(a) Колонии, растущие на среде Чапека в течение 7 дней; (b) Желтоватые колонии, наблюдаемые с обратной стороны агара Чапека; (c) Спорофор и сферический спорангий ; (d) Конидии и спорангий с двухслойной структурой
А. нигер вар. Tubeingensis (Моссерей) Козак. 1989 год
Aspergillus tubingensis — темнопигментированный вид грибка из рода Aspergillus секции Nigri. [1] [2] Его часто путают с Aspergillus niger из-за схожей морфологии и среды обитания. [1] A. tubingensis часто участвует в порче пищевых продуктов, таких как фрукты и пшеница , а также в промышленной ферментации . Этот вид является редким возбудителем оппортунистической инфекции. [3]
Фон
Aspergillus tubingensis был впервые обнаружен Раулем Моссереем в 1934 году. [ 4] Конидии сильно шероховатые, диаметром 3-5 мкм. [5] [6] Часто образуются беловатые или розовые склероции диаметром от 0,5 до 0,8 мм. A. tubingensis существует исключительно как бесполый гриб, но считается филогенетически тесно связанным с другими так называемыми черными Aspergillus и половыми состояниями в роде Petromyces . Продукция охратоксина А (ОТА) ранее считалась изменчивым признаком, зависящим от штамма; [7] однако продукция ОТА считается постоянной особенностью с предыдущими сообщениями об изменчивости, возникающей из-за включения неправильно идентифицированных штаммов (например, A. niger ) или непоследовательности в условиях тестирования, таких как время инкубации, температура и среда роста. [8] [9] Другие экстролиты, продуцируемые этим грибком, включают: асперазин, пираноигрин А, пирофен, фуналенон и котанины. [7]
При культивировании на питательной среде креатин-сахарозный агар (CREA) A. tubingensis демонстрирует хорошую кислотопродукцию (сильное изменение цвета на желтый) и умеренную скорость роста. [6] A. tubingensis и A. niger имеют схожую морфологию и их трудно различить, не прибегая к более продвинутым методам. Один быстрый тест, который полезен для различения двух таксонов, реакция Эрлиха , проверяет наличие индола. В этом тесте A. tubingensis дает отрицательный результат в отличие от A. niger , который дает положительный результат. Последовательности генов, кодирующих белок, таких как кальмодулин и β-тубулин, также надежно дифференцируют два таксона. [10] [11] Выработка асперазина A. tubingensis также отличает этот вид от других морфологически схожих Aspergilli. [7]
Среда обитания и экология
Aspergillus tubingensis проявляет высокую устойчивость к ультрафиолетовому излучению и может расти при повышенных температурах [12] в диапазоне 30–37 °C (86–99 °F), [13] с оптимальным ростом в диапазоне 21–36 °C (70–97 °F). [7] В диапазоне температур 15–20 °C (59–68 °F) этот вид способен продуцировать микотоксин , охратоксин А (ОТА). [13] Грибок устойчив к низкому pH и предпочитает среду с относительно низкой водной активностью . [12]
Первоначально обнаруженный в Чиангмае , Таиланде и Китае , [7] A. tubingensis встречается по всему миру в регионах с теплым климатом. Его часто можно увидеть в закрытых помещениях Хорватии и Турции , а также в Нидерландах , Венгрии , Таиланде и Алжире . [14] Этот вид обычно выделяется из почвы и растительных остатков, а также из сельскохозяйственных культур, таких как виноград , какао , кофе и зерновые , [7] а также как возбудитель гнили на яблоках , винограде и зерновых. [15]
Коммерческое использование
