Chaetomium globosum - Chaetomium globosum

Chaetomium globosum
Chaetomium globosum.jpg
Плодовые тела Chaetomium globosum
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Аскомикота
Учебный класс:
Сордариомицеты
Заказ:
Сордариалес
Семья:
Chaetomiaceae
Род:
Хетомиум
Разновидность:
С. globosum
Биномиальное имя
Chaetomium globosum
Кунце (1817)

Chaetomium globosum хорошо известный мезофильный член плесень семья Chaetomiaceae. Это сапрофитный грибок который в основном содержится в растениях, почве, соломе и навозе. Эндофитный С. globosum помогает в целлюлоза разложение растительных клеток.[1] Они встречаются в различных средах обитания, от лесных растений до горных почв в различных биомах.[2][3][4] С. globosum Колонии также можно встретить в помещении и на деревянных изделиях.[5][6]

С. globosum являются человеческими аллергенами и условно-патогенными агентами ногтевой микозы и неврологические инфекции. Однако такие болезни встречаются редко.[6][7]

Описание

Метаболизм

Как большинство Хетомиум разновидность, С. globosum разлагает клетки растений, используя активность целлюлазы гиф.[8] Хотя известно, что они вызывают мягкую гниль, а не коричневую гниль, С. globosum разложение растений оставляет позади лигнин остатки.[8] Они могут разлагать различные породы дерева, такие как осина и сосна, и даже изменять цвет бумаги и книг.[8] В целлюлаза деятельность С. globosum лучше всего работает при температурах от 25 до 32 градусов Цельсия и стимулируется азотом и биотин. Целлюлаза подавляется этилмалонатом.[4]

Как и многие виды грибов, С. globosum получает энергию из источников углерода, таких как глюкоза, маннит и фруктоза.[4] Фруктоза обычно переваривается вне гиф с использованием активности фруктокиназы, тогда как глюкоза попадает в камеру непереваренным на клеточный метаболизм. Несмотря на то, что глюкоза является наиболее предпочтительным источником углерода, С. globosum мицелий рост происходит с большей скоростью при обработке ацетатом, а не глюкозой. Углеводы также могут храниться в грибах в виде гликоген и трегалоза запасы энергии.[4]

Споруляция

Гомоталлический C.globosum при половом спороношении образуются плоские лимонные аскоспоры внутри булавовидной аскоматы. Появление C.globosum плодовые тела похожи на пикнидия рода Pyrenochaeta.[9] В аскомата оптимально плодоносят при температуре 18-20 градусов Цельсия и развиваются asci с 8 аскоспорами в каждой.[10] Дополнительные условия, такие как нейтральный pH, умеренный уровень углекислый газ, присутствие ионов кальция и растворимых сахарных сред также способствует развитию плодовых тел.[4] Растворимая сахарная среда состоит из глюкозы, мальтоза, сахароза, и целлюлоза.

Спороношение предпочтительно происходит в темноте и при высоких температурах около 26 градусов по Цельсию.[4] Наличие целлюлозы также имеет решающее значение для споруляции. Гладкие аскоспоры изначально имеют красный цвет, однако после созревания плодовое тело и аскоспоры становятся бессмысленный.[3][11] Тьма перитеция с неразветвленными и расходящимися волосками.[10] С. globosum perithicia внешне похожи на родственные виды Chaetomium elatumоднако последний отличается разветвленными перитециальными волосками.[11] С. globosum аскоспоры могут выдерживать температуры, немного превышающие оптимальные, однако температуры, превышающие их точку термической смерти в 55 градусов по Цельсию, смертельны для спор.[1]

Прорастание

Аскоспоры прорастают, высвобождая глобальные пузырьки из апикальных пор зародышей, которые позже развиваются в зародышевые трубочки. Затем зародышевые трубочки превращаются в гиалиновые перегородочные гифы.[10] Нитевидный неравномерный рост гиф позволяет колонии распространяться и развиваться в бледный воздушный мицелий.[11][12] Рост гиф увеличивает диаметр грибковой колонии, что часто является параметром роста грибка.[1] Согласно Domsch et al., С. globosum виды представляют собой быстрорастущие колонии и могут вырасти до 5,5 см в диаметре за 10 дней.[4] Прорастание аскоспор может подавляться танин и виды Streptomyces. С другой стороны, прорастание стимулируется глюкозой. Недостаток глюкозы может привести к снижению уровня прорастания.[1][4]

