Penicillium chrysogenum det är den svampart som oftast används vid produktion av penicillin. Arten är inom släktet Penicillium av Aspergilliaceae-familjen av Ascomycota.
Det kännetecknas av att det är en trådsvamp, med septathyfer. När den odlas i laboratoriet växer dess kolonier snabbt. De är sammetslena till bomulliga i utseende och blågröna..
Artikelindex
P. chrysogenum det är en saprofytisk art. Det kan bryta ner organiskt material för att producera enkla kolföreningar som det använder i sin kost.
Arten är allestädes närvarande (den kan hittas var som helst) och det är vanligt att hitta den i slutna utrymmen, marken eller förknippad med växter. Det växer också på bröd och dess sporer är vanliga i damm..
Sporer av P. chrysogenum de kan orsaka luftvägsallergier och hudreaktioner. Det kan också producera olika typer av toxiner som påverkar människor.
Den mest kända användningen av arten är produktionen av penicillin. Detta antibiotikum upptäcktes först av Alexander Fleming 1928, även om han ursprungligen identifierade det som P. rubrum.
Även om det finns andra arter av Penicillium kan producera penicillin, P. chrysogenum det är det vanligaste. Dess föredragna användning inom läkemedelsindustrin beror på dess höga produktion av antibiotika.
De reproducerar asexuellt med hjälp av konidier (asexuella sporer) som produceras i konidioforer. Dessa är upprätta och tunnväggiga, med få fialider (conidia-producerande celler).
Sexuell reproduktion sker genom askosporer (könssporer). Dessa förekommer i tjockväggiga askar (fruktkroppar).
Ascospores (könssporer) produceras i asci (fruktkroppar). Dessa är av cleistothecium-typ (runda i form) och har sklerotiserade väggar.
Sekundära metaboliter är organiska föreningar som produceras av levande varelser som inte direkt ingriper i deras ämnesomsättning. När det gäller svampar hjälper dessa föreningar att identifiera dem.
P. chrysogenum Det kännetecknas av att producera roquefortin C, meleagrin och penicillin. Denna kombination av föreningar underlättar deras identifiering i laboratoriet. Dessutom producerar svampen andra färgade sekundära metaboliter. Xanthoxiliner är ansvariga för den gula färgen på exudatet som är typiskt för arten.
Å andra sidan kan det producera aflatoxiner, som är mykotoxiner som är skadliga för människor. Dessa toxiner angriper leversystemet och kan leda till cirros och levercancer. Svampens sporer förorenar olika livsmedel som, när de intas, kan orsaka denna patologi.
Arten är saprofytisk. Den har förmågan att producera matsmältningsenzymer som frigörs på organiskt material. Dessa enzymer bryter ner substratet och bryter ner komplexa kolföreningar.
Senare frigörs de enklare föreningarna och kan absorberas av hyferna. Näringsämnen som inte konsumeras ackumuleras som glykogen.
P. chrysogenum beskrevs först av Charles Thom 1910. Arten har en omfattande synonymi (olika namn för samma art).
Fleming 1929 identifierade de penicillinproducerande arterna som P. rubrum, på grund av närvaron av en röd koloni. Senare tilldelades arten under namnet P. notatum.
1949 indikerade mykologerna Raper och Thom det P. notatum är synonymt med P. chrysogenum. År 1975 gjordes en översyn av gruppen av arter relaterade till P. chrysogenum och fjorton synonymer föreslogs för detta namn.
Det stora antalet synonymer för denna art är relaterat till svårigheten att fastställa diagnostiska tecken. Det har inses att variationer i odlingsmediet påverkar vissa egenskaper. Detta har lett till felidentifieringar av taxon.
Det är intressant att notera att enligt principen om prioritet (första publicerade namn) är namnet på den äldsta taxon P. griseoroseum, publicerades 1901. Emellertid, P. chrysogenum hålls som ett bevarat namn på grund av dess omfattande användning.
För närvarande är de mest exakta egenskaperna för att identifiera arten produktionen av sekundära metaboliter. Närvaron av roquefortin C, penicillin och meleagrin garanterar korrekt identifiering.
P. chrysogenum är begränsad till avsnittet Chrysogena av genren Penicillium. Detta släkt är beläget i familjen Aspergilliaceae av Eurotiales-ordningen i Ascomycota.
Chrysogena-sektionen kännetecknas av terverticylerade och fyrhåriga konidioforer. Fialiderna är små och kolonierna i allmänhet sammetslena. Arterna i denna grupp är toleranta mot salthalt och nästan alla producerar penicillin.
13 arter har identifierats för sektionen P. chrysogenum typarten. Detta avsnitt är en monofyletisk grupp och är bror till Roquefortorum-sektionen.
Denna svamp har filamentös mycel. Hyferna är septat, vilket är karakteristiskt för Ascomycota.
