- الخصائص العامة
- أنواع كونيديوفورس
- إنتاج السموم الفطرية
- التغذية
- علم الوراثة والتصنيف
- جنس
- جنس
- الموطن
- التكاثر
- التكاثر اللاجنسي
- التكاثر الجنسي
- مسببات الأمراض والأمراض
- التكنولوجيا الحيوية
- المراجع
البنسليوم هو جنس من البكتيريا الموجودة في Ascomycota phyllum. تم وصفه لأول مرة من قبل عالم الفطريات الألماني هاينريش لينك في عام 1809 وكان تصنيفها معقدًا.
في البداية كان موجودًا في Deuteromycetes (الفطريات غير الكاملة) ، حيث لم يُعرف سوى حالته المشوهة (اللاجنسي). في وقت لاحق وجد أن Penicillium يتوافق مع الحالات teleomorphic (الجنسية) من أجناس Eupenicillium و Talaromyces من Ascomycetes.
Conidiophore من Penicillium sp. بواسطة AJC1 ، عبر ويكيميديا كومنز.
تتميز حالة صورة بصرية مشوهة للبنسيليوم بفصل خيوط هيالين (عديم اللون). عند وضعها في وسط الاستزراع المعملية ، تتحول المستعمرات من اللون الأزرق والأخضر المزرق إلى اللون الوردي.
أصل أصل البنسيليوم يأتي من الفرشاة ، لأن conidiophores (الهياكل التي تنتج الأبواغ اللاجنسية) متفرعة.
تُعرف البنسليوم ، مع الأنواع الأخرى من الفطريات ، بالقوالب ، لأنها تنمو على منتجات عضوية مختلفة ، وتشكل طبقة من ألوان مختلفة. هذا الجنس رمي ويمكن أن ينمو في بيئات مختلفة.
العديد من الأنواع ذات أهمية كبيرة للبشر. تم الحصول على البنسلين (أول مضاد حيوي يستخدم في الطب) من P. chrysogenum. من ناحية أخرى ، فإن ما يسمى بالجبن الأزرق تحصل على خصائصها من النشاط الدهني والمحلل للبروتين لأنواع البنسليوم.
بعض الأنواع ضارة بالصحة. هذه تنتج سموم مختلفة مثل ochratoxins التي تضر بالجهاز الكلوي. أنواع أخرى تضر بأطعمة مختلفة مثل الخبز والحمضيات. بعضها من مسببات الأمراض للحيوانات والبشر.
الخصائص العامة
تتميز المجموعة بتقديم خيوط حاجزة وخيوط شكل mycelia. عندما تزرع في المختبر ، فإنها تنتج مستعمرات ذات حواشي مدمجة وحواف محددة جيدًا.
تنمو المستعمرات بسرعة ولها مظهر صوفي أو قطني. تكون بيضاء في البداية ثم تتحول إلى اللون الأزرق والأخضر أو الأصفر المخضر أو الوردي.
يتم إنتاج الأبواغ الجنسية (الأبواغ الأسكوية) في أسكي (أجسام الفاكهة) التي يمكن أن تكون خشبية أو أكثر نعومة في الملمس حسب المجموعة.
السمة الأكثر بروزًا للجنس هي تطوير كونيديوفورات متفرعة الشكل. تسمح الأنواع المختلفة من تفرع الكونيديوفور بالتمييز بين الأنواع.
إن conidiophore منظم جيدًا وله محور تتشكل منه الفروع (metallis). يتم تشكيل Phialides (خلايا على شكل زجاجة تنتج كونيديا) على الحبيبات. هذه هي الشخصية الأكثر أهمية للتمييز بين أنواع الجنس.
أنواع كونيديوفورس
بسيط: الفالييدات منفردة.
Monoverticylates: مجموعة من phialides تحدث عند قمة محور conidiophore.
المتغيرات Divicariates: تتفرع methules على ارتفاعات مختلفة وعلى هذه مجموعات من phialides.
Biverticylates: يتم تشكيل ثلاثة فلزات أو أكثر عند طرف العمود ، كل منها بمجموعة من phialides عند القمة.
Terverticylates: يقدمون سلسلة من الفروع الوسيطة بين metules و phialides.
إنتاج السموم الفطرية
تنتج أنواع البنسليوم مواد سامة تلوث الطعام ، والتي تُعرف باسم السموم الفطرية. الأكثر شيوعًا هي السموم الأوكراتية والباتولين.