Патология

Внутренний аллерген

С. globosum часто встречается в сырых зданиях по всей Северной Америке и Европе.[13] Примерно 10–30% домов в Северной Америке содержат плесень.[6] Это представляет опасность для здоровья из-за аллергической природы этих грибов.[8] Оба С. globosum гифы и споры содержат антигены, такие как Chg45, для индукции выработки антител IgE и IgG у аллергиков. Хотя повышение уровня IgE является временным, повышенные уровни IgG сохраняются в сыворотке.[6] Это может привести к неатопической астме, синуситу и респираторным заболеваниям у жителей загрязненных зданий.[6][13] Такие проявления аллергии можно предотвратить с помощью хлората калия в строительных материалах. Хлорат, токсичный для многих штаммов грибов, нарушает восстановление нитратов в грибах за счет использования нитратредуктазы грибов для образования токсичного хлорита. Хотя неясно, С. globosum содержит нитратредуктазу, хлорат до сих пор хорошо известен С. globosum токсин. Однако, хотя хлорат подавляет образование перитеций, он не влияет на рост гиф и споруляцию.[8]

С. globosum колонии потенциальные аллергены, а живя во влажных зданиях, они обычно являются случайными факторами плохого качества воздуха в помещении.[8][12] Колонии можно обнаружить на мокрой строительной древесине, а также на плитке. Хотя в воздухе споры обычно не обнаруживаются, вдыхание может вызвать аллергическую реакцию и респираторные заболевания.[8][14][13]

Онихомикоз

Несмотря на то что С. globosum находятся сапрофиты, они могут вызвать оппортунистический человеческий онихомикоз и кожные инфекции. Такие недерматофитные виды ответственны за небольшой процент случаев онихомикоза.[12] Тем не менее такая патология у человека встречается редко. Первый хорошо известный случай С. globosum онихомикоз появился в Корее, где у пациента развился гиперкератоз ногтей. Симптомы заболевания были купированы противогрибковыми препаратами. тербинафин и лечение аморолфином.[7] Амфотерцин В неэффективен в отношении патогенных видов рода Chaetomium.[15]

Церебральные и легочные инфекции, вызываемые видами Chaetomium, не редкость. Известно, что они вызывают поверхностные микозы у пациентов с ослабленным иммунитетом.[12] С. globosum может вызвать петехия и поражения кожи, а также феогифомикоз и абсцесс головного мозга. Последние заболевания очень редки.[15] В одном случае у пациента с ослабленным иммунитетом после трансплантации почки развился фатальный абсцесс мозга из-за С. globosum инфекционное заболевание. Было неясно, как штамм попал в мозг.[16] Для идентификации патогена инфицированную ткань обрабатывали КОН. В результате были обнаружены разделенные темные гифы, характерные для С. globosum.[15]

Микотоксины

С. globosum производить эмодины, хризофанолы, хетоглобозины A, B, C D, E и F, а также хетомин и азафилоны, хетовиридины. Хетомин вызывает токсичность для млекопитающих и грамположительных бактерий.[4][17] Это позволяет растениям, зараженным C.globosum противостоять бактериальным заболеваниям. В цитохалазин микотоксины, хетоглобозины A и C, нарушают клеточное деление и движение в клетках млекопитающих. Эти цитохалазины связываются с актин и влияют на полимеризацию актина. Фактически, хетоглобозин А очень токсичен для клеток животных даже в минимальных дозах.[14]

В микотоксины выгода С. globosum колонии, способствуя их росту. Обычно это происходит при нейтральном pH, когда микотоксины продуцируются на оптимальном уровне.[7][14]

Известно, что микотоксические хетовиридины подавляют образование опухолей у мышей, получавших С. globosum.[18] Их цитотоксическая активность разрушает раковые клетки.[17][19] Понимание роли таких микотоксинов может привести к применению новых лекарств.[18]

