Пенициллиум
Род грибов

Пенициллиум
Вид Penicillium .
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Сорт:Евротиомицеты
Заказ:Евротиевые
Семья:Аспергилловые
Род:Penicillium
Ссылка (1809)
Типовой вид
Penicillium expansum
Ссылка (1809)
Разновидность

более 300

Синонимы [1]
Список
  • Аспергиллопсис Сопп (1912)
  • Карпентелес Ланжерон (1922)
  • Хромоклиста Ягути и Удагава (1993)
  • Citromyces Wehmer (1893)
  • Коремиум Линк (1809)
  • Эладия Г. См. (1961)
  • Эупенициллиум Ф. Людв. (1892)
  • Флоккария Грев. (1827)
  • Hemicarpenteles AK Sarbhoy & Elphick (1968)
  • Монилигер Летель. (1839)
  • Притцелиелла Хенн. (1903)
  • Тизанофора В.Б. Кендр. (1961)
  • Толуромицеты Делича (1943)
  • Вальция Сорокина (1871)

Penicillium ( / ˌ pɛ nɪ ˈ sɪ l iəm / ) — род аскомицетовых грибов , входящий в состав микобиома многих видов и имеющий большое значение в естественной среде, в порче пищевых продуктов, а также в производстве продуктов питания и лекарств.

Некоторые представители рода производят пенициллин , молекулу, которая используется как антибиотик , который убивает или останавливает рост определенных видов бактерий. Другие виды используются в сыроделии . Согласно Словарю грибов (10-е издание, 2008), широко распространенный род содержит более 300 видов. [2]

Таксономия

Род был впервые описан в научной литературе Иоганном Генрихом Фридрихом Линком в его работе 1809 года Observationes in ordines plantarum naturales ; он писал: «Penicillium. Thallus e floccis caespitosis septatis simplicibus aut ramosisfertilibus erectis apice penicillatis» ( перев.  Penicillium. Таллом состоит из травянистых пучков, перегородок с простыми или прямостоячими плодородными ветвями с кисточкой на кончике ), где penicillatis означает «имеющий пучки тонкие волосы». [3] [4] Линк включал три вида — P. candidum , P. expansum и P. glaucum — каждый из которых давал щеткообразный конидиеносец (бесполую структуру, производящую споры). Позднее в качестве типового вида был выбран гриб обыкновенной гнили яблони P. expansum . [5] [ нужна полная цитата ]

В своей монографии 1979 года Джон И. Питт разделил Penicillium на четыре подрода на основе морфологии конидиеносцев и характера ветвления: Aspergilloides , Biverticillium , Furcatum и Penicillium . [6] Виды, включенные в подрод Biverticillium, позднее были объединены в Talaromyces .

Разновидность

Различные грибы, включая виды Penicillium и Aspergillus, растущие в аксенической культуре
На мандаринах есть плесень рода Penicillium , вероятно, Penicillium digitatum .

Отдельные виды включают:

Этимология

Название рода происходит от латинского корня penicillum , что означает «кисть художника», и относится к цепочкам конидий, которые напоминают метлу. [7]

Характеристики

Penicillium sp. под микроскопом в светлом поле (увеличение 10 × 100) с лактофеноловым синим красителем

Слоевище ( мицелий ) состоит из сильно разветвленных сетей многоядерных , обычно бесцветных гиф , каждая пара клеток которых разделена перегородкой . Конидиеносцы находятся на конце каждой ветви, сопровождаемые зелеными сферическими суженными единицами, называемыми конидиями . Эти пропагулы играют важную роль в размножении; конидии являются основной стратегией распространения этих грибов. [8]

Половое размножение включает производство аскоспор , начинающееся со слияния архегония и антеридия с разделением ядер. Неравномерно распределенные аски содержат по восемь одноклеточных аскоспор каждая.

Экология

Виды Penicillium являются вездесущими почвенными грибами, предпочитающими прохладный и умеренный климат, обычно присутствующими везде, где доступен органический материал. Сапрофитные виды Penicillium и Aspergillus являются одними из самых известных представителей Eurotiales и живут в основном на органических биоразлагаемых веществах. Обычно известные в Америке как плесень , они являются одной из основных причин порчи продуктов питания , особенно видов подрода Penicillium . [9] Многие виды производят высокотоксичные микотоксины . Способность этих видов Penicillium расти на семенах и других хранящихся продуктах зависит от их склонности процветать в условиях низкой влажности и быстро колонизироваться путем воздушного распространения, пока семена достаточно влажные. [10] Некоторые виды имеют синий цвет, обычно растущие на старом хлебе и придающие ему синюю пушистую текстуру.