Из-за малого количества микотоксинов, вырабатываемых A. tubingensis , его исследовали для использования в биотехнологии и промышленности. [16] A. tubingensis в целом признан безопасным (GRAS) Американским управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами ( FDA ). [1] Этот вид известен производством ферментов, таких как амилаза , липаза , глюкозооксидаза , фитаза , ксиланаза , кислая фосфатаза и ксилозидаза. Амилаза, вырабатываемая A. tubingensis, имеет потенциальное применение в производстве биоэтанола из дистиллированных сточных вод и остатков патоки . [17] Гриб также способен производить коммерчески масштабируемые органические кислоты, включая лимонную кислоту , аскорбиновую кислоту и консерванты для древесины. [16] Он также способен разлагать полиуретан . [18]
В коммерческой выпечке использование фермента глюкозооксидазы (GOD) улучшает текстуру, размер и форму хлеба. A. tubingensis является частью микробного консорциума, участвующего в ферментации китайского чая пуэр , преобразуя полифенолы чая в биоактивные теобромины . [ ненадежный источник ?] [19]
В растениеводстве было показано, что внесение в почву A. tubingensis улучшает урожайность кукурузы за счет его способности растворять фосфаты в почве и снижать щелочность в остатках бокситов . [20] Устойчивость A. tubingensis к условиям высокого pH повышает его выживаемость в этих условиях. [20] A. tubingensis был предложен в качестве агента биологического контроля для защиты растений томата от патогенного грибка Fusarium solani . [21] Также известны пагубные эффекты этого грибка на сельскохозяйственные культуры. Например, A. tubingensis был зарегистрирован в виноградниках вместе с другими черными Aspergilli, включая A. carbonarius и A. niger . [22] В производстве винограда эти Aspergilli были вовлечены в качестве важных факторов, способствующих образованию ОТА в виноградном сусле . [23]
В 2018 году их исследовали на предмет способности разлагать пластик, такой как полиуретан, за недели, а не за десятилетия. [24]
«Потенциал разрушения пластика был обнаружен в прошлом году группой ученых из Китая и Пакистана, которые пытались изолировать грибки, которые разлагали полиуретан на свалке отходов в Исламабаде. Грибы были идентифицированы как aspergillus tubingensis, и ученые наблюдали, как они разрушали связи между различными полимерами за недели, а не десятилетия, которые могут потребоваться пластику для естественного распада». [24]
Оппортунистические заболевания
Грибковый кератит ( инфекция роговицы ) может быть вызван представителями черного рода Aspergillus, включая A. tubingensis . [25] Aspergillus tubingensis также был связан с инфекцией верхней челюсти после удаления зуба. [26]
Ссылки
^ abc Oisewacz, Heinz (2002). Промышленные приложения . Нью-Йорк: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. С. 264–265 .
^ Самсон, РА; Визаги, КМ; Хубракен, Дж.; Хонг, С.-Б.; Губка, В.; Клаассен, CHW; Перроне, Г.; Зайферт, штат Калифорния; Суска, А.; Танни, Дж. Б.; Варга, Дж.; Кочубе, С.; Сигети, Г.; Ягучи, Т.; Фрисвад, JC (июнь 2014 г.). «Филогения, идентификация и номенклатура рода Aspergillus». Исследования по микологии . 78 : 141–173 . doi :10.1016/j.simyco.2014.07.004. ПМК 4260807 . ПМИД 25492982.
^ Перроне, Дж; Суска, А; Коцци, Дж; Эрлих, Дж; Варга, Дж; Фрисвад, Дж. К.; Мейер, М; Нуним, П; Махакарнчанакул, Ж; Самсон, РА (2007). «Биоразнообразие видов Aspergillus в некоторых важных сельскохозяйственных продуктах». Исследования по микологии . 59 : 53–66 . doi : 10.3114/sim.2007.59.07. ПМК 2275197 . ПМИД 18490950.
^ Моссерей, Р. (1934). «Les Aspergillus de lasection Niger Thom et Church». Ла Селлюля . 43 : 203–285 .
^ Мачида, Масаюки; Гоми, Кацуя (2010). Aspergillus: молекулярная биология и геномика . С. 28–29 .