يمكن أن تلوث سموم الأوكرات بالحبوب والجبن ، كما تتراكم في دهون الحيوانات التي يستهلكها البشر. تؤثر هذه السموم على نظام الكلى.
تم العثور على الباتولين في الحبوب والمكسرات. يمكن أن يضعف جهاز المناعة ويهاجم الجهاز العصبي.
التغذية
أنواع البنسليوم هي نباتات رمية. لديهم قدرة عالية على تحلل المواد العضوية بسبب حقيقة أنها تنتج كمية كبيرة من الإنزيمات المتحللة للماء. هذه الإنزيمات لديها القدرة على تسريع عملية التحلل.
تُعرف هذه الفطريات باسم العفن وجراثيمها هي ملوثات الهواء الرئيسية في العديد من المباني المغلقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تتصرف كممرضات لمحاصيل مختلفة سواء في الحقل أو بعد الحصاد.
يمكن أن ينتج الكثير من السموم التي تسبب الضرر للإنسان. يفضل البعض الآخر تخمير بعض الأطعمة ويمكنهم أيضًا إنتاج المضادات الحيوية.
علم الوراثة والتصنيف
يعتبر تصنيف Penicillium معقدًا للغاية ، لأنه في العديد من مجموعات الفطريات كان من الشائع أن تعتبر حالات anamorphic و teleomorphic تصنيفات مختلفة.
في البداية كان الجنس موجودًا في المجموعة الاصطناعية Deuteromycetes (الفطريات غير الكاملة) لأن أشكالها الجنسية لم تكن معروفة. توجد Teleomorphs في Ascomycota phylum ضمن ترتيب Eurotiales
تم فصل الجنس إلى أربعة أجناس فرعية: Aspergilloides و Furcatum و Penicillium و Biverticillium ، والتي تختلف حسب نوع كونيديوفور. في وقت لاحق ، ارتبط Biverticillatum بالجنس teleomorphic Talaromyces والأجناس الثلاثة الأخرى مع Eupenicillium.
في وقت لاحق ، في مراجعة Penicillium sensoricto (لا يشمل Talaromyces) ، تم اعتبار teleomorph Eupenicillium مرادفًا ، لأن اسم Penicillium أقدم.
جنس
يتميز بتقديم أسكي مكون من شبكة خيوط ذات جدران ملساء. تنضج Asci في غضون أسابيع قليلة في وسط الثقافة. تتشكل ثمانية أبواغ أسكوية أحادية الخلية. الأنامورف (subgenus Biverticillatum) له فيالييدات ضيقة.
حددت الدراسات الجزيئية أن هذه المجموعة أحادية الخلية وتقع حاليًا في عائلة Trichocomaceae. يتم التعرف على ما يقرب من 110 نوعًا ، مجمعة في سبعة أقسام.
من بين الأنواع ذات الأهمية ، تبرز T. marneffei ، وهي مُمْرِض يسبب فطارًا جهازيًا لدى مرضى فيروس نقص المناعة البشرية.
جنس
يشمل الجنس حاليًا جميع أنواع Eupenicillium ، بالإضافة إلى أجناس Eladia و Torulomyces و Chromocleista و Hemicarpenteles.
توجد أنواع أسكي بخلايا متساوية الأبعاد (جوانب متساوية) ، بجدران صلبة جدًا (مصلبة). يستغرق Asci شهورًا حتى ينضج ، وفي بعض الحالات ، تفشل الأبواغ الأسكوية في النضوج.
تتميز الحالة اللاجنسية بفياليدات واسعة أمبولة أو على شكل زجاجة.
يقع الجنس في عائلة Aspergillaceae وقد تم تقسيمه إلى نوعين فرعيين (Aspergilloides و Penicillium) و 25 قسمًا.
الموطن
يمكن أن تزدهر أنواع البنسليوم في بيئات متنوعة ولها توزيع عالمي. هؤلاء قادرون على العيش في ظروف قاسية من درجات الحرارة أو الملوحة أو درجة الحموضة أو الإجهاد المائي.
تم الإبلاغ عن وجود البنسليوم في أكثر من 400 نوع من النباتات. تم العثور عليها في مناطق شديدة البرودة مثل شبه القطب الشمالي والتندرا.
