Ciri-ciri penicillium, taksonomi, morfologi, habitat



Penicillium adalah genus bakteria yang terletak di Ascomycota phyllum. Ini pertama kali diterangkan oleh ahli mekologi Jerman Heinrich Link pada tahun 1809 dan taksonominya telah menjadi rumit.

Pada dasarnya ia terletak di Deuteromycetes (cendawan tidak sempurna), kerana hanya keadaan anamorfik (aseksual) yang diketahui. Seterusnya didapati bahawa Penicillium sesuai dengan keadaan teleomorfik (seksual) jantina Eupenicillium dan Talaromyces daripada Ascomycetes.

Keadaan anamorfik Penicillium Ia dicirikan oleh hyaline (tidak berwarna) septat hyphae. Apabila ditempatkan dalam media kultur di makmal, koloni bertukar dari biru, hijau kebiruan, menjadi merah jambu.

Etimologi Penicillium berasal dari berus, kerana conidiophores (struktur yang menghasilkan spora aseksual) bercabang.

Penicillium bersama-sama dengan generik kulat lain dikenali sebagai acuan, kerana ia tumbuh pada produk organik yang berbeza membentuk lapisan warna yang pelbagai. Genus ini adalah saprophytic dan boleh tumbuh dalam persekitaran yang berbeza.

Ramai spesies genus sangat penting bagi manusia. Penicillin (antibiotik pertama yang digunakan dalam perubatan) diperoleh daripada P. chrysogenum. Sebaliknya, keju biru yang dipanggil mendapatkan ciri-ciri mereka disebabkan aktiviti lipolitik dan proteolitik spesies Penicillium.

Sesetengah spesies berbahaya kepada kesihatan. Ini menghasilkan pelbagai toksin seperti ochratoxin yang merosakkan sistem buah pinggang. Spesies lain menyebabkan kerosakan kepada pelbagai jenis makanan seperti roti dan sitrus. Ada yang patogen haiwan dan manusia.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 jenis conidiophores
    • 2.1 Pengeluaran mikotoksin
    • 2.2 Pemakanan
  • 3 Phylogeny dan taksonomi
    • 3.1 Genus Talaromyces
    • 3.2 Genus Penicillium
  • 4 Habitat
  • 5 Pengeluaran semula
    • 5.1 Pembiakan aseksual
    • 5.2 Pembiakan seksual
  • 6 Patogen dan penyakit
  • 7 Bioteknologi
  • 8 Rujukan

Ciri umum

Kumpulan ini dicirikan dengan mempunyai septate hiphae dan filamen bentuk mycelia. Apabila ditanam di makmal, ia menghasilkan koloni dengan miselium padat dan margin yang jelas.

Tanah jajahan berkembang pesat dan kelihatan berkabut atau kapas. Pada dasarnya mereka berwarna putih dan kemudian menjadikan hijau, hijau kehijauan atau berwarna hijau kehijauan.

Spora seks (ascospores) dihasilkan dalam ascos (badan berbuah) yang boleh menjadi berkayu atau mempunyai tekstur yang lebih lembut bergantung kepada kumpulan.

Ciri-ciri yang paling cemerlang dalam genus adalah perkembangan conidiophores bercabang berus. Berbagai jenis cawangan conidiophore membenarkan pembezaan spesies.

Conidiophore juga berstruktur dan mempunyai paksi yang mana cabang (metulla) terbentuk. The phials terbentuk di metullas (sel berbentuk botol yang menghasilkan conidia). Ini adalah watak yang paling penting untuk membezakan spesies dari genus.

Jenis conidiophores

Mudah: phialides adalah bersendirian.

Monoverticilados: sekelompok phialides berlaku pada puncak paksi conidiophore.

Divicariados: cawangan metúlas ke ketinggian yang berbeza dan pada kumpulan phialida ini dibentangkan.

Biverticillates: di hujung tiang tiga atau lebih metula terbentuk, masing-masing dengan sekumpulan phialida di puncak.

Terverticilados: membentangkan beberapa cawangan perantaraan antara metulla dan phialide.

Pengeluaran mikotoksin

Spesies Penicillium mereka menghasilkan bahan-bahan toksik yang mencemarkan makanan, yang dikenali sebagai mikotoksin. Yang paling kerap ialah ochratoxin dan patulin.

Ochratoxins boleh mencemari bijirin dan keju, serta mengumpul lemak haiwan yang dimakan oleh manusia. Toksin ini menjejaskan sistem buah pinggang.

