Mucor racemosus - Mucor racemosus

Mucor racemosus
Mucor racemosus sporangiophore.jpg
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Тип:
Zygomycota
Учебный класс:
Зигомицеты
Подкласс:
Incertae sedis
Заказ:
Mucorales
Семья:
Mucoraceae
Род:
Мукор
Разновидность:
М. racemosus
Биномиальное имя
Mucor racemosus
Бык., (1791)
Синонимы
  • Calyptromyces globosus Sumst. (1910)
  • Circinomucor sphaerosporus Arx [RU ] (1982)
  • Mucor dimorphosporus f. сфероспор Ванова (1991)
  • Mucor globosus A. Fisch. (1892)
  • Mucor globosus var. промежуточный Sacc. (1913)
  • Мукор макроспор Пишпек (1929)
  • Mucor plumbeus var. шаровидный Зак (1935)
  • Mucor plumbeus var. левиспор Зак (1936)
  • Мукор Пири М.П. английский (1943)
  • Mucor sphaerosporus Hagem (1908)
  • Mucor sphaerosporus var. основной Наумов [RU ] (1954)

Mucor racemosus это быстрорастущая сорная плесень, принадлежащая к типу, Zygomycota.[нужна цитата ] Это один из первых грибов, выращенных в чистой культуре, он был впервые выделен в 1886 году.[нужна цитата ] Он распространен по всему миру и заселяет многие среды обитания, такие как растительные продукты, почву и дома.[1][2] Гриб в основном известен своей способностью проявлять как нитчатую, так и дрожжевую морфологию, часто называемую диморфизмом.[1] Резкие различия видны как в формах, так и в условиях окружающей среды, которые сильно влияют на фазы М. racemosus.[1] Как и многие грибы, он также размножается половым и бесполым путем.[1] Диморфная способность этого вида была предложена как важный фактор его патогенности и увеличила промышленное значение. Этот вид считается условно-патогенным микроорганизмом, обычно ограниченным индивидуумами с ослабленным иммунитетом.[3] Это также было связано с аллергия и воспаления пазух лица.[3] Его связь с аллергией сделала его обычным грибком, используемым при медицинских тестах на аллергены.[4][5] Промышленное использование грибка заключается в производстве ферментов и некоторых молочных продуктов.[6][7][8]

Морфология и таксономия

Диморфная форма этого вида в основном существует и растет вегетативно как нитевидная форма. гифы (форма формы) или сферической дрожжи (дрожжевая форма).[1] Однако наиболее известен этот организм по плесневой форме, которая характеризуется бесполым репродуктивным состоянием, состоящим из высоких (до 2 см) игольчатых спорангиеносцы с апикальным вздутием, окруженным большим спорангий заполнены эллипсоидными, одноклеточными, гладкостенными, непигментированными спорангиоспорами.[нужна цитата ] В лаборатории гриб образует темно-серые или светло-серые колонии на большинстве обычных лабораторных сред.[нужна цитата ] В анаэробных условиях гриб может перейти в дрожжевую форму.[1] Анаэробные условия и присутствие 30% диоксида углерода стимулируют преобразование в дрожжевую форму. Точно так же культуры, дополненные Подросток 80, эргостерин и снабженный 100% азотом, также преобразованным в дрожжи.[9] И наоборот, увеличение концентрации кислорода вызовет преобразование дрожжевой формы в форму плесени.[1] Как и многие зигомицеты, М. racemosus размножается как половым, так и бесполым путем в зависимости от условий окружающей среды. Во время полового размножения гифы совместимых типов спаривания соприкасаются и сливаются, в конечном итоге давая начало толстостенному зигоспорангии, содержащему единственную зигоспору. Прорастание из зигоспор приводит к росту новых гиф, которые дают начало бесполым спорам как +, так и - типа спаривания.[1] Прорастание этих спор дает новые гаплоидные гифы того же типа спаривания.[1]

Физиология и экология

Mucor racemosus (UAMH 8346) культивировали на картофельном агаре с декстрозой при 25 ° C в течение 10 дней.

