Aspergillus versicolor

Aspergillus versicolor
Klasyfikacja naukowa
Królestwo:	Grzyby
Dział:	Ascomycota
Klasa:	Eurotiomycetes
Zamówienie:	Eurotiales
Rodzina:	Trichocomaceae
Rodzaj:	kropidlak
Gatunek:	A. versicolor
Nazwa dwumianowa
Aspergillus versicolor (Vuillemin) Tiraboschi (1908)
Synonimy
Sterigmatocystis versicolor Vuillemin (1903)

Aspergillus versicolor to wolno rosnący grzyb nitkowaty powszechnie występujący w wilgotnych pomieszczeniach i na produktach spożywczych. Ma charakterystyczny zapach stęchlizny związany z pleśnią w domach i jest głównym producentem hepatotoksycznej i rakotwórczej mykotoksyny sterigmatocystyny . Podobnie jak inne gatunki Aspergillus , A. versicolor podrażnia oczy, nos i gardło.

Taksonomia

Grzyb został po raz pierwszy opisany przez Jean-Paula Vuillemina w 1903 roku pod nazwą Sterigmatocystis versicolor , a później został przeniesiony do rodzaju Aspergillus przez Carlo Tiraboschi w 1908 roku. Obecnie rodzaj Sterigmatocystis jest przestarzały.

Ekologia

Aspergillus versicolor jest bardzo wszechobecnym gatunkiem, powszechnie izolowanym z gleby, resztek roślinnych, środowiska morskiego i powietrza w pomieszczeniach. Jest to jedna z najczęstszych pleśni w pomieszczeniach , często zgłaszana w kurzu i uszkodzonych przez wodę materiałach budowlanych, takich jak płyty ścienne, izolacja, tekstylia, płytki sufitowe i drewno.

Aspergillus versicolor jest bardzo odpornym grzybem, co wyjaśnia jego szeroką globalną dystrybucję w różnych warunkach środowiskowych. Chociaż optymalnie rośnie między 22 a 26 ° C, A. versicolor może rosnąć w większym zakresie temperatur od 4 do 40 ° C. Grzyb toleruje również szeroki zakres pH i jest szczególnie odporny na warunki alkaliczne. Głębokość gleby, na której można znaleźć grzyba, jest zmienna (do 50 cm), ale wydaje się, że jest on szczególnie obfity w głębszych glebach.

Podobnie jak inni przedstawiciele swojego rodzaju, A. versicolor wykazuje umiarkowane cechy kserofilne , co oznacza, że ​​może rosnąć w warunkach o niskiej aktywności wody (do W _0,75–0,81 w optymalnym zakresie temperatur). A. versicolor jest również uważany za osmofilny , ponieważ jest w stanie przetrwać w roztworach zawierających do 30% NaCl lub 40% sacharozy. To sprawia, że ​​​​grzyb jest ważnym ekonomicznie organizmem odpowiedzialnym za psucie przechowywanych zbóż, ryżu, herbaty i przypraw. Ponadto A. versicolor został wyizolowany z obszarów o wysokim poziomie zasolenia, w tym z Morza Martwego. Inne ekstremalne siedliska, z których donoszono o grzybie, to torfowiska, zdeglacjalna gleba arktyczna i kopalnie uranu.

Morfologia

Kolonie różnią się znacznie kolorem, tempem wzrostu i charakterystyką powierzchni w zależności od warunków wzrostu. Natomiast morfologia mikroskopowa wydaje się być spójna niezależnie od parametrów wzrostu. Kolonie są zwykle białe na początku rozwoju i zmieniają kolor na żółty, pomarańczowy i zielony, często z domieszką różowych lub cielistych odcieni w miarę dojrzewania. Odwrócona pigmentacja jest również często zmienna, zwłaszcza w przypadku okresów inkubacji dłuższych niż dwa tygodnie.

Aspergillus versicolor ma długie, przedzielone strzępki , które wydają się szkliste i przezroczyste. Konidifory , które są wyspecjalizowanymi łodygami strzępek do rozmnażania bezpłciowego, zwykle mierzą 120–700 μm długości. Konidiofory kończą się małymi pęcherzykami (o średnicy 10–15 μm), które są dwurzędowe (tj. z dwiema kolejnymi warstwami komórek między pęcherzykiem i konidiami). Pierwsza warstwa komórek nazywana jest metulami, na których znajdują się fialidy . Pęcherzyki mają zmienny kształt, ale często są opisywane jako „łyżkowate”. Konidia są kuliste, o średnicy około 2,5–3,5 μm i mogą mieć gładkie lub lekko chropowate powierzchnie.

