Cladosporium sphaerospermum

Cladosporium sphaerospermum
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	Грибы
Разделение:	Аскомикота
Сорт:	Дотидеомицеты
Заказ:	Капнодиалес
Семья:	Давидиелловые
Род:	Кладоспориум
Разновидность:	C. сфероспермум
Биномиальное имя
Cladosporium sphaerospermum Пенз. (1882)

Cladosporium sphaerospermum — радиотрофный гриб ^{[1] [2],} принадлежащий к роду Cladosporium и описанный в 1886 году Альбертом Юлиусом Отто Пенцигом из гниющих листьев и ветвей Citrus . ^[3] Это дематиевый (темно-пигментированный) гриб, характеризующийся медленным ростом и в основном бесполым размножением. Cladosporium sphaerospermum состоит из комплекса плохо морфологически дифференцированных, «криптических» видов, которые имеют много общих физиологических и экологических признаков. ^[4] В более ранней литературе все эти родственные виды классифицировались как C. sphaerospermum, несмотря на их уникальную природу. Соответственно, в более старых литературных сообщениях существует путаница относительно физиологических и сред обитания C. sphaerospermum в строгом смысле. Этот гриб наиболее филогенетически похож на C. fusiforme . ^[5] Согласно современным филогенетическим анализам, ранее синонимизированный вид Cladosporium langeroni является отдельным видом. ^[5]

Гифы Cladosporium sphaerospermum толстостенные, септированные и оливково-коричневого цвета. ^[5] Колонии гриба бархатистые по текстуре и уплощенные (т. е. редко приподнятые, пушистые или радиально бороздчатые). Конидиеносцы C. sphaerospermum разветвленные, септированные и темные, длиной до 150–300 мкм и шириной 3,5–4,0 мкм. [ ^5] Структура конидиеносцев древовидная, что является характерной чертой рода Cladosporium . В отличие от других родственных видов, конидиеносцы этого вида не имеют вздутых узлов в точках ветвления. ^[5] Конидии этого вида характерно шаровидные или эллипсовидные с диаметром 3,4–4,0 мкм. ^[5] Конидии образуются в разветвленных цепях, в которых самая молодая конидия находится наверху. ^[3] Cladosporium sphaerospermum также производит рамоконидии 6–14 × 3,5–4,0 мкм в длину ^[3] , и эта особенность может использоваться как метод различения похожих видов. ^{[5] [6]} Рамоконидии — это конидии, обнаруженные в точках разветвления, соединяющих несколько цепочек спор, и их можно распознать по одному концу, имеющему один шрам прикрепления, и другому концу, имеющему два или более шрамов прикрепления. Cladosporium sphaerospermum также является психрофильным грибом, который, как известно, растет при температурах до −5 °C (23 °F) ^[7] с верхним пределом 35 °C (95 °F) и не растет при 37 °C (99 °F). ^[5] Оптимальная температура, при которой растет этот грибок, составляет 25 °C (77 °F). ^[5] Этот грибок является ксеротолерантным , поскольку он может процветать в средах с низкой активностью воды, вызванной высокой соленостью ( галотолерантный ) или другими растворенными веществами. ^[5] Было замечено, что этот грибок растет при такой низкой концентрации воды, как 0,815 _aw in vitro . ^[7]