М. racemosus обладает способностью проявлять множественную морфологию (в основном нитевидную и сферическую форму), чтобы выдерживать различные воздействия окружающей среды.[10] Это дало ему возможность выжить во многих условиях, и он получил распространение по всему миру, о чем чаще всего сообщают в Европе, а также в Америке.[нужна цитата ] В тропиках его видели на больших высотах.[нужна цитата ] Хотя этот вид в основном основан на почве, было показано, что он существует и в других местах, например, в конском навозе, остатках растений, зернах, овощах и орехах.[1] Как правило, это часто встречается на растительных материалах, таких как мягкие фрукты, фруктовый сок и мармелад.[нужна цитата ] но его также выделяют из нерастительных источников, таких как мягкий сыр камамбер.[нужна цитата ] М. racemosus также был выделен из кишечника человека микробиом людей, не страдающих ожирением.[11] Это наиболее распространенная плесень, обнаруживаемая в пыли с пола в домах, и в основном считается плесенью в помещении.[2]М. racemosus уникально известен своей способностью отображать несколько морфологий, но в большинстве случаев исследования проводятся на основе диморфной формы вида.[10] Это факультативный анаэробный zygomycote и быстрорастущие, что дает ему способность выживать в различных условиях / местах по всему миру.[1][10] М. racemosus обладает способностью биосинтезировать хитин и хитозан, что было предложено в качестве механизма, поддерживающего способность гриба переключаться между фазами дрожжей и плесени.[12] Геномный анализ М. racemosus обнаружил гены, похожие на человеческие Гены РАС, и предполагается, что эти гены помогают прорастанию и диморфизму.[13][14] Протеинкиназа А (PKA) гены, такие как pkaR, также сильно экспрессируются во время диморфного сдвига.[15]

Болезнь человека

М. racemosus является редким возбудителем заболеваний человека, обычно связанным только с оппортунистической инфекцией лиц с ослабленным иммунитетом, таких как дети, пожилые и больные пациенты (ВИЧ, Эбола и т. д.).[10] Это агент Мукормикоз, потенциально опасная для жизни инфекция, часто поражающая дыхательные пути головы.[3] Также наблюдались легочные, кожные и желудочно-кишечные (ЖКТ) инфекции, приводящие к множеству клинических проявлений у инфицированных людей. Факторы риска, такие как диабетический кетоацидоз и нейтропения присутствуют в большинстве случаев.[3] Лечение М. racemosus может быть сложно из-за гистопатологический дифференциация грибка.[16] Помимо обычно используемых противогрибковых средств, биологические соединения, такие как Ловастатин, Были выделены лектин Aleuria aurantia (AAL) и антимикробные пептиды (AMPs LR14), которые показали антимикробное действие в отношении М. racemosus.[17][18][19] Аллергия на М. racemosus сообщалось, что он поражает иммунологически нормальных людей из различных мест (Нидерланды, Турция и Бразилия).[20][21][22] Аллергия на М. racemosus также был связан с грибковый риносинусит,[23] ринит и альвеолит.[24][25] Астматик пациенты также показали повышенную сенсибилизацию к М. racemosus.[26] Mucor racemosus-специфический IgE антитело широко используется и доступен как для медицинского, так и для лабораторного использования в анализе аллергенов (ImmunoCAP).[4][5]

Коммерческое и биотехнологическое использование

Емкость М. racemosus расти как дрожжи, и его различные способности производить биохимические вещества привели к его использованию в промышленности. Например, он может давать высокий урожай фитаза, важно промышленный фермент.[6][7] Он также имеет увеличенный внеклеточный протеаза деятельности, предполагая его биотехнологическую пригодность для производства других промышленные ферменты.[6][7] Он также используется в производстве гомеопатический лекарственные средства.[27] При производстве суфу (ферментированный сыроподобный соевый продукт, распространенный в Китае и Вьетнаме) грибковая ферментация соевого творога (тофу) приводит к формованному тофу, Pehtze. Конечный продукт (суфу) получают путем созревания Pehtze в рассоле, содержащем спирт и соль, в течение нескольких месяцев.[8]

Он обладает способностью фенотипически адаптироваться к нескольким различным антибиотики после воздействия одного препарата, что делает его хорошей моделью для фенотипической множественной лекарственной устойчивости в более низких эукариоты. Было показано, что он адаптируется к известным антибиотикам, таким как циклогексимид, триходермин и амфотерицин B.[1][28] В частности, было обнаружено, что клетки, адаптированные к циклогексимиду, в 40 раз более устойчивы к этому лекарству, чем не адаптированные клетки. Эти адаптированные клетки были изучены, чтобы лучше понять их большую эффективность мембранного транспорта (оттока лекарств).[29]