Patulin didapati dalam bijirin dan kacang. Ia boleh melemahkan sistem imun dan menyerang sistem saraf.

Pemakanan

Spesies Penicillium Mereka adalah saprophytes. Mereka mempunyai keupayaan yang tinggi untuk menurunkan bahan organik kerana menghasilkan enzim hidrolitik yang besar. Enzim-enzim ini mempunyai keupayaan untuk mempercepatkan proses penguraian.

Kulat ini dikenali sebagai acuan dan spora mereka adalah bahan pencemar udara utama di banyak bangunan tertutup. Di samping itu, mereka bertindak sebagai patogen tanaman yang berbeza di padang dan selepas tuaian.

Ramai boleh menghasilkan toksin yang menyebabkan kemudaratan kepada manusia. Yang lain memihak kepada penapaian beberapa makanan dan juga mampu menghasilkan antibiotik.

Phylogeny dan taksonomi

Taksonomi Penicillium Ia agak rumit, kerana dalam banyak kumpulan kulat ia adalah umum bahawa negeri-negeri anamorphic dan teleomorphic dianggap berbeza taksonomi..

Pada mulanya genus diletakkan dalam kelompok tiruan Deuteromycetes (kulat tidak sempurna) kerana bentuk seksual mereka tidak diketahui. Teleomorph terletak di tepi Ascomycota dalam perintah Eurotiales

Genre itu dipisahkan kepada empat sub-genre: Aspergilloides, Furcatum, Penicillium dan Biverticillium,yang dibezakan oleh jenis conidiophore. Selepas itu Biverticillatum dikaitkan dengan genre teleomorfik Talaromyces dan tiga sub-gen yang lain Eupenicillium.

Kemudian, dalam semakan semula Penicillium senso stricto (tidak termasuk Talaromyces), teleomorph Eupenicillium berlaku untuk dianggap sebagai sinonim, sejak nama itu Penicillium ia lebih tua.

Jantina Talaromyces

Ia dicirikan dengan membawakan asco yang dibentuk oleh rangkaian hyphae dengan dinding lembut. Asap matang dalam beberapa minggu dalam medium budaya. Lapan ascospores dibentuk yang bersifat uniselular. The anamorph (sub-genre) Biverticillatum) memberikan phialides yang sempit.

Kajian molekul menegaskan bahawa ini adalah kumpulan monophyletik dan kini terletak di keluarga Trichocomaceae. Kira-kira 110 spesies diiktiraf, dikumpulkan dalam tujuh bahagian.

Antara spesies kepentingan menonjol T. marneffei, patogen yang menyebabkan mycosis sistemik pada pesakit HIV.

Jantina Penicillium

Pada masa ini dalam genus semua spesies Eupenicillium, serta genre Eladia, Torulomyces, Chromocleista dan Hemicarpenteles.

Spesis yang ada sekarang dengan sel isodiametrik (sisi yang sama), dengan dinding sangat keras (sclerotized). Ascos mengambil bulan untuk matang dan dalam beberapa kes, ascospores tidak matang.

Negeri aseksual dicirikan oleh kahak yang luas atau berbentuk botol.

Genus ini terletak dalam keluarga Aspergillaceae dan telah terbahagi kepada dua sub-genus (Aspergilloides dan Penicillium) dan 25 bahagian.

Habitat

Spesies Penicillium mereka boleh berkembang dalam persekitaran yang berbeza dan mempunyai pengedaran kosmopolitan. Ini dapat hidup dalam keadaan yang melampau suhu, saliniti, pH atau tekanan air.

Kehadiran Penicillium pada lebih daripada 400 spesis tumbuhan. Mereka telah ditemui di kawasan yang sangat sejuk seperti sub-arktik dan tundra.

Dalam persekitaran salin, kehadiran spesies Penicillium sebagai endofit rumput laut atau tumbuh di tanah kemasinan yang tinggi.

Spesies lain boleh membangunkan tanah yang sangat berasid secara semulajadi atau oleh aktiviti manusia, seperti efluen perlombongan dan air kumbahan perindustrian. 

Pembiakan

Spesies Penicillium dan Talaromyces mereka mengeluarkan asexually dan seksual.

Pembiakan aseksual

Ia boleh berlaku kerana pemecahan mycelia yang kemudiannya terus dibahagikan. Dalam kes lain, anda boleh membentuk sclerotium (mycelium berdinding tebal) yang dapat menahan keadaan yang buruk dan kemudian mula membahagikan.

