłogach sal gimnastycznych oraz na papierze w archiwach i bibliotekach. Geomyces pannorum był powszechnie izolowany z włosów ryjących ssaków, piór petreli , wydrzyków i pingwinów oraz egzoszkieletów latających stawonogów, z których wszystkie mogą przyczyniać się do jego rozprzestrzeniania.
Morfologia
Kolonie G. pannorum są koloru żółtobrązowego i zazwyczaj mają ziarnistą, pudrową teksturę wytwarzaną przez mikroskopijne, przypominające drzewa struktury zarodnikujące. Konidia grzyba są małe, klinowate z płaską podstawą. Są gładkie lub lekko chropowate i mają tendencję do lekkiego pęcznienia podczas dojrzewania. Konidia rozwijają się na końcach i wzdłuż boków rozgałęzionych, drzewiastych konidioforów . Kąty rozgałęzień konidioforów są zwykle mniejsze niż 90 °. Konidia tworzą krótkie łańcuchy od dwóch do czterech artroconidiów połączone ze sobą pustymi komórkami pośrednimi. Konidiofory G. pannorum mają wierzchołki, które przypominają gałęzie rozchodzące się promieniście wokół centralnej, prostopadłej gałęzi głównej. Konidiofory i strzępki wegetatywne G. pannorum są szkliste. Członkowie rodzaju Chrysosporium różnią się posiadaniem większych konidiów i ostro rozgałęzionych konidioforów.
Wzrost i metabolizm
Geomyces pannorum to wolno rosnący psychrofil, wykazujący wzrost poniżej 0 ° C do nawet -20 ° C. Szczepy odzyskane z antarktycznych kriopegów kiełkują w temperaturze -2 ° C dwa do trzech tygodni po zaszczepieniu. Wzrost zwykle obserwuje się w temperaturze 25°C, ale nie obserwuje się go w temperaturze 37°C. Skład i metabolizm kwasów tłuszczowych tego gatunku zmienia się w odpowiedzi na temperaturę otoczenia. Ponadto hodowle wyizolowane z różnych miejsc wykazują różne cechy morfologiczne i różne szybkości wykorzystania glukozy i lipidów. Geomyces pannorum var. winny rośnie w temperaturze 4 ° C i wykorzystuje lipidy łatwiej niż glukozę, prawdopodobnie jako sposób na utrzymanie płynności błony w warunkach niskiej temperatury poprzez zwiększenie proporcji nienasyconych kwasów tłuszczowych. Natomiast G. pannorum var. pannorum rośnie w temperaturze 25 ° C i wykazuje preferencje żywieniowe dla glukozy.
Szczepy G. pannorum są halotolerancyjne , umiarkowanie celulolityczne i zdolne do przetrwania i wzrostu w obecności wielu stresorów środowiskowych . Gatunek ten jest ogólnie uważany za keratynofilny (wykazujący skłonność do wzrostu na złuszczonej keratynie) i odpowiednio wytwarza keratynazy. Chlorek sodu stymuluje jego wzrost na podłożu Czapka (pożywka, w której azotan sodu jest jedynym źródłem azotu , a sacharoza źródłem węgla ). Wzrost zaobserwowano w środowiskach o niskiej zawartości tlenu. Geomyces pannorum jest odporny na środek przeciwgrzybiczy cykloheksymid . Jednak wzrost tego gatunku jest hamowany przez ultrafioletowe (UV)-B .
Chociaż większość gatunków Geomyces pozostaje w stanie uśpienia do czasu wprowadzenia do ich środowiska nowego materiału organicznego, G. pannorum jest wyjątkowy pod względem zdolności do wzrostu na żelu krzemionkowym przy braku materiału organicznego. Wytwarza szereg zewnątrzkomórkowych hydrolaz, w tym lipazę , chitynazę i ureazę . Opisywano go jako saprotrofa kolonii innych grzybów, w tym Cladosporium sphaerospermum .
Znaczenie kliniczne
Geomyces pannorum jest regularnym zanieczyszczeniem występującym w kulturach próbek dermatologicznych ludzi i zwierząt domowych (psy, koty, konie). Występuje również w próbkach układu oddechowego ludzi i zwierząt, gdzie jego obecność jest podobnie interpretowana jako nieistotna klinicznie. Zgłoszono przypadek zakażenia skóry górnej części tułowia i ramion u zdrowego mężczyzny bez obniżonej odporności, podobnie jak przypadek nawracającego skórnego G. pannorum u trzech braci z rybią łuską . Jednak kilka przypadków, w których Geomyces pannorum podejrzewa się, że jest błędny.
Geomyces pannorum wytwarza bioaktywne metabolity, z których część może mieć potencjał farmaceutyczny. Na przykład pannomycyna jest strukturalnie podobna do związku, o którym wiadomo, że hamuje ATPazę, SecA, w bakteryjnym translokazy . Z G. pannorum wyizolowano dodatkowe metabolity, w tym przeciwdrobnoustrojowe pochodne kwasu asterowego zwane „geomycynami”, które działają przeciwko Aspergillus fumigatus , a także bakteriom Gram-dodatnim i Gram-ujemnym . Inne metabolity wykazały aktywność przeciwko Pseudomonas aeruginosa , Clavibacter michiganensis , Xanthomonas campestris i czynnik sprawczy guzów żółciowych korony roślin Agrobacterium tumefaciens .
Znaczenie przemysłowe
Fragmenty 18S rDNA grzyba G. pannorum zostały odzyskane ze szklanych paneli XIX-wiecznych kościołów w Brakel w Niemczech, gdzie zinterpretowano, że ich obecność przyczyniła się do degradacji. Minimalne warstwy organiczne na szkle optycznym zapewniają wystarczającą ilość składników odżywczych do podtrzymania wzrostu tego gatunku, powodując trawienie powierzchni szkła. Geomyces pannorum bierze udział w biodegradacji zakopanych tworzyw sztucznych , takich jak poliester poliuretan . Jest zdolny do degradacji plastyfikowanego polichlorku winylu (pPVC) i żywice poliuretanowe.