Mucor racemosus может биотрансформировать липиды, такие как стероиды 4-ен-3-она и 20 (S) -Протопанаксатриол на несколько различных продуктов, некоторые из которых противоопухолевый свойства (поскольку метаболиты приводят к увеличению содержания внутриклеточных ионов кальция, что приводит к остановке клеточного цикла и апоптоз ).[30][31] Два продукта, образованные из этого биотрансформация два новых гидропероксилированных метаболита, которые, как было показано, эффективны против рак простаты клетки.[32] Вторичные метаболиты М. racemosus не проявляют генотоксической активности, и данный вид не известен как продуцент микотоксины. Однако было обнаружено, что некоторые вторичные метаболиты гриба обладают противовоспалительной активностью, аналогичной лекарственному средству. дексаметазон .[33]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Мендес-Вилас, под редакцией А. (2010). Актуальные темы исследований, технологий и образования в области прикладной микробиологии и микробной биотехнологии. Бадахос, Испания: Исследовательский центр Formatex. С. 201–212. ISBN  978-84-614-6194-3.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)
  2. ^ а б Абдель-Хафез, С.И.; Shoreit, AA (ноябрь 1985 г.). «Микотоксины, продуцирующие грибы и микофлору воздушной пыли из Таифа, Саудовская Аравия». Микопатология. 92 (2): 65–71. Дои:10.1007 / bf00444085. PMID  3935928.
  3. ^ а б c d Нэнси, Крам-Чианфлон (4 октября 2018 г.). «Мукормикоз». Medscape. WebMD.
  4. ^ а б «Mucor Racemosus IgE». Лаборатории Viracor.IBT.
  5. ^ а б «Аллерген, грибы и плесень, Mucor racemosus». Лаборатории Аруп.
  6. ^ а б c Богар, Б .; Szakacs, G .; Pandey, A .; Abdulhameed, S .; Linden, J.C .; Тенгерды, Р.П. (4 апреля 2003 г.). «Производство фитазы Mucor racemosus при твердофазной ферментации». Прогресс биотехнологии. 19 (2): 312–319. Дои:10.1021 / bp020126v. PMID  12675565.
  7. ^ а б c Алвес, MH; де Кампос-Такаки, ​​GM; Окада, К; Феррейра-Песоа, штат Айленд; Миланез, AI (июнь 2005 г.). «[Обнаружение внеклеточной протеазы у видов Mucor]». Revista Iberoamericana de Micologia. 22 (2): 114–7. Дои:10.1016 / с1130-1406 (05) 70020-6. PMID  16107171.
  8. ^ а б Хан, БЖ; Kuijpers, AF; Thanh, NV; Ноут, MJ (апрель 2004 г.). «Слизистые плесени, участвующие в коммерческой ферментации Суфу Пехтце». Антони ван Левенгук. 85 (3): 253–7. Дои:10.1023 / b: anto.0000020157.72415.b9. PMID  15028872.
  9. ^ Lübbehüsen, TL; Нильсен, Дж; Макинтайр, М. (февраль 2003 г.). «Морфология и физиология диморфного гриба Mucor circinelloides (син. M. racemosus) во время анаэробного роста». Микологические исследования. 107 (Pt 2): 223–30. Дои:10.1017 / s0953756203007299. PMID  12747334.
  10. ^ а б c d Inderlied, Кларк; Петерс, Юлий; Cihlar, Рональд (1985). Диморфизм грибов с акцентом на грибах, патогенных для человека. Бостон, Массачусетс: Springer США. С. 337–359. ISBN  978-1-4684-4982-2.
  11. ^ Mar Rodríguez, M; Pérez, D; Хавьер Чавес, ф; Esteve, E; Марин-Гарсия, П; Xifra, G; Вендрелл, Дж; Jové, M; Памплона, Р; Рикарт, Вт; Портеро-Отин, М; Chacón, MR; Фернандес Реаль, JM (12 октября 2015 г.). «Ожирение изменяет микобиом кишечника человека». Научные отчеты. 5: 14600. Дои:10.1038 / srep14600. ЧВК  4600977. PMID  26455903.