Bentuk pembiakan aseksual yang paling biasa adalah pengeluaran conidia (spora seksual) dari conidiophores. Ini terbentuk daripada pembahagian nukleus phialides.

Pembiakan seksual

Spora seksual dihasilkan di ascos. Anteridium (struktur lelaki) dan ascogonium (struktur wanita) dijana. Sitoplasma kedua-dua struktur adalah bersatu (plasmogamy) dan kemudian nukleus disambungkan (cariogamy).

Apabila sel diploid terbentuk, meiosis berlaku. Empat sel haploid terbentuk yang menderita mitosis, menghasilkan lapan ascospores.

Ascospores adalah haploid dengan nukleus tunggal. Mereka boleh mempunyai permukaan licin atau dengan hiasan dan tersebar oleh angin atau dilepaskan oleh hujan.

Patogen dan penyakit

Pelbagai spesies Penicillium ia adalah agen penyebab makanan yang merosakkan terutamanya apabila keadaannya lembap dan hangat. Tanah jajahan ini berkembang dan enzim yang menghasilkannya cepat mengurai. Secara umumnya koloni mempunyai warna hijau.

Ia juga kerap pencemaran bangunan oleh spora Penicillium dan genre lain. Persekitaran tertutup dan lembap memihak kepada perkembangan kulat. Terdapat orang yang sangat sensitif terhadap spora, yang menyebabkan mereka mempunyai pelbagai penyakit pernafasan dan alergi.

T. marneffei (sebelum ini Penicillium marneffei) adalah penyebab penicilliosis, penyakit endemik di Asia Tenggara. Ia memberi kesan kepada hanya pesakit imunosupresi, terutamanya mereka yang mempunyai HIV. Conidia menjangkiti tuan rumah dengan penyedutan dan kemudian mengembangkan intracellularly, menjejaskan fungsi beberapa organ.

Bioteknologi

Sesetengah spesies Penicillium Mereka digunakan secara meluas dalam industri makanan dan farmaseutikal.

Dalam banyak produk daging yang tertakluk kepada proses pematangan, kehadiran koloni kulat di permukaan adalah perkara biasa. Cendawan ini meningkatkan ciri aroma dan perisa kerana pengeluaran pelbagai sebatian kimia.

Spesies Penicillium mereka membentuk flora mikrob yang dangkal dalam beberapa sosis yang ditapai seperti salami. Ini adalah antioksidan dan mencegah penyulingan, selain kapasiti proteolitik mereka menyumbang kepada pengawetan produk dan mencegah serangan patogen.

Dalam kes yang disebut cheeses biru, P. roqueforti ia ditambah dalam pematangan mereka. Aktivitinya menghasilkan enzim yang merendahkan sebatian kimia yang menghasilkan aroma dan rasa keju ini. Tompok biru adalah koloni kulat dalam keju.

Sesetengah spesies mampu menghasilkan antibiotik semula jadi. Salah satu daripada ini adalah penisilin yang diperoleh terutamanya dari P. chrysogenum. Penisilin adalah antibiotik pertama yang digunakan dalam perubatan.

Rujukan

  1. Acosta R (2006) Pemilihan Penicillium pengeluar peptida antikulat untuk digunakan dalam produk daging. Memori untuk layak untuk gelaran Doktor. Fakulti Veterinar, University of Extremadura, Sepanyol. 288 p.
  2. Cabañes J, MR Bragulat dan G Castellá (2010) Ochratoxin yang menghasilkan spesies dalam genus Penicillium. Toksin 2: 1111-1120.
  3. Houbraken dan RA Samson (2011) Phylogeny of Penicillium dan pemisahan Trichocomaceae kepada tiga keluarga. Kajian dalam Mycology 70: 1-51.
  4. Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga dan Frisvad JC (2011) Filogeni dan tatanama genus Talaromyces dan taksiran ditakrifkan dalam Penicillium subgenus Biverticillium. Kajian dalam Mycology 70: 159-183.
  5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi RA dan Samson (2014) Pengenalan dan tatanama genus Penicillium. Kajian dalam Mikologi 78: 343-371.
  6. Yadav A, P Verma, Kumar V, P Sangwan, Mishra S, N Panjiar, V Gupta AK dan Saxena (2017) Biodiversiti genus Penicillium dalam habitat yang berlainan. In: KV Gupta dan S Rodríguez-Canto (ed). Perkembangan baru dan masa depan dalam bioteknologi mikrob dan bioengineering. Penicillium sifat sistem dan aplikasi. Elsevier, United Kingdom.