Паразитарный аспергилл - Aspergillus parasiticus

Паразитарный аспергилл
Aspergillus parasiticus UAMH3108.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Учебный класс:Евротиомицеты
Заказ:Евротиалы
Семья:Trichocomaceae
Род:Аспергиллы
Разновидность:
A. parasiticus
Биномиальное имя
Паразитарный аспергилл
Спир (1912)
Тип штамма
UAMH 9603
Синонимы
  • Aspergillus flavus subsp. паразитарный (Спир) Курцман, М.Дж. Смайли, Робнетт и Уиклоу (1986)
  • Petromyces parasiticus Petromyces parasiticus (2009 г.)
  • Aspergillus chungii Ю.К. Ши, Лингнан (1936)

Паразитарный аспергилл это грибок принадлежность к роду Аспергиллы.[1] Этот вид является неспециализированным сапрофитный плесень, чаще всего встречающаяся на открытом воздухе в богатых почвах с разлагающимся растительным материалом, а также в сухих хранилищах зерна.[2] Часто путают с близкородственными видами, A. flavus, A. parasiticus определил морфологические и молекулярные различия.[3] Паразитарный аспергилл один из трех грибов, способных продуцировать микотоксин, афлатоксин, один из многих канцерогенный встречающиеся в природе вещества.[3] Экологический стресс может стимулировать выработку афлатоксина грибком, что может произойти, когда гриб растет на растениях, которые становятся поврежденными из-за воздействия плохих погодных условий, во время засухи, насекомыми или птицами.[2] У людей воздействие A. parasiticus токсины могут вызывать задержку развития у детей и вызывать серьезные заболевания печени и / или карциному печени у взрослых.[3] Грибок также может вызывать инфекцию, известную как аспергиллез, у людей и других животных. A. parasiticus имеет важное значение для сельского хозяйства из-за его способности вызывать заболевания кукурузы, арахиса и хлопка.[2][4]

История и таксономия

Паразитарный аспергилл был впервые обнаружен в 1912 году патопатологом А.Т. Спиром из мертвых мучнистых насекомых, собранных на гавайских плантациях сахарного тростника.[4] Видовой эпитет «паразитический» происходит от латинского слова, означающего «паразит», и был выбран из-за способности гриба паразитировать на других организмах.[5] Первоначально гриб относился к подвидам A. flavus называется Aspergillus flavus subsp. паразитарный (Speare) из-за его сильного сходства с A. flavus. Действительно, этот гриб очень близок к A. flavus[3] и часто ошибочно идентифицируется как последнее.[3] Однако эти два вида можно разделить по морфологическим признакам.[3] A. parasiticus также имеет физиологические отличия от A. flavus например, неспособность производить циклопиазоновая кислота и производство афлатоксина G.[6]

Рост и морфология

Конидии
Конидиеносцы
Конидии (слева) и конидиеносцы (справа) A. parasiticus выращивали в слайдовой культуре в течение 6 дней

Конидии A. parasiticus имеют грубые, толстые стенки, имеют сферическую форму, короткие конидиеносцы (~ 400 мкм)[5] с небольшими пузырьками размером в среднем 30 мкм, к которым непосредственно прикреплены фиалиды.[3] A. parasiticus дополнительно отличается темно-зеленым цветом колонии.[2][1][7] Паразитарный аспергилл колонии темно-зеленые. Средняя температура роста этого гриба колеблется в пределах 12-42 ° C, оптимальная температура для роста - 32 ° C, а при 5 ° C рост не регистрируется.[3] PH роста колеблется от 2,4 до 10,5 с оптимальным диапазоном роста от 3,5 до 8.[3] Для наилучшего роста грибка содержание углерода и азота в почве составляет 1: 1, а pH 5,5.[8] A. parasiticus нормально размножается бесполым путем[2] однако наличие одиночных генов спаривания MAT1-1 или MAT1-2 в разных штаммах гриба предполагает, что он имеет гетероталлическую систему спаривания и может иметь до сих пор нераспознанного телеоморфа.[2][4][7] A. parasiticus растет на зерновом агаре, агаре Чапека, агаре с солодовым экстрактом, агаре с солодовой солью и агаре с картофельной декстрозой. Склероции и стромы меняют цвет от белого до розового, темно-коричневого и черного.[2] При выращивании на агаре "Aspergillus flavus and parasiticus" (AFPA) колонии имеют обратную окраску оранжево-желтого цвета.[3][9] Конидии розовые при выращивании на средах, содержащих анисальдегид.[5]

A. parasiticus культивировали как на чашках с агаром с дрожжевым экстрактом Чапека (CYA), так и на чашках с оксоидом с солодовым экстрактом (MEAOX). Морфологию роста колоний можно увидеть на рисунках ниже.