Cladosporium sphaerospermum считается сапротрофом и является вторичным захватчиком мертвых или умирающих тканей растений. ^[7] Энергия обеспечивается за счет преобразования крахмала, целлюлозы и сахарозы в спирт и углекислый газ . ^[8] Однако в лабораторных условиях было показано, что эти грибы способны успешно расти с толуолом в качестве единственного источника углерода. ^[9] Эта черта могла возникнуть из-за того, что эти грибы и многие другие из рода Cladosporium являются вторичными колонизаторами и часто обитают в средах, бедных питательными веществами. ^[5] Cladosporium sphaerospermum способен усиливать биодеградацию полициклических ароматических углеводородов в почвах за счет реактивных форм кислорода, образующихся в качестве вторичных метаболитов , таких как H ₂ O ₂ . ^[10] Этот вид является плодовитым производителем пигментированного вторичного метаболита, меланина , который, как полагают, служит защитным механизмом от УФ-облучения , ферментативного лизиса, окислительной атаки и грибковых инфекций от других конкурирующих грибов. ^[11] Метод, который можно использовать для определения присутствия этого гриба на фоне другого органического материала, заключается в тесте с КОН , который окрашивает гриб. Добавление лактофенолового синего в этом тесте делает хитин в клеточной стенке синим, но оставляет почкующиеся конидии и шаровидные конидиеносцы с их характерной коричневой окраской. ^[12] Первый проект последовательности генома C. sphaerospermum был создан в 2012 году. ^[11] Были идентифицированы гены, которые участвуют в пути биосинтеза дигидроксинафталина (DHN) -меланина , что подтверждает этиологию меланина у этого вида. Также были идентифицированы гены, связанные с выработкой аллергенов, а также гены, обуславливающие устойчивость к различным противогрибковым препаратам. ^[11]

Cladosporium sphaerospermum — это космополитический гриб, который обитает в городских зданиях и окружающей среде, и из-за своей воздушной природы он может быстро перемещаться между местами, хотя степень этого не изучена. ^[5] Он встречается в гиперсоленой среде в средиземноморском и тропическом климате, а также в почвенной и растительной среде в умеренном климате. ^[5] Наличие этого грибка в помещении может означать, что в здании есть проблема с конденсацией , например, на стенах ванной комнаты ^[7] и на кухнях. ^{[13] Было также показано, что} Cladosporium sphaerospermum обитает на пленках краски на стенах и других поверхностях, а также на старых картинах. ^{[4] [14]} Этот гриб также может расти на гипсовых материалах с краской и обоями и без них. ^[4] К пораженным растительным материалам относятся листья цитрусовых ^[7] и различные другие гниющие листья растений, ^[15] стебли травянистых и древесных растений, ^[15] фрукты и овощи. ^[13] Грибок также был обнаружен в хлебобулочных изделиях на основе пшеницы. ^[13]

Cladosporium sphaerospermum в основном известен как возбудитель порчи собранных фруктов и овощей. ^[7] Существует очень мало сообщений о том, что этот вид является возбудителем болезней у людей. ^[5] Он известен как аллерген и в основном вызывает проблемы у пациентов с заболеваниями дыхательных путей, а также подкожный феогифомикоз и внутрибронхиальные поражения у иммунокомпетентных лиц, вызванные многими грибами рода Dematiaceae. ^[11] Редко сообщалось о кожных, глазных, синусовых и мозговых инфекциях. ^[16] Был зарегистрирован один случай, когда у пациентки развился отек на тыльной стороне руки, который после тестирования с метенаминовым серебром Грокотта и лактофеноловым синим хлопковым красителем подтвердил наличие гифов рода Dematiaceae, совместимых с C. sphaerospermum . ^[16] Другой идентифицированный случай был, когда он вызвал церебральный феогифомикоз, но он был успешно вылечен, и симптомы были ослаблены. ^[17] Cladosporium sphaerospermum производит аллергенные соединения, но не производит значительных микотоксинов . ^[11]

В 2020 году Министерство сельского хозяйства США объявило, что обнаружило доказательства того, что определенный штамм грибка оказывает положительное влияние на рост растений. В исследовании с использованием растений табака и перца они обнаружили, что « штамм Cladosporium sphaerospermum TC09 может значительно ускорить рост растений, если прорастающее растение находится рядом с грибком, поскольку он выделяет летучие вещества или газы». ^[18]

В декабре 2018 года и январе 2019 года на Международной космической станции был проведен эксперимент , чтобы проверить, можно ли использовать радиотрофные грибы в качестве защиты от радиации, особенно в космосе. В эксперименте использовался Cladosporium sphaerospermum . Результаты были предварительно опубликованы для рецензирования в июле 2020 года. В течение 30-дневного исследования было измерено количество снижения радиации под слоем гриба толщиной 1,7 мм в состоянии полной зрелости, составившее 2,17±0,35%. Оценки слоя гриба толщиной 21 см указывают на то, что он может ослабить годовую дозу от радиации на поверхности Марса. ^[19]