  12. ^ Домек, ДБ; Борджиа, PT (июнь 1981 г.). «Изменения в скорости синтеза хитина и хитозана сопровождают морфогенез Mucor racemosus». Журнал бактериологии. 146 (3): 945–51. ЧВК  216948. PMID  7240089.
  13. ^ Casale, WL; Макконнелл, генеральный директор; Wang, SY; Ли, YJ; Линц, Дж. Э. (декабрь 1990 г.). «Экспрессия семейства генов в диморфном грибе Mucor racemosus, который демонстрирует поразительное сходство с генами ras человека». Молекулярная и клеточная биология. 10 (12): 6654–63. Дои:10.1128 / mcb.10.12.6654. ЧВК  362943. PMID  1701021.
  14. ^ Розе, Л.В.; Маханти, Н. Mehigh, R; МакКоннелл, генеральный директор; Линц, Дж. Э. (декабрь 1999 г.). «Доказательства того, что белки MRas1 и MRas3 связаны с различными клеточными функциями во время роста и морфогенеза у гриба Mucor racemosus». Грибковая генетика и биология. 28 (3): 171–89. Дои:10.1006 / fgbi.1999.1177. PMID  10669583.
  15. ^ Вольф, AM; Appel, KF; Петерсен, JB; Poulsen, U; Арнау, Дж (май 2002 г.). «Идентификация и анализ генов, участвующих в контроле диморфизма у Mucor circinelloides (син. Racemosus)». FEMS дрожжевые исследования. 2 (2): 203–13. Дои:10.1016 / s1567-1356 (02) 00090-9. PMID  12702308.
  16. ^ Хата, диджей; Баквалтер, ИП; Pritt, BS; Робертс, Дж. Д.; Венгенак, Нидерланды (июль 2008 г.). «Метод ПЦР в реальном времени для обнаружения зигомицетов». Журнал клинической микробиологии. 46 (7): 2353–8. Дои:10.1128 / jcm.02331-07. ЧВК  2446880. PMID  18480229.
  17. ^ Амано, К; Катаяма, H; Сайто, А; Андо, А; Нагата, Y (2012). «Лектин Aleuria aurantia проявляет противогрибковую активность против Mucor racemosus». Биология, биотехнология и биохимия. 76 (5): 967–70. Дои:10.1271 / bbb.110982. PMID  22738968.
  18. ^ Gupta, R; Шривастава, S (сентябрь 2014 г.). «Противогрибковый эффект антимикробных пептидов (AMPs LR14), полученных из штамма Lactobacillus plantarum LR / 14, и их применение для предотвращения порчи зерна». Пищевая микробиология. 42: 1–7. Дои:10.1016 / j.fm.2014.02.005. PMID  24929709.
  19. ^ Розе, Л.В.; Линц, Дж. Э. (ноябрь 1998 г.). «Ловастатин запускает апоптозоподобный процесс гибели клеток у грибка Mucor racemosus». Грибковая генетика и биология. 25 (2): 119–33. Дои:10.1006 / fgbi.1998.1093. PMID  9974223.
  20. ^ Beaumont, F; Кауфман, HF; де Монши, JG; Sluiter, HJ; де Фрис, К. (апрель 1985 г.). «Объемное аэробиологическое исследование конидиальных грибов в Северо-Восточных Нидерландах. II. Сравнение аэробиологических данных и кожных тестов с экстрактами плесени у пациентов с астмой». Аллергия. 40 (3): 181–6. Дои:10.1111 / j.1398-9995.1985.tb00214.x. PMID  4039540.
  21. ^ Güneser, S; Атичи, А; Köksal, F; Яман, А (1994). «Аллергия на плесень в Адане, Турция». Аллергология и иммунопатология. 22 (2): 52–4. PMID  8059675.
  22. ^ Мохович, Дж; Гамбале, Вт; Кроче, Дж (1998). «Кожная положительная реакция у пациентов с респираторной аллергией на 42 аллергенных экстракта переносимых воздухом грибов, выделенных в Сан-Паулу, Бразилия». Аллергология и иммунопатология. 16 (6): 397–402. PMID  3242377.