  • Паразитарный аспергилл растет на пластине CYA

  • Паразитарный аспергилл растет на пластине MEAOX

Физиология

A. parasiticus производит афлатоксины B1, B2, G1 и G2, названные в честь цветов, излучаемых УФ-светом на тонкослойная хроматография пластины - синие и зеленые. Цифры относятся к типу соединения, где 1 является основным, а 2 - второстепенным.[3] Эти афлатоксины являются канцерогенными микотоксинами, которые оказывают пагубное воздействие на людей и домашний скот.[4] A. parasiticus также имеет возможность производить койевая кислота, аспергилловая кислота, нитропропионовая кислота и аспертоксин[1] в качестве вторичных антимикробных метаболитов в ответ на различные условия окружающей среды, и все они могут быть полезны для идентификации.[10] A. parasiticus также отличается склероции количество, объем и форма.[11] Этот гриб можно достоверно идентифицировать молекулярными методами.[3]

A. parasiticus производит афлатоксины в более высоких концентрациях, чем A. flavus при температуре 12–42 ° C (54–108 ° F) и pH от 3 до более 8.[3] Воздействие света, окислительные условия роста, летучие вещества грибов и доступность питательных веществ (сахара и цинк ) влияют на производство этих токсинов. Повышение доступности цинка увеличивает выработку афлатоксина.[12] Экологический стресс, вызванный засухой и / или высокими температурами во второй половине вегетационного периода сельскохозяйственных культур, увеличивает вероятность роста грибков.[13] Афлатоксины, производимые A. parasiticus опасны при нормальных условиях обращения с пищевыми продуктами и особенно стабильны при абсорбции крахмалом или белком на поверхности семян.[5]

Признаки и симптомы

Часто пищевые болезни не связывают с A. parasiticus потому что его ошибочно принимают за A. flavus.[3] Серьезные симптомы воздействия афлатоксина в результате проглатывания или вдыхания спор либо при прямом контакте с кожей могут возникать у людей и животных. Признаки и симптомы воздействия у людей могут включать задержку развития и задержку роста у детей, в то время как взрослые могут испытывать тератогенные эффекты.[3] повреждение легких, язвы, раздражение кожи, лихорадка и острое заболевание печени, которые впоследствии могут привести к карциноме печени и смерти.[2]

Контроль и управление

Большинство стран устанавливают низкие ограничения на допустимое количество афлатоксина в пище.[3] Этот грибок имеет низкую устойчивость к жаре,[3] поэтому, чтобы снизить уровень афлатоксина и его токсические эффекты, такие продукты, как арахис, фундук, грецкие орехи, фисташки, и орехи пекан[3] можно поджарить, обработать щелочью, например аммиаком, или обработать урожай микробами.[2] Рост этого грибка можно предотвратить путем правильного использования воды и уменьшения количества пыли.[2] Кукуруза загрязнена A. parasiticus можно пастеризовать воздействием радиочастоты (хотя любые микотоксины, произведенные на месте, останутся нетронутыми).[14] Воздействие фенольных соединений на грибок дестабилизирует клеточную липопротеиновую мембрану за счет увеличения гидрофобности, что приводит к удлинению лаг-фазы, снижению скорости роста и снижению выработки афлатоксина.[15] Точно так же воздействие фитохимические вещества Такие как аскорбиновая кислота, галловая кислота, кофеин, и кверцетин снижает скорость роста A. parasiticus.[16]

Среда обитания и экология

Паразитарный аспергилл можно найти на открытом воздухе, обычно в сельскохозяйственных условиях почвы на полях, а также из-за неправильного обращения, сушки, транспортировки и хранения зерна и свежих продуктов.[2][17] Этот гриб также часто встречается на стеблях и корнях арахиса и других растений.[18]

A. parasiticus это тропический и субтропический вид, обитающий в США, Латинской Америке, Южной Африке, Индии и Австралии. Этот вид редко встречается из Юго-Восточной Азии и прохладно-умеренных зон.[3]