Некоторые виды Penicillium поражают плоды и луковицы растений, включая P. expansum , яблоки и груши; P. digitatum , цитрусовые; [11] и P. allii , чеснок. [12] Известно, что некоторые виды патогенны для животных; P. corylophilum , P. fellutanum , P. implicatum , P. janthinellum , P. viridicatum и P. waksmanii являются потенциальными патогенами комаров . [13]

Виды Penicillium присутствуют в воздухе и пыли в помещениях, таких как дома и общественные здания. Грибок может легко переноситься с улицы и расти в помещении, используя строительный материал или накопленную почву для получения питательных веществ для роста. Рост Penicillium может происходить в помещении, даже если относительная влажность низкая, при условии, что на данной поверхности достаточно влаги. Британское исследование определило, что споры типа Aspergillus и Penicillium были наиболее распространены в воздухе внутри жилых помещений и превышали уровни на открытом воздухе. [14] Даже потолочная плитка может поддерживать рост Penicillium — как показало одно исследование — если относительная влажность составляет 85%, а содержание влаги в плитке превышает 2,2%. [15]

Некоторые виды Penicillium наносят ущерб оборудованию, а также горючим материалам и смазочным материалам, используемым для их эксплуатации и обслуживания. Например, P. chrysogenum (ранее P. notatum) , P. steckii , P. cyclopium и P. nalgiovensis повреждают топливо; P. chrysogenum , P. rubrum и P. verrucosum повреждают масла и смазочные материалы; P. regulosum повреждает оптическое и защитное стекло. [16] 

Экономическая ценность

Несколько видов рода Penicillium играют центральную роль в производстве сыра и различных мясных продуктов. Если говорить конкретно, плесень Penicillium встречается в голубом сыре . Penicillium camemberti и Penicillium roqueforti — это плесень на камамбере , бри , рокфоре и многих других сырах. Penicillium nalgiovense используется в мягких сырах, созревших с плесенью, таких как сыр Налжовы (эллишау), а также для улучшения вкуса колбас и ветчины и для предотвращения колонизации другими плесенями и бактериями. [17] [18]

В дополнение к их важности в пищевой промышленности, виды Penicillium и Aspergillus служат в производстве ряда биотехнологически производимых ферментов и других макромолекул, таких как глюконовая , лимонная и винная кислоты , а также нескольких пектиназ , липаз , амилаз , целлюлаз и протеаз . Некоторые виды Penicillium показали потенциал для использования в биоремедиации , в частности, микоремедиации , из-за их способности расщеплять различные ксенобиотические соединения . [19]

Род включает в себя широкий спектр видов плесени, которые являются исходными плесенями основных антибиотиков . Пенициллин , препарат, производимый P. chrysogenum (ранее P. notatum), был случайно открыт Александром Флемингом в 1929 году, и было обнаружено, что он подавляет рост грамположительных бактерий (см. бета-лактамы ). Его потенциал как антибиотика был реализован в конце 1930-х годов, и Говард Флори и Эрнст Чейн очистили и сконцентрировали соединение. Успех препарата в спасении солдат во Второй мировой войне, которые умирали от инфицированных ран, привел к тому, что Флеминг, Флори и Чейн совместно получили Нобелевскую премию по медицине в 1945 году. [20]

Гризеофульвин — противогрибковый препарат и потенциальный химиотерапевтический агент [21] , который был обнаружен в P. griseofulvum . [22] Дополнительные виды, которые продуцируют соединения, способные ингибировать рост опухолевых клеток in vitro, включают: P. pinophilum , [23] P. canescens , [24] и P. glabrum . [24]

Репродукция

Хотя многие эукариоты способны размножаться половым путем , считалось, что около 20% видов грибов размножаются исключительно бесполым путем. Однако недавние исследования показали, что половое размножение встречается даже у некоторых предположительно бесполых видов. Например, недавно была показана половая способность гриба Penicillium roqueforti , используемого в качестве закваски для производства голубого сыра . [25] Это открытие было основано, в частности, на доказательствах наличия генов функционального типа спаривания (MAT), которые участвуют в сексуальной совместимости грибов, и наличии в секвенированном геноме большинства важных генов, которые, как известно, участвуют в мейозе . Penicillium chrysogenum имеет большое медицинское и историческое значение как исходный и современный промышленный источник антибиотика пенициллина. Этот вид считался бесполым более 100 лет, несмотря на согласованные усилия по индукции полового размножения. Однако в 2013 году Бом и др. [26] наконец продемонстрировали половое размножение у P. chrysogenum .