  23. ^ Чжао, Z; Ли, Л; Ван, З; Чен, Вт; Лю, H; Ли Р. (апрель 2011 г.). «Одновременное обнаружение и идентификация видов Aspergillus и mucorales в тканях, взятых у пациентов с грибковым риносинуситом». Журнал клинической микробиологии. 49 (4): 1501–7. Дои:10.1128 / jcm.02262-10. ЧВК  3122857. PMID  21325541.
  24. ^ Koschel, D; Сеннекамп, Дж; Schurz, C; Мюллер-Веннинг, Д. (сентябрь 2004 г.). "[Тумано-фонтан-альвеолит]". Pneumologie (Штутгарт, Германия). 58 (9): 666–9. Дои:10.1055 / с-2004-830044. PMID  15343489.
  25. ^ Намысловский, Г; Рогала, Б; Мрувка-Ката, К; Ponińska-Polańczuk, J (1998). «[Роль несовершенных грибов в этиопатогенезе аллергического ринита]». Otolaryngologia Polska. Польская отоларингология. 52 (3): 277–80. PMID  9760768.
  26. ^ Соерия-Атмаджа, Д; Онелл, А; Кобер, А; Matsson, P; Густафссон, MG; Hammerling, U (декабрь 2007 г.). «Многомерный статистический анализ крупномасштабных измерений антител IgE показывает взаимосвязь экстрактов аллергенов у сенсибилизированных лиц». Журнал аллергии и клинической иммунологии. 120 (6): 1433–40. Дои:10.1016 / j.jaci.2007.07.021. PMID  17825892.
  27. ^ Wiethoff, K; Бадер, Г. (21 августа 2013 г.). «Определение характеристик и определение спецификации препарата Mucor racemosus, используемого в качестве гомеопатического исходного материала». Planta Medica. 79 (13). Дои:10.1055 / с-0033-1352302.
  28. ^ Кожа, TD; Sypherd, PS (июнь 1985 г.). «Индуцируемая фенотипическая множественная лекарственная устойчивость гриба Mucor racemosus». Противомикробные препараты и химиотерапия. 27 (6): 892–6. Дои:10.1128 / aac.27.6.892. ЧВК  180181. PMID  4026262.
  29. ^ Ширер Дж. Младший; Sypherd, PS (март 1988 г.). «Отток циклогексимида в адаптированные к антибиотикам клетки гриба Mucor racemosus». Противомикробные препараты и химиотерапия. 32 (3): 341–5. Дои:10.1128 / aac.32.3.341. ЧВК  172172. PMID  3364951.
  30. ^ Ge, WZ; Ли, Н; Шан, LH; Лю, HM (июнь 2007 г.). «[Микробная трансформация стероидов 4-ен-3-она с помощью Mucor racemosus]». Вэй Шэн У Сюэ Бао = Acta Microbiologica Sinica. 47 (3): 540–3. PMID  17672323.
  31. ^ Чен, G; Ян, Х; Нонг, S; Ян, М; Сюй, В; Чжан, Вт (март 2013 г.). «Два новых гидропероксилированных продукта 20 (S) -протопанаксадиола, продуцируемых Mucor racemosus, и их цитотоксическая активность против клеток рака простаты человека». Письма о биотехнологии. 35 (3): 439–43. Дои:10.1007 / s10529-012-1098-х. PMID  23183919.
  32. ^ Чен, G; Ge, H; Песня, Y; Ли, Дж; Чжай, X; Ву, Дж; Линг, X (октябрь 2015 г.). «Биотрансформация 20 (S) -протопанаксатриола с помощью Mucor racemosus и противораковая активность некоторых продуктов». Письма о биотехнологии. 37 (10): 2005–9. Дои:10.1007 / s10529-015-1877-2. PMID  26054722.
  33. ^ Мейер, С.М.; Muqaku, B; Ullmann, R; Билек, А; Крейц, Д; Мадер, JC; Knasmüller, S; Гернер, К. (2015). «Протеомные и метаболические анализы выявляют противоположные противовоспалительные эффекты экстракта вторичных метаболитов Mucor Racemosus по сравнению с дексаметазоном». PLoS ONE. 10 (10): e0140367. Дои:10.1371 / journal.pone.0140367. ЧВК  4619718. PMID  26496078.