Сельскохозяйственное использование

С. globosum эндофитны для многих растений. Их бессимптомная колонизация поддерживает устойчивость растений к токсичности металлов.[20] Тяжелые металлы, такие как медь, подавляют рост растений и нарушают метаболические процессы, например фотосинтез. Когда растения кукурузы обрабатывали С. globosum, они выражали меньшее торможение роста и повышенную биомассу.[20] С. globosum также известно, что проживает в Гинкго билоба растения.[17] Такие растения используют этот эндофитный гриб для подавления бактериальных патогенов. Фактически, прививка аскоспор уменьшает симптомы бактериальных заболеваний, такие как увядание, струпья яблони и фитофтороз семян обработанных растений.[21] Повышение устойчивости растений к стрессу и микробной защиты, оказывает С. globosum приложение, выгодное для использования в сельском хозяйстве.[20]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Chapman, E .; Фергус, К. (1975). «Прорастание аскоспор Chaetomium globosum". Микология 67: 1048-1052.
  2. ^ Liu, Z .; Ян, Q .; Ма, Дж. (2007). "Ген белка теплового шока (hsp22.4) от Chaetomium globosum придает дрожжам устойчивость к жаре и Na2CO3 ». Appl Microbiol Biotechnol 77: 901-908.
  3. ^ а б "www.phadia.com/en" Проверено 17 октября 2014 года.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я Domsch, K.H .; Gams, W .; Андерсон, Т. (1980). "Компендиум почвенных грибов" Лондон, Нью-Йорк: Academic Press.
  5. ^ "www.broadinstitute.org" Проверено 17 октября 2014 года.
  6. ^ а б c d е Провост, Н .; Shi, C .; Она, Y .; Cyr, T .; Миллер, Д. (2013). «Характеристика антигенной хитозаназы целлюлозолитического гриба. Chaetomium globosum". Медицинская микология 51:290-299.
  7. ^ а б c Kim, D .; Ли, М .; Suh, M .; Ха, Г .; Kim, H .; Цой, Дж. (2008). "Онихомикоз, вызванный Chaetomium globosum". Энн Дерматол 25(2): 232-236.
  8. ^ а б c d е ж грамм Biles, C .; и другие. (2012). «Дифференциальное ингибирование хлората Chaetomium globosumПрорастание, рост гиф и синтез перитеций ». Микопатология 174: 475-487.
  9. ^ Кэмпбелл, С .; Johnson, E .; Варнок, Д. (2013). «Идентификация патогенных грибов» Чичестер, Сассекс: Wiley-Blackwell.
  10. ^ а б c "http://www.doctorfungus.org" В архиве 2010-11-21 на Wayback Machine
  11. ^ а б c Arx, J .; Guarro, J .; Фигерас, М. (1986). "Род аскомицетов Chaetomium" Берлин: Стултгарт.
  12. ^ а б c d Aspiroz, C .; Gene, J .; Резуста, А .; Charlez, L .; Саммербелл, Р. (2007). "Первый случай онихомикоза в Испании, вызванныйChaetomium globosum". Медицинская микология 45: 279-282.
  13. ^ а б c McMullin, D .; Sumarah, M .; Миллер, Д. (2013). «Хетоглобозины и азафилоны, продуцируемые канадскими штаммами Chaetomium globosum изолированы от внутренней среды ». Исследование микотоксинов 29: 47-54.
  14. ^ а б c Fogle, M .; Дуглас, Д .; Джемпер, C .; Страус, Д. (2008). "Рост и производство микотоксинов Chaetomium globosum предпочтение отдается нейтральному pH ». Int J Mol Sci 9: 2357-2365.
  15. ^ а б c Наджафзаде, М .; Fata, A .; Naseri, A .; Saradegho Keisari, M .; Farahyar, S .; Гянджбахш, М .; Ziaee, M .; Долатабади, S .; Хуг, Г. (2014). «Имплантационный феогифомикоз, вызванный неспорообразующими видами Chaetomium». Journal de Mycologie Medicale 24(2): 161-165.
  16. ^ Ананди, В. и др. (1989). "Церебральный феогифомикоз, вызванный Chaetomium globosumу получателя трансплантата почки ". J Clin Microbiol 27(10): 2226-2229.
  17. ^ а б c Xiang, L .; Tian, ​​Y .; Ян, С .; Zhang, Y .; Цинь, Дж. (2013). «Цитотоксические алкалоиды азафилона из Chaetomium globosum TY1 ". Письма по биоорганической и медицинской химии 23: 2945-2947.
  18. ^ а б Borges, W .; Mancilla, G .; Guimaraes, D .; Duran-Patron, R .; Collado, I .; Пупо, М. (2011). "Азафилоны из эндофитов Chaetomium globosum". Журнал натуральных продуктов 74: 1182-1187.
  19. ^ Zhang, Q .; Gao, J .; Li, H .; Tian, ​​J .; Пескителли, Г. (2012). «Хетоглобозин Vb из эндофитного Chaetomium Globosum: абсолютная конфигурация хетоглобозинов». Хиральность 24:668-674.
  20. ^ а б c Abou Alhamed, M .; Шебани, Ю. (2012). «Эндофитный Chaetomium globosum повышает устойчивость проростков кукурузы к медному стрессу ». Биология растений 14(5): 859-863.
  21. ^ Cullen, D .; Berbee, F .; Эндрюс, Дж. (1984). "Chaetomium globosum противодействует возбудителю парши яблони, Venturia inaequalis, в полевых условиях ». Может J Bot 62: 1814-1818.

внешняя ссылка