Эти результаты, полученные в отношении видов Penicillium , согласуются с накопленными доказательствами из исследований других эукариотических видов, свидетельствующими о том, что пол, вероятно, присутствовал у общего предка всех эукариот . [27] Более того, эти недавние результаты показывают, что пол может сохраняться даже при очень незначительной генетической изменчивости .

До 2013 года, когда вступило в силу изменение номенклатуры « один гриб, одно имя », Penicillium использовался как род для анаморфных (клональных форм) грибов, а Talaromyces использовался для телеоморфных (половых форм) грибов. Однако после 2013 года грибы были переклассифицированы на основе их генетического родства друг с другом, и теперь роды Penicillium и Talaromyces содержат некоторые виды, способные только к клональному размножению, и другие, которые могут размножаться половым путем.

Ссылки

  1. ^ Страница Penicillium в "Mycobank". Westerdijk Fungal Biodiversity Institute . Архивировано из оригинала 29-02-2024 . Получено 20-09-2023 .
  2. ^ Ainsworth GC (2008). Словарь грибов Ainsworth & Bisby. CABI. стр. 505. ISBN 978-0-85199-826-8.
  3. ^ Visagie CM, Houbraken J, Frisvad JC, Hong SB, Klaassen CH, Perrone G и др. (июнь 2014 г.). «Идентификация и номенклатура рода Penicillium». Исследования по микологии . 78 (1): 343–371. doi : 10.1016/j.simyco.2014.09.001. ПМК 4261876 . ПМИД  25505353. 
  4. ^ Ссылка JH (1809). Der Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin Magazin für die neuesten Entdeckungen in der gesammten Naturkunde (на латыни). Том. 3. Realschulbuchhandlung. стр. 3–42.
  5. ^ Samson RA, Pitt JI, ред. (июль 1985 г.). "Достижения в систематике пенициллов и аспергиллов" . Достижения в систематике пенициллов и аспергиллов . Первый международный семинар НАТО по пенициллам и аспергиллам. Trippenhuis Королевской голландской академии наук и литературы: Plenum Press. ISBN 978-0-306-42222-5– через Интернет-архив.
  6. ^ Питт Дж. И. (1979). Род Penicillium и его телеоморфные состояния Eupenicillium и Talaromyces. Academic Press. ISBN 978-0-12-557750-2.
  7. ^ Haubrich WS (2003). Медицинские значения: глоссарий происхождения слов. ACP Press. стр. 175. ISBN 978-1-930513-49-5.
  8. ^ Питт Дж. (1985). «Лабораторное руководство по распространенным видам Penicillium». Mycologia . 79 : 491. doi :10.2307/3807483. JSTOR  3807483. S2CID  84610634.
  9. ^ Самсон Р.А., Зейферт К.А., Куйперс А.Ф., Хубракен Дж.А., Фрисвад Дж.К. (2004). «Филогенетический анализ подрода Penicillium Penicillium с использованием частичных последовательностей β-тубулина» (PDF) . Исследования по микологии . 49 : 175–200.
  10. ^ Pitt JI, Basílico JC, Abarca ML, López C (2000). «Микотоксины и токсикогенные грибы». Medical Mycology . 38 (Suppl 1): 41–46. doi :10.1080/mmy.38.s1.41.46. PMID  11204163.
  11. ^ Baigrie B (2003-04-02). Привкусы и посторонние привкусы в пищевых продуктах. Elsevier Science. стр. 134. ISBN 978-1-85573-449-4.
  12. ^ Вальдес Дж.Г., Макуч М.А., Ордовини А.Ф., Масуэлли Р.В., Овери Д.П., Пикколо Р.Дж. (2006). «Первое сообщение о Penicillium allii как полевом патогене чеснока (Allium sativum)». Патология растений . 55 (4): 583. doi :10.1111/j.1365-3059.2006.01411.x. hdl : 11336/147639 . ISSN  0032-0862.
  13. ^ da Costa GL, de Moraes AM, de Oliveira PC (1998). «Патогенное действие видов Penicillium на комаров — переносчиков тропических болезней человека». Журнал базовой микробиологии . 38 (5–6): 337–341. doi :10.1002/(sici)1521-4028(199811)38:5/6<337::aid-jobm337>3.3.co;2-e. PMID  9871331.
  14. ^ Фэрс А., Уордлоу А.Дж., Пэшли Ч.Х. (2010). «Руководство по внутристеночным спорам грибков в воздухе». Журнал исследовательской аллергологии и клинической иммунологии . 20 (6): 490–498. PMID  21243933.