Споры грибов могут распространяться с ветром, а также через влажную почву при контакте с орехами и ядрами и могут сохраняться в течение зимних месяцев на растительном материале на почве.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c Козакевич, З. «Asperigillus parasiticus» (PDF). CABI-описания грибов и бактерий. CAB International Wallingford UK. Получено 21 ноября 2017.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Собель, Ланетт. «Aspergillus parasiticus». Bugwood вики. Получено 21 ноября 2017.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s Pitt, J.I .; Хокинг, A.D. (1999). Грибы и порча продуктов (2-е изд.). Гейтерсбург, штат Мэриленд: Aspen Publications. ISBN  978-0834213067.
  4. ^ а б c d Хорн, Брюс В .; Рамирес-Прадо, Хорхе Х .; Карбоне, Игнацио (20 января 2017 г.). «Сексуальное состояние». Микология. 101 (2): 275–280. Дои:10.3852/08-205. JSTOR  20619175. PMID  19397202.
  5. ^ а б c d Лук, A.H.S .; Allsopp, D .; Эггинс, H.O.W. (1981). Введение Смита в промышленную микологию (7-е изд.). Лондон, Великобритания: Арнольд. ISBN  978-0-7131-2811-6.
  6. ^ Rodrigues, P .; Santos, C .; Venâncio, A .; Лима, Н. (октябрь 2011 г.). «Видовая идентификация изолятов Aspergillus section Flavi из португальского миндаля с использованием фенотипических методов, включая MALDI-TOF ICMS, и молекулярных подходов». Журнал прикладной микробиологии. 111 (4): 877–892. Дои:10.1111 / j.1365-2672.2011.05116.x. PMID  21790915.
  7. ^ а б Рамирес-Прадо, Хорхе Х .; Мур, Джероми Г .; Хорн, Брюс В .; Карбоне, Игнацио (сентябрь 2008 г.). «Характеристика и популяционный анализ генов брачного типа у Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus». Грибковая генетика и биология. 45 (9): 1292–1299. Дои:10.1016 / j.fgb.2008.06.007. PMID  18652906.
  8. ^ Аль-Габр, H; Ye, C; Zhang, Y; Хан, S; Lin, H; Чжэн, Т. (апрель 2013 г.). «Влияние углерода, азота и pH на рост aspergillum parasiticus и производство афлатоксинов в воде». Журнал экологической биологии. 34 (2): 353–358. ProQuest  1355249650.
  9. ^ Кори, JEL; Кертис, GDW; Бэрд, RM (2003). Aspergillus flavus и агар parasiticus (AFPA). Прогресс промышленной микробиологии. 37. С. 397–399. Дои:10.1016 / S0079-6352 (03) 80029-2. ISBN  9780444510846.
  10. ^ Bracarense, Adriana A.P .; Такахаши, Жаклин А. (2014). «Модуляция продукции антимикробных метаболитов грибком Aspergillus parasiticus». Бразильский журнал микробиологии. 45 (1): 313–321. Дои:10.1590 / S1517-83822014000100045. ЧВК  4059316. PMID  24948950.
  11. ^ Horn, B.W .; Greene, R.L .; Соболев, В. С .; Дорнер, Дж. В .; Powell, J. H .; Лейтон, Р. К. (1996). «Ассоциация морфологии и производства микотоксинов с группами вегетативной совместимости у Aspergillus flavus, A. parasiticus и A. tamarii». Микология. 88 (4): 574–587. Дои:10.2307/3761151. JSTOR  3761151.
  12. ^ Ви, Жозефина; День, Девин; Линц, Джон (2 июня 2016 г.). «Влияние хелаторов цинка на продукцию афлатоксина у Aspergillus parasiticus». Токсины. 8 (6): 171. Дои:10.3390 / токсины8060171. ЧВК  4926138. PMID  27271668.
  13. ^ Го, Баочжу; Чен, Сяопин; Данг, Фат; Скалли, Брайан Т; Лян, Сюаньцян; Холбрук, С. Корли; Ю, Цзюцзян; Culbreath, Альберт К. (2008). «Профили экспрессии гена арахиса в развивающихся семенах на разных стадиях размножения во время инфекции Aspergillus parasiticus». Биология развития BMC. 8 (1): 12. Дои:10.1186 / 1471-213X-8-12. ЧВК  2257936. PMID  18248674.
  14. ^ Чжэн, Аджуань; Чжан, Лихуэй; Ван, Шаоцзинь (май 2017 г.). «Верификация радиочастотной пастеризации для борьбы с Aspergillus parasiticus на зернах кукурузы». Международный журнал пищевой микробиологии. 249: 27–34. Дои:10.1016 / j.ijfoodmicro.2017.02.017. PMID  28271854.
  15. ^ Pizzolitto, Romina P .; Barberis, Carla L .; Dambolena, José S .; Herrera, Jimena M .; Зунино, Мария П .; Magnoli, Carina E .; Рубинштейн, Эктор Р .; Zygadlo, Julio A .; Дальсеро, Ана М. (2015). «Ингибирующее действие природных фенольных соединений на рост». Журнал химии. 2015: 1–7. Дои:10.1155/2015/547925.
  16. ^ Тивари, Шраддха; Гупта, Нупур; Малайраман, Удайабану; Шанкар, Джата (9 сентября 2017 г.). «Анти-аспергиллезные свойства фитохимических веществ против афлатоксинов, продуцирующих Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus». Письма Национальной Академии Наук. 40 (4): 267–271. Дои:10.1007 / s40009-017-0569-у.
  17. ^ Янтапан, К; Poapolathep, A; Имсилп, К; Poapolathep, S; Tanhan, P; Кумагаи, S; Джермнак, У (9 июня 2016 г.). «Ингибирующее действие тайских эфирных масел на потенциально афлатоксигенные Aspergillus parasiticus и Aspergillus flavus». Биоконтроль науки. 22 (1): 31–40. Дои:10.4265 / био.22.31. PMID  28367868.
  18. ^ КЛИЧ, МАРЕН А. (ноябрь 2007 г.). «Aspergillus flavus: основной производитель афлатоксина». Молекулярная патология растений. 8 (6): 713–722. Дои:10.1111 / j.1364-3703.2007.00436.x. PMID  20507532.