Metabolizm wtórny

Aspergillus versicolor może rosnąć na różnych powierzchniach, w tym na tych, które są ubogie w składniki odżywcze, ponieważ jest autotroficzny dla większości substancji wzrostowych i makroelementu ryboflawiny . Dodatkowo A. versicolor ma wysoki poziom aktywności ksylanazy , enzymu rozkładającego hemicelulozę w ścianach komórkowych roślin. Ksylanaza jest wtórnym metabolitem kontrolowanym przez specyficzną dla genów indukcję i represję katabolizmu węglowego .

Wiele metabolitów wytwarzanych przez A. versicolor wykazuje właściwości przeciwbakteryjne, grzybobójcze, owadobójcze i cytotoksyczne. Na przykład wykazano, że seskwiterpenoidowy ester nitrobenzoilowy wyizolowany ze strzępek jest silnym inhibitorem ludzkich linii komórkowych raka piersi i okrężnicy. Inne wyekstrahowane związki, które są cytotoksyczne w stosunku do komórek nowotworowych, obejmują ksantony, felutamidy i antrachinony . Antrachinon ma żółtawy wygląd i podobnie jak inne cząsteczki pigmentu jest regularnie wytwarzany przez A. versicolor . Dodatkowe badania nad grzybami wykazały różne metabolity wykazujące aktywność przeciwko bakteriom, takim jak M. tuberculosis i drożdżom, takim jak C. albicans . Doniesiono, że Aspergillomarasmine A hamuje dwa białka karbapenemazy oporności na antybiotyki w bakteriach.     Król, Andrzej M.; Sarah A. Reid-Yu; Wenlianga Wanga; Dustina T. Kinga; Gianfranco De Pascale; Natalia C. Strynadka ; Timothy'ego R. Walsha; Briana K. Coombesa; Gerarda D. Wrighta (2014). „Aspergillomarasmine A pokonuje oporność na antybiotyki metalo-β-laktamazy” . Natura . 510 (7506): 503–506. Bibcode : 2014Natur.510..503K . doi : 10.1038/natura13445 . ISSN 0028-0836 . PMC 4981499 . PMID 24965651 .

Mykotoksyny, takie jak nidulotoksyny i aflatoksyny B1 , są zazwyczaj wytwarzane w stosunkowo niskich stężeniach przez A. versicolor . Jedynym wyjątkiem jest sterigmatocystyna , która w optymalnych warunkach (np. _W = 1) może stanowić do 1% całkowitej biomasy A. versicolor . Niewiele zarodników jest wytwarzanych przez A. versicolor , więc podejrzewa się, że narażenie człowieka na sterygmatocystyny ​​następuje poprzez mikrofragmenty pochodzące z kolonii.

Choroba

Podobnie jak inni przedstawiciele tego gatunku, A. versicolor jest patogenem oportunistycznym i jest uważany za ważny czynnik sprawczy aspergilozy . Zgłaszano przypadki grzybicy wywołującej grzybicę paznokci , którą często leczy się miejscowymi azolami. Jednak A. versicolor jest niewrażliwy na te zabiegi, a infekcja może utrzymywać się nawet po miesiącach lub latach leczenia. Badania wykazały, że podobnie jak inne gatunki Aspergillus , A. versicolor jest bardzo wrażliwy na terbinafinę, która ma działanie grzybobójcze in vitro .

Istnieje ponad 20 alergenów, które zostały zidentyfikowane u A. versicolor , z których najpowszechniej występuje dehydrogenaza gliceraldehydo-3-fosforanowa. Inne białka obejmują reduktazę sorbitolu, katalazę, enolazę, dehydrogenazę jabłczanową i Asp v 13. W krajach rozwiniętych powszechne jest mierzenie odpowiedzi IgG u ludzi.

Dodatkowo mikotoksyny mogą działać immunosupresyjnie, co może tłumaczyć wzrost częstości występowania częstych infekcji wśród mieszkańców zawilgoconych budynków.

Zastosowania przemysłowe

Grzyby stanowią skuteczną, ekonomiczną i przyjazną dla środowiska metodę usuwania szkodliwych odpadów, które gromadzą się jako produkty uboczne działalności przemysłowej. Na przykład A. versicolor jest bardzo skuteczny w usuwaniu jonów ołowiu, adsorbując 45 mg ołowiu na gram suchej biomasy grzybów. Proces przebiega szybko, a 80% jonów zostaje zaadsorbowanych w ciągu godziny. Aspergillus versicolor jest również przydatny w przemysłowej produkcji i oczyszczaniu ksylanazy, która jest często stosowana do degradacji ksylanu w produktach odpadowych z produkcji drewna liściastego i działalności rolniczej.