  15. ^ Chang JC, Foarde KK, Vanosdell DW (1995-01-01). "Оценка роста грибков (Penicillium и Aspergillus spp.) на потолочных плитках". Atmospheric Environment . 29 (17): 2331–2337. Bibcode : 1995AtmEn..29.2331C. doi : 10.1016/1352-2310(95)00062-4. ISSN  1352-2310.
  16. ^ Семенов С.А., Гумаргалиева К.З., Зайков Г.Е. (24 сентября 2003 г.). Биодеградация и долговечность материалов под воздействием микроорганизмов. ВСП. стр. 34–35. ISBN 978-90-6764-388-7.
  17. ^ Мразек Дж, Пахлова В, Бунька Ф, Черникова М, Драб В, Бейблова М и др. (май 2016 г.). «Влияние различных штаммов Penicillium nalgiovense на нальжовский сыр во время созревания». Журнал науки о продовольствии и сельском хозяйстве . 96 (7): 2547–2554. Бибкод : 2016JSFA...96.2547M. doi : 10.1002/jsfa.7375. ПМИД  26251231.
  18. ^ Марианский С., Марианский А. (2009). Искусство приготовления ферментированных колбас. Bookmagic LLC. стр. 47. ISBN 978-0-9824267-1-5.
  19. ^ Leitão AL (апрель 2009 г.). «Потенциал видов Penicillium в области биоремедиации». Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 6 (4): 1393–1417. doi : 10.3390/ijerph6041393 . PMC 2681198. PMID  19440525 . 
  20. ^ Рифкинд Д., Фримен Г. (2005-05-20). Нобелевские премии за открытия в области инфекционных заболеваний. Elsevier. С. 43–46. ISBN 978-0-08-045957-8.
  21. ^ Singh P, Rathinasamy K, Mohan R, Panda D (июнь 2008 г.). «Динамика сборки микротрубочек: привлекательная цель для противораковых препаратов». IUBMB Life . 60 (6): 368–375. doi :10.1002/iub.42. PMID  18384115.
  22. ^ Де Карли Л., Ларица Л. (март 1988 г.). «Гризеофульвин». Мутационные исследования . 195 (2): 91–126. дои : 10.1016/0165-1110(88)90020-6. ПМИД  3277037.
  23. ^ Nicoletti R, Manzo E, Ciavatta ML (март 2009). «Возникновение и биоактивность соединений, связанных с фуниконом». International Journal of Molecular Sciences . 10 (4): 1430–1444. doi : 10.3390/ijms10041430 . PMC 2680625. PMID  19468317 . 
  24. ^ ab Nicoletti R, Buommino E, De Filippis A, Lopez-Gresa MP, Manzo E, Carella A, et al. (2008-02-01). "Биоразведка антагонистических штаммов Penicillium как источника новых противоопухолевых соединений". World Journal of Microbiology and Biotechnology . 24 (2): 189–195. doi :10.1007/s11274-007-9455-y. ISSN  1573-0972.
  25. ^ Ропарс Дж., Дюпон Дж., Фонтанильяс Э., Родригес де ла Вега Р.К., Маланьяк Ф., Котон М. и др. (2012). «Секс в сыре: доказательства сексуальности гриба Penicillium roqueforti». ПЛОС ОДИН . 7 (11): e49665. Бибкод : 2012PLoSO...749665R. дои : 10.1371/journal.pone.0049665 . ПМК 3504111 . ПМИД  23185400. 
  26. ^ Böhm J, Hoff B, O'Gorman CM, Wolfers S, Klix V, Binger D, et al. (Январь 2013). «Половое размножение и развитие штамма, опосредованное типом спаривания, у пенициллин-продуцирующего грибка Penicillium chrysogenum». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (4): 1476–1481. doi : 10.1073/pnas.1217943110 . PMC 3557024. PMID  23307807 . 
  27. ^ Malik SB, Pightling AW, Stefaniak LM, Schurko AM, Logsdon JM (август 2007 г.). «Расширенный перечень консервативных мейотических генов свидетельствует о наличии пола у Trichomonas vaginalis». PLOS ONE . 3 (8): e2879. Bibcode : 2008PLoSO...3.2879M. doi : 10.1371/journal.pone.0002879 . PMC 2488364. PMID  18663385 . 

Дальнейшее чтение

  • Харшбергер Дж. В. (1917). Учебник микологии и фитопатологии. Лондон: Churchill Livinstone. OCLC  879097707.
  • Асан А (2004). «Aspergillus, Penicillium и родственные виды, зарегистрированные в Турции» (PDF) . Mycotaxon . 89 (1): 155–7.
  • Сэмсон Р., Питт Дж. (2000). Интеграция современных таксономических методов для классификации Penicillium и Aspergillus. CRC Press. стр. 66. ISBN 978-9058231598.


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Penicillium&oldid=1248584607"