Penicillium verrucosum - Penicillium verrucosum

Penicillium verrucosum
Научная классификация редактировать
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Учебный класс:Евротиомицеты
Заказ:Евротиалы
Семья:Trichocomaceae
Род:Пенициллий
Разновидность:
P. verrucosum
Биномиальное имя
Penicillium verrucosum
Диркс (1901)
Синонимы

Penicillium verrucosum это психрофильный грибок[2] который был обнаружен в Бельгии[1] и введен Дирксом в 1901 году.[3] Шесть разновидностей этого вида были признаны главным образом на основании различий в цвете колоний: P. verrucosum var. альбом, P. verrucosum var. коримбиферум, P. verrucosum var. циклопиум, P. verrucosum var. охрасеум, P. verrucosum var. меланохлор и P. verrucosum var. веррукозум.[3] Этот гриб имеет важное значение для пищевых продуктов, особенно для зерновых и других зерновых культур, на которых он растет.[4] Его рост тщательно регулируется, чтобы уменьшить порчу пищи этим грибком и его токсичными продуктами. Геном P. verrucosum был секвенирован, и кластеры генов для биосинтеза его микотоксины были идентифицированы.[2]

Таксономия

Penicillium verrucosum изначально был неправильно помещен в синонимию с видом Penicillium viridicatum пользователя Raper and Thom.[5] Позже, когда возникли разногласия по поводу идентификации и наименования этих грибов, наблюдались скорость их роста, продукция и источники микотоксинов.[6] Внимательное наблюдение пришло к выводу, что P. verrucosum и P. viridicatum действительно были отдельными видами. Результаты экспериментов показали, что микотоксины охратоксин А и цитринин производятся P. verrucosum но не P. viridicatum.[6]

Среда обитания и экология

Penicillium verrucosum встречается в умеренном и более прохладном климате.[7] Он встречается преимущественно в Северной Европе, включая такие страны, как Скандинавия, Украина, Дания, Швеция, Великобритания, Югославия, Италия и Турция,[7][8] в некоторых частях Северной Америки, например в Канаде,[9] и части Южной Америки.[10] P. verrucosum растет на зернах, семенах и гниющей растительности.[7] Он широко распространен в продуктах питания (например, злаковых[4]) и корма для животных, где зерно (обычно ячмень, пшеница и рожь)[4]) являются ключевым ингредиентом.[9]

Рост и морфология

Penicillium verrucosum является медленнорастущим: достигает от 15 мм до 25 мм в диаметре на обоих Дрожжевой агар Чапека (CYA) и агар с солодовым экстрактом (MEA) через семь дней.[11] P. verrucosum имеет белый мицелий от серо-зеленого до тускло-зеленого конидия на вышеупомянутых СМИ.[11] Реверс имеет цвет от желто-коричневого до темно-коричневого на CYA и от тускло-коричневого до оливкового на MEA.[11] Другие разновидности P. verrucosum могут иметь конидии разной окраски, в том числе темно-зеленого и сине-зеленого цветов.[12] Этот гриб имеет большее количество конидий на CYA, чем на MEA.[11] Конидии имеют гладкие стенки и диаметр от 2,5 до 3,0 мкм.[11] Эти конидии начинаются в эллипсоидальной форме в молодом возрасте, а затем меняют форму на шаровидную или субглобковую.[8] P. verrucosum Конидиеносцы обычно двухступенчатые (иногда трехступенчатые), что придает им щетинистый вид.[13] Конидиеносцы P. verrucosum имеют грубые стенки с плотно прижатыми друг к другу ветвями и метулами.[12] В фиалиды конидиофор короткие, колбовидные, с отчетливыми шейками.[12]

Penicillium verrucosum имеет характерный запах, который описывается как землистый и резкий.[12]