^ ab Silva, D; Batista, L; Rezende, E; Fungaro, M; Sartori, D; Alves, E (2011). «Идентификация грибов рода Aspergillus секции nigri с использованием полифазной таксономии». Brazilian Journal of Microbiology . 42 (2): 761– 773. doi :10.1590/S1517-838220110002000044 (неактивен 1 ноября 2024 г.). PMC 3769849. PMID 24031691 .{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
^ abcdef Сэмсон, RA; Нуним, P; Мейер, M; Хоубракен, JC; Фрисвад, J; Варга, J (2007). «Диагностические инструменты для определения черных аспергиллов». Исследования по микологии . 59 : 129– 145. doi :10.3114/sim.2007.59.13. PMC 2275192. PMID 18490945 .
^ Медина, А.; Матео, Р.; Лопес-Окана, Л.; Валле-Альгарра, Ф.; Хименес, М. (2005). «Изучение микобиоты испанского винограда и продукции охратоксина А изолятами Aspergillus tubingensis и другими представителями секции Aspergillus Nigri». Прикладная и экологическая микробиология . 71 (8): 4696–4702 . Bibcode : 2005ApEnM..71.4696M. doi : 10.1128/AEM.71.8.4696-4702.2005. hdl : 10550/31430 . PMC 1183270. PMID 16085865 .
^ Susca, A; Moretti, A; Stea, G; Villani, A; Haidukowski, M; Logrieco, A; Munkvold, G (2014). «Сравнение видового состава и продукции фумонизина в популяциях Aspergillus section Nigri в зернах кукурузы из США и Италии». Международный журнал пищевой микробиологии . 188 : 75–82 . doi :10.1016/j.ijfoodmicro.2014.06.031. PMID 25087207.
^ Козакевич, З. (1989). « Виды Aspergillus на хранящихся продуктах». Mycological Papers . 161 : 1–188 .
^ Беннетт, JW (2010). «Обзор рода Aspergillus ». В Масаюки Мачида; Кацуя Гоми (ред.). Aspergillus: молекулярная биология и геномика. Горизонт Научная Пресса. ISBN978-1-904455-53-0.
^ ab Всемирная организация здравоохранения (2008). Оценка безопасности некоторых пищевых добавок и загрязняющих веществ . Женева.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ аб Ботана, Л; Сайнс, М (2015). Изменение климата и микотоксины . Берлин, Бостон: Вальтер де Грюйтер.
^ Варга, Дж.; Кочубе, С.; Сигети, Г.; Бараньи, Н.; Вагволди, К.; Деспот, Д.; Мадьяр, Д.; Мейер, М.; Самсон, Р.; Кларик, М. (2014). «Распространенность черных аспергилл в помещениях шести стран». Архив промышленной гигиены и токсикологии . 65 (2): 219– 223. doi : 10.2478/10004-1254-65-2014-2450 . PMID 24778343.
^ Андерсон, Б.; Трейн, У. (2006). «Пищевые грибы во фруктах и злаках и их продукция микотоксинов» . Достижения в области пищевой микологии . Достижения в области экспериментальной медицины и биологии. Т. 571. С. 137–152. doi :10.1007/0-387-28391-9_8. ISBN978-0-387-28385-2. PMID 16408598.
^ ab Olarte, RA; Horn, BW; Singh, R; Carbone, I (2015). "Половая рекомбинация у Aspergillus tubingensis ". Mycologia . 107 (2): 307–312 . doi :10.3852/14-233. PMID 25572097. S2CID 42845053.
^ Ватанабэ, Т; Танака, М; Масаки, К; Фудзии, Т; Лефуджи, Х (2009). «Обесцвечивание и полунепрерывная непрерывная очистка сточных вод завода по производству мелассы с помощью Aspergillus tubingensis DCT6». Water Science & Technology . 59 (11): 2179– 2185. doi : 10.2166/wst.2009.240 . PMID 19494457.
^ Хан, Сехрун; Надир, Садия; Шах, Зия Улла; Шах, Аамер Али; Карунаратна, Саманта К.; Сюй, Цзяньчу; Хан, Афсар; Мунир, Шахзад; Хасан, Фариха (июнь 2017 г.). «Биодеградация полиэфирного полиуретана Aspergillus Tubeingensis ». Загрязнение окружающей среды . 225 : 469–480 . Бибкод : 2017EPoll.225..469K. doi :10.1016/j.envpol.2017.03.012. ПМИД 28318785.