Konidioforerna är terverticylerade (med riklig förgrening). Dessa är tunna och släta väggar och mäter 250-500 µm.
Metylerna (grenarna av konidioforen) har släta väggar och fialiderna är lökformiga (flaskformade) och ofta med tjocka väggar..
Conidia är subglobos till elliptiska, 2,5-3,5 µm i diameter och släta väggar betraktade med ljusmikroskopet. I avsökningselektronmikroskopet tuberkuleras väggarna.
P. chrysogenum det är kosmopolitiskt. Arten har hittats växande i marina vatten, liksom på marken av naturliga skogar i tempererade eller tropiska zoner..
Det är en mesofil art som kan växa mellan 5 - 37 ° C, med sitt optimala vid 23 ° C. Dessutom är den xerofil, så den kan utvecklas i torra miljöer. Dessutom är det tolerant mot salthalt.
På grund av förmågan att växa under olika miljöförhållanden är det vanligt att hitta det inomhus. Det har hittats i bland annat luftkonditionering, kylskåp och sanitetssystem.
Det är en frekvent svamp som en patogen för fruktträd som persikor, fikon, citrusfrukter och guavor. På samma sätt kan det förorena spannmål och kött. Det växer också på bearbetade livsmedel som bröd och kakor.
På P. chrysogenum det finns en övervägande av asexuell reproduktion. Under mer än 100 år av svampstudien fram till 2013 verifierades inte den sexuella reproduktionen hos arten.
Detta sker genom produktion av konidier i konidioforerna. Bildandet av konidier är associerat med differentieringen av specialiserade reproduktiva celler (fialider).
Conidia-produktionen börjar när en vegetativ hyfa slutar växa och en septum bildas. Sedan börjar detta område svälla och en serie grenar bildas. Grenarnas apikala cell skiljer sig in i fialiden som börjar dela sig med mitos för att ge upphov till konidierna.
Konidierna sprids huvudsakligen av vinden. När conidiosporerna når en gynnsam miljö, groddar de och ger upphov till svampens vegetativa kropp..
Studien av den sexuella fasen i P. chrysogenum Det var inte lätt eftersom kulturmedierna som används i laboratoriet inte främjar utvecklingen av sexuella strukturer.
2013 lyckades den tyska mykologen Julia Böhm och medarbetare stimulera sexuell reproduktion hos arten. För detta placerade de två olika raser på agar i kombination med havregryn. Kapslarna utsattes för mörker vid en temperatur mellan 15 ° C och 27 ° C.
Efter en inkubationstid mellan fem veckor och tre månader observerades bildandet av cleistocecia (sluten rundad ask). Dessa strukturer bildades i kontaktzonen mellan de två raserna.
Detta experiment visade att i P. chrysogenum sexuell reproduktion är heterotisk. Det är nödvändigt att producera ett askogonium (kvinnlig struktur) och ett antheridium (manligt struktur) av två olika raser..
Efter bildandet av ascogonium och antheridium smälter cytoplasmerna (plasmogami) och sedan kärnorna (karyogamy). Denna cell kommer in i meios och ger upphov till askosporer (könssporer).
Kolonier på kulturmedier växer mycket snabbt. De är sammetslena till bomulliga i utseende, med vita mycelier i marginalerna. Kolonierna är blågröna och ger rikligt ljusgult utsöndring.
Fruktiga dofter finns i kolonierna, liknar ananas. Men i vissa raser är lukten inte särskilt markerad..
Penicillin är det första antibiotikumet som har använts framgångsrikt inom medicin. Detta upptäcktes av en slump av den svenska mykologen Alexander Fleming 1928.
Forskaren genomförde ett experiment med bakterier av släktet Stafylokock och odlingsmediet förorenades med svampen. Fleming observerade att bakterierna inte växte på platsen där svampen utvecklades.
Penicilliner är betalaktamiska antibiotika och de av naturligt ursprung klassificeras i flera typer beroende på deras kemiska sammansättning. Dessa verkar främst på grampositiva bakterier som attackerar deras cellvägg, huvudsakligen bestående av peptidoglykan.
Det finns flera arter av Penicillium kan producera penicillin, men P. chrysogenum det är den med högsta produktivitet. Den första kommersiella penicillinen producerades 1941 och redan 1943 lyckades den produceras i stor skala.
Naturliga penicilliner är inte effektiva mot vissa bakterier som producerar enzymet penicillas. Detta enzym har förmågan att förstöra penicillins kemiska struktur och inaktivera det.
Det har emellertid varit möjligt att producera halvsyntetiska penicilliner genom att ändra sammansättningen av buljongen där Penicillium. Dessa har fördelen att de är resistenta penicilas, därför effektivare mot vissa patogener..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.