Физиология

Рода Пенициллий, только около половины идентифицированных видов способны расти при температуре тела млекопитающих.[7] P. verrucosum не относится к этим видам, так как при 37 ° C этот гриб обычно не растет.[8] Конидии P. verrucosum имеют способность прорастать при температуре от 0 ° C до 31 ° C,[11] но оптимальная температура для прорастания составляет от 21 ° C до 23 ° C.[8] Продукты метаболизма этих грибов включают 2-октен-1-ол и 1-октанол и охратоксин А, бревианамид А, цитринин, пенициловая кислота, эргостерин, эргостерилпальмитат, мезоэритритол, маннитол, виридикатовая кислота, виридикатол, виридикатин, ксантомегнин, виомеллеин, рубросульфин, виопурпурин, 3-O-метилвиридикатин, циклопенин, циклопенол.[8]

Охратоксин А

Penicillium verrucosum производит очень сильный микотоксин под названием охратоксин А (ОТА).[7] Этот микотоксин обладает иммунодепрессивным действием и тератогенный.[11] Он также был классифицирован как генотоксичный[10] и возможный человек канцероген.[14] У свиней, выращиваемых в Северной и Центральной Европе, развивается нефрит после употребления зараженного корма.[7] Было обнаружено, что потребление зараженного ячменя токсично для крыс, а зараженный рис токсичен для мышей.[8]

Условия хранения

Penicillium verrucosum является загрязнителем зерновых культур (таких как ячмень, кукуруза, овес и пшеница), которые используются в кормах для животных.[4] Эти зерна заражаются этим микотоксином, если они не были тщательно подготовлены после сбора урожая и когда условия хранения не подходят.[4] При правильном хранении зерна уровни ОТА в среднем составляют около 1 мкг / кг в регионах с умеренным климатом.[10]

Порча зерна ОТА является причиной неправильной температуры хранения и содержания влаги.[15] Синтез ОТА происходит при уровне содержания влаги от 18% до 22%, а производство ОТА увеличивается при температуре от 10 ° C до 21 ° C.[15] Образование ОТА не происходит при уровне влажности ниже 18% и при температуре выше 28 ° C.[15]

Профилактика и снижение загрязнения

Чтобы предотвратить образование ОТА, зерна должны быть высушены до уровня влажности ниже 18% вскоре после сбора урожая.[16] Любые испорченные товары следует хранить отдельно от незагрязненного урожая и не использовать в производстве продуктов питания или кормов.[10] Во многих странах есть правила, касающиеся рекомендуемых и разрешенных уровней ОТА в зернах, которым необходимо следовать.[10]

Полное предотвращение загрязнения OTA является идеальным, но существует множество методов для снижения существующих уровней OTA, которые обычно подразделяются на физические, химические и биологические процедуры.[17] Используются физические методы для удаления загрязненного зерна путем сортировки и сепарации.[17] Химические процедуры направлены на устранение этого микотоксина с помощью таких процессов, как аммония, озонирование и никстамализация.[17] Биологические процессы используют микроорганизмы для разложения или адсорбции ОТА в загрязненных товарах.[17] Простейшие, бактерии, дрожжи, нитчатые грибы и все культуры растительных клеток используются в этих биологических процедурах.[17] Для этого полезны микроорганизмы, так как они экологически чистые и не влияют на качество зерна.[17]

Болезнь человека

В течение 1950-х годов сообщения о заболеваниях почек с высоким уровнем смертности поступали в географически близких районах, таких как Болгария, Югославия и Румыния.[14] Это явление было названо балканской эндемической нефропатией.[14] это было вызвано употреблением в этих районах зараженного свинины.[7] Когда свиньи ели корм, загрязненный ОТА, он накапливался в их жировой ткани, а не выводился из организма из-за его растворимости в жире.[11] Затем люди потребляли зараженное мясо свиней, позволяя этому микотоксину проникать в организм человека.[9]

ОТА в основном обнаруживается в образцах крови в Европе,[7] но его присутствие в крови здорового человека показывает, что воздействие все еще существует во всем мире.[14] В Европе были предприняты усилия по мониторингу уровней OTA в пищевых продуктах путем создания правил, касающихся максимально допустимых уровней.[4] Создание руководящих принципов позволяет уделять особое внимание местным деликатесам, таким как кровяные колбасы и колбасы, которые готовятся из свиной крови.[4]

