Penicillium expansum
|
|
| Penicillium expansum | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Grzyby |
| Dział: | Ascomycota |
| Klasa: | Eurotiomycetes |
| Zamówienie: | Eurotiales |
| Rodzina: | Trichocomaceae |
| Rodzaj: | Penicillium |
| Gatunek: |
P. expansum
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Penicillium expansum Połączenie, (1809)
|
|
| Synonimy | |
|
|
|
Penicillium expansum to psychrofilna niebieska pleśń, która jest powszechna na całym świecie w glebie. Powoduje niebieską pleśń jabłek, jedną z najbardziej rozpowszechnionych i najbardziej szkodliwych ekonomicznie chorób pozbiorczych jabłek.
Choć znany przede wszystkim jako choroba jabłek, ten patogen roślinny może zarazić szeroką gamę żywicieli, w tym gruszki, truskawki, pomidory, kukurydzę i ryż. Penicillium expansum wytwarza rakotwórczy metabolit patulinę , neurotoksynę , która jest szkodliwa po spożyciu. Patulina jest wytwarzana przez grzyby jako czynnik wirulencji ponieważ infekuje gospodarza. Poziomy patuliny w żywności są regulowane przez rządy wielu krajów rozwiniętych. Patulina stanowi szczególny problem zdrowotny dla małych dzieci, które często są dużymi konsumentami produktów jabłkowych. Grzyb może również wytwarzać mikotoksynę cytryninę .
Gospodarze i rozwój choroby
Penicillium expansum ma szeroki zakres żywicieli, powodując podobne objawy na owocach, takich jak jabłka, gruszki, wiśnie i owoce cytrusowe. Początkowa infekcja występuje najczęściej w miejscach uszkodzeń owoców, takich jak siniaki lub rany kłute. Chociaż infekcje mogą rozpocząć się na polu, zainfekowane plamy często stają się widoczne po zbiorach i rozprzestrzeniają się, gdy owoce są przechowywane. Zainfekowane obszary są wyraźnie odgraniczone i jasnobrązowe, a miękka rozkładająca się tkanka może być łatwo „wydobyta” z otaczającej zdrowej tkanki. Masy zarodników pojawiają się później na powierzchni zainfekowanego owocu, początkowo pojawiając się jako biała grzybnia, a następnie zmieniając kolor z niebieskiego na niebiesko-zielony w miarę dojrzewania bezpłciowych zarodników. Owoce dotknięte przez P. expansum zazwyczaj ma ziemisty, stęchły zapach. Zmiany mierzą 1–1,25 cala średnicy osiem do dziesięciu tygodni po zakażeniu, jeśli są przechowywane w warunkach chłodniczych. Czynniki wieku wpływające na P. expansum , ponieważ przejrzałe lub dojrzałe owoce są najbardziej podatne na infekcję, podczas gdy te zebrane niedojrzałe są mniej podatne na zakażenie.
W przypadku jabłek kolor zmian może się różnić w zależności od odmiany, od jaśniejszego brązu na zielonych i żółtych odmianach jabłek do ciemnobrązowego na ciemnoczerwonych i innych ciemniejszych odmianach. Do odmian szczególnie podatnych na P. expansum należą McIntosh, Golden Supreme i Golden Delicious.
P. expansum atakuje zarówno czereśnie, jak i czereśnie . Odmianami wiśni, które okazały się szczególnie podatne na P. expansum , były głównie odmiany wczesne, w tym Navalinda i Burlat.
Diagnoza
Penicillium expansum można zidentyfikować na podstawie jego cech morfologicznych i metabolitów wtórnych w owocach lub w kulturach aksenicznych. Obecność wtórnego metabolitu patuliny może sugerować P. expansum , ale ta metoda nie jest specyficzna dla gatunku, ponieważ wiele różnych gatunków Penicillium i ich sojuszników wytwarza patulinę. Obecność patuliny można oznaczać za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją w ultrafiolecie. Metody molekularne oparte na genach specyficznych dla gatunku mogą przyspieszyć identyfikację.