^ Ван, Q; Гун, J; Чисти, Y; Сирисансанееякул, S (2015). «Грибковые изоляты из ферментированного чая типа пуэр и их способность преобразовывать полифенолы чая в теабраунин». Журнал пищевой науки . 80 (4): M809 – M817 . doi :10.1111/1750-3841.12831. PMID 25799937.
^ ab Krishna, P; Reddy, M; Patnaik, S (2005). " Aspergillus tubingensis снижает pH остатков боксита (красный шлам) в измененных почвах". Water, Air, and Soil Pollution . 167 ( 1–4 ): 201–209 . Bibcode : 2005WASP..167..201K. doi : 10.1007/s11270-005-0242-9. S2CID 97808013.
^ Криаа, Моуна; Мнафги, Кейс; Белхадж, Сахла; Эль Феки, Абдельфаттах; Каммун, Радуан (2015). «Оценка развития токсичности глюкозооксидазы Aspergillus Tubeingensis CTM 507 у крыс Wistar». Журнал пищевой безопасности . 35 (2): 263–269 . doi :10.1111/jfs.12154.
^ Гарсия-села, Э.; Креспо-Семпере, А.; Рамос, А.Дж.; Санчис, В.; Марин, С. (2014). «Экофизиологическая характеристика Aspergillus carbonarius , Aspergillus tubingensis и Aspergillus niger, выделенных из винограда в испанских виноградниках». Международный журнал пищевой микробиологии . 3 (173): 89–98 . doi :10.1016/j.ijfoodmicro.2014.06.031. PMID 25087207.
^ Perrone, G; Mulè, G; Susca, A; Battilani, P; Pietri, A; Logrieco, A (2006). "Продукция охратоксина А и анализ полиморфизма длины амплифицированного фрагмента штаммов Aspergillus carbonarius, Aspergillus tubingensis и Aspergillus niger, выделенных из винограда в Италии". Applied and Environmental Microbiology . 72 (1): 680– 685. Bibcode :2006ApEnM..72..680P. doi :10.1128/AEM.72.1.680-685.2006. PMC 1352186 . PMID 16391107.
^ ab "Исследования грибов открывают тайну о робких организмах, которые разлагают пластик". Программа ООН по окружающей среде . Получено 2018-11-03 .
^ Bathoorn, E; Escobar, SN; Sephrkhouy, S; Meijer, M; de Cock, H; Haas, PJ (2013). «Участие условно-патогенного возбудителя Aspergillus tubingensis в остеомиелите верхней челюсти: отчет о случае». BMC Infectious Diseases . 13 (1): 59. doi : 10.1186/1471-2334-13-59 . PMC 3565948 . PMID 23374883.
Библиография
Рассел, Джонатан Р., Хуан, Джеффри, Ананд, Приа, Кучера, Каури, Сандовал, Аманда Г., Данцлер, Кэтлин В., Хикман, ДаШон, Джи, Джастин, Кимовец, Фарра М., Коппштейн, Дэвид, Маркс, Дэниел Х., Миттермиллер, Пол А., Нуньес, Сальвадор Джоэл, Сантьяго, Марина, Таунс, Мария А., Вишневецкий, Майкл, Уильямс, Нили Э., Варгас, Марио Перси Нуньес, Буланже, Лори-Энн, Баском-Слэк, Кэрол и Стробель, Скотт А. «Биодеградация полиэфирного полиуретана эндофитными грибами». Прикладная и экологическая микробиология 77.17 (2011): 6076–084. Веб.
Альварес-Барраган, Джойс, Домингес-Мальфавон, Лилианья, Варгас-Суарес, Мартин, Гонсалес-Эрнандес, Рикардо, Агилар-Осорио, Гильермо и Лоса-Тавера, Эрминия. «Биодеградационная активность некоторых грибов окружающей среды на полиэфирно-полиуретановом лаке и полиэфирных полиуретановых пенах». Прикладная и экологическая микробиология 82.17 (2016): 5225–235. Веб.