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Penicillium verrucosum». База данных MycoBank. Получено 7 октября 2016.
  2. ^ а б Stoll, D.A .; Geisen, R .; Schmidt-Heydt, M. «Полное геномное секвенирование Penicillium verrucosum выявляет около 42 кластеров вторичных метаболитов». Отсутствует или пусто | url = (помощь)
  3. ^ а б "Penicillium verrucosum Dierckx". База данных MycoBank. Получено 13 октября 2016.
  4. ^ а б c d е ж грамм Кабанес, Франсиско Хавьер; Брагулат Мария Роза; Кастелла, Джемма (2010). "Виды, продуцирующие охратоксин А, из рода Penicillium". Токсины. 2 (5): 1111–1120. Дои:10.3390 / токсины2051111. ЧВК  3153233. PMID  22069629.
  5. ^ Raper, K.B .; Том, К. (1949). Руководство по пенициллезу. Балтимор: The Williams & Wilkins Co.
  6. ^ а б Питт, Джон (1987). «Penicillium viridicatum, Penicillium verrucosum и производство охратоксина А». Прикладная и экологическая микробиология. 53 (2): 266–269.
  7. ^ а б c d е ж грамм час Международное общество микологии человека и животных (1994). Журнал медицинской и ветеринарной микологии, том 32, приложение 1. Оксфорд, Великобритания: Научные публикации Blackwell.
  8. ^ а б c d е ж Domsch, K.H .; Гамс, Уолтер; Андерсен, Трауте-Хайди (1980). Компендиум почвенных грибов (2-е изд.). Лондон, Великобритания: Academic Press. ISBN  9780122204029.
  9. ^ а б c Козакевич, З. «Penicillium verrucosum». CABI Bioscience. Получено 13 октября 2016.
  10. ^ а б c d е Лоули, Ричард. «Охратоксины». Наблюдение за безопасностью пищевых продуктов. Получено 7 ноября 2016.
  11. ^ а б c d е ж грамм час Pitt, J.I .; Хокинг, A.D. (1999). Грибы и порча продуктов (2-е изд.). Гейтерсбург, штат Мэриленд: Aspen Publications. ISBN  978-0834213067.
  12. ^ а б c d Самсон, Роберт А .; Hoekstra, Ellen S .; Фрисвад, Йенс К. (2004). Введение в пищевые и воздушно-капельные грибы (7-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN  978-9070351526.
  13. ^ Риппон, Джон Уиллард (1988). Медицинская микология: патогенные грибы и патогенные актиномицеты (3-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Сондерс. ISBN  978-0721624440.
  14. ^ а б c d Пфоль-Лешкович, Энни; Мандервиль, Ричард (2007). «Охратоксин А: обзор токсичности и канцерогенности для животных и людей». Молекулярное питание и пищевые исследования. 51 (1): 61–99. Дои:10.1002 / mnfr.200600137. PMID  17195275.
  15. ^ а б c Чабан, Януш; Вроблевска, Барбара; Стохмаль, Анна; Янда, Богдан (2006). «Рост Penicillium verrucosum и продукция охратоксина А на нестерилизованном зерне пшеницы, инкубируемом при различных температурах и содержании воды». Польский журнал микробиологии. 55 (4): 321–31. PMID  17416069.
  16. ^ Кэрнс-Фуллер, V; Олдред, Д; Маган, Н (2005). «Взаимодействие воды, температуры и состава газа влияет на рост и выработку охратоксина А изолятами Penicillium verrucosum на зернах пшеницы». Журнал прикладной микробиологии. 99 (5): 1215–21. Дои:10.1111 / j.1365-2672.2005.02695.x. PMID  16238752.
  17. ^ а б c d е ж Абрунхоса, Луис; Патерсон, Роберт; Венансио, Армандо (2010). «Биоразложение охратоксина А для обеззараживания пищевых продуктов и кормов». Токсины. 2 (5): 1078–1099. Дои:10.3390 / токсины2051078. ЧВК  3153227. PMID  22069627.