Środowisko
Penicillium expansum najlepiej rośnie w wilgotnych, chłodnych (<25°C) warunkach. Stwierdzono, że P. expansum najefektywniej rośnie w zakresie temperatur 15-27 stopni Celsjusza, wolniej w temperaturach niższych i wyższych. P. expansum najlepiej rośnie w wilgotnych warunkach; tempo wzrostu było najszybsze przy wilgotności względnej 90%. P. expansum zakwasza tkanki żywiciela poprzez wydzielanie kwasów organicznych, a to zakwaszenie wzmaga rozwój grzybów, co wskazuje na związek między kwasowością środowiska a zjadliwością P. expansum .
Cykl chorobowy
P. expansum infekuje owoc przez rany, przez które konidia są w stanie wejść. Zwykle podczas zbierania, pakowania i przetwarzania owoców pojawiają się nakłucia, siniaki i otarcia kończyn, z których wszystkie zapewniają miejsca, przez które zarodniki mogą dostać się do owoców. Konidia można znaleźć w glebie, rozkładających się gruzach i korze drzew i mogą przetrwać niskie temperatury. Konidia można izolować z powietrza w sadzie i pakowalni, na ścianach pakowalni oraz z wody i roztworu grzybobójczego, w którym zanurzane są zebrane owoce przed pakowaniem lub przechowywaniem. Narażenie na konidia na każdym etapie wzrostu, zbioru, przetwarzania, transportu i przechowywania może prowadzić do zaszczepienia i choroby. Konidia, które uzyskały dostęp przez ranę, mogą kiełkować, tworząc rurkę zarodkową. Ta rurka zarodkowa będzie nadal rosnąć jako strzępki, które kolonizują owoc, zabijając komórki owocowe w rozszerzającej się infekcji.
Jeśli grzyb skolonizował owoc grzybnią, na powierzchni lub pod powierzchnią strzępek następuje tworzenie konidioforów. Konidiofory to przeważnie gładkościenne penicilli z terwertycylanu. Terverticillate pencilii ma wiele punktów rozgałęzień poniżej fialid, komórek, do których przyczepione są konidia. Jednak czasami penicyliny mogą być szorstkie lub dwurzędowe (tylko dwa poziomy rozgałęzień). Fialidy są upakowane blisko siebie i mają prawie cylindryczny kształt. Konidia są suche, gładkie, eliptyczne i mają „matowozielony” kolor i często są przenoszone przez prądy wiatrowe.
P. expansum nie zostało zaobserwowane w naturze .
Kierownictwo
Ze względu na podatność na porażenie owoców dojrzałych i przejrzałych, pożniwne traktowanie owoców fungicydami jest najczęstszą metodą zwalczania P. expansum . Właściwe warunki sanitarne i ostrożne obchodzenie się z owocami to dwie niechemiczne metody, które mogą pomóc w zwalczaniu choroby. Dobre warunki sanitarne ograniczają kontakt z glebą sadowniczą zarówno na owocach, jak iw pojemnikach transportowych. A ponieważ grzyb potrzebuje rany, aby się zarazić, ostrożne obchodzenie się z nią może zmniejszyć infekcję, nawet jeśli grzyb jest obecny. Obróbka chemiczna za pomocą kąpieli chlorowej może być skuteczna w zabijaniu zarodników. Biofungicydy wykorzystujące składniki aktywne, takie jak bakterie i drożdże, skutecznie zapobiegają infekcjom, ale są nieskuteczne w przypadku istniejących infekcji.
Znaczenie
Penicillium expansum wytwarza mikotoksynę patulinę , neurotoksynę, która może dostać się do żywności poprzez jabłka i produkty jabłkowe, takie jak sok i cydr. Chiny i Stany Zjednoczone są czołowymi producentami jabłek na świecie. W sumie na całym świecie wyhodowano około 69 milionów ton jabłek. W Stanach Zjednoczonych około 60% wszystkich jabłek jest uprawianych w stanie Waszyngton. W Waszyngtonie każdego roku ręcznie zbiera się 10-12 miliardów jabłek, a branża jest największa w stanie. Biorąc pod uwagę wielkość przemysłu produktów jabłkowych i dużą liczbę osób, które mogą mieć kontakt z zakażonymi owocami, kontrola P. expansum jest niezwykle ważny.