في البيئات المالحة ، تم الإبلاغ عن وجود أنواع البنسليوم على أنها نباتات داخلية من الأعشاب البحرية أو تنمو في تربة عالية الملوحة.
الأنواع الأخرى قادرة على النمو في التربة عالية الحموضة بشكل طبيعي أو من خلال الأنشطة البشرية ، مثل النفايات السائلة للتعدين ومياه الصرف الصناعي.
التكاثر
تتكاثر أنواع البنسيليوم والتالاروميسيس اللاجنسي والجنس.
التكاثر اللاجنسي
يمكن أن يحدث عن طريق تجزئة mycelia التي تستمر في الانقسام فيما بعد. في حالات أخرى ، يمكن أن يتشكل الصلبة (الميسليوم السميك الجدران) التي يمكنها تحمل الظروف المعاكسة ثم تبدأ في الانقسام.
الشكل الأكثر شيوعًا للتكاثر اللاجنسي هو إنتاج الكونيديا (الأبواغ الجنسية) من الكونيديوفورات. تتشكل هذه من انقسام نواة phialides.
التكاثر الجنسي
يتم إنتاج الجراثيم الجنسية في أسكي. يتم إنشاء antheridium (هيكل ذكوري) و ascogonium (بنية أنثوية). تندمج السيتوبلازم في كلا الهيكلين (plasmogamy) ثم تنضم النوى (karyogamy).
بمجرد تشكيل الخلية ثنائية الصبغة ، يحدث الانقسام الاختزالي. يتم تشكيل أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية تخضع للانقسام ، وبالتالي تنتج ثمانية أبواغ أسكوية.
الأبواغ الأسكوبية هي أحادية العدد مع نواة واحدة. قد يكون لها سطح أملس أو مزخرف وتتطاير بفعل الرياح أو تصريفها بسبب المطر.
مسببات الأمراض والأمراض
أنواع مختلفة من البنسليوم هي عوامل مسببة لتلف الطعام ، خاصة عندما تكون الظروف رطبة ودافئة. تتطور المستعمرات عليها وتتفكك الإنزيمات التي تنتجها بسرعة. المستعمرات بشكل عام تكون خضراء اللون.
كما أن تلوث الأبنية بأبواغ البنسيليوم والأجناس الأخرى متكرر. تساعد البيئات المغلقة والرطبة على نمو الفطريات. هناك أشخاص حساسون جدًا للجراثيم التي تسبب أمراض الجهاز التنفسي المختلفة والحساسية.
T. marneffei (المعروف سابقًا باسم Penicillium marneffei) يسبب مرض البنسليوز ، وهو مرض مستوطن في جنوب شرق آسيا. هذا يؤثر فقط على المرضى الذين يعانون من كبت المناعة ، وخاصة المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية. تصيب Conidia العائل عن طريق الاستنشاق ثم تتطور داخل الخلايا ، مما يؤثر على وظيفة بعض الأعضاء.
التكنولوجيا الحيوية
تستخدم بعض أنواع البنسليوم على نطاق واسع في صناعة الأغذية والأدوية.
في العديد من منتجات اللحوم التي تخضع لعمليات النضج ، فإن وجود مستعمرات فطرية على السطح أمر شائع. يعزز هذا الفطر الروائح والنكهات المميزة بسبب إنتاج مركبات كيميائية مختلفة.
تشكل أنواع البنسليوم النباتات الميكروبية السطحية في بعض النقانق المخمرة مثل السلامي. وهي مضادات أكسدة وتمنع الجفاف ، بالإضافة إلى قدرتها على التحلل للبروتين مما يساهم في علاج المنتجات وتجنب مهاجمة مسببات الأمراض.
في حالة ما يسمى بالجبن الأزرق ، يضاف P. roqueforti أثناء نضوجها. ينتج نشاطها إنزيمات تكسر المركبات الكيميائية التي تنتج الرائحة والنكهة المميزة لهذه الجبن. البقع الزرقاء هي مستعمرات الفطر على الجبن.
بعض الأنواع قادرة على إنتاج مضادات حيوية طبيعية. أحد هذه الأنواع هو البنسلين ، الذي يتم الحصول عليه بشكل رئيسي من P. chrysogenum. كان البنسلين هو أول مضاد حيوي يستخدم في الطب.
المراجع
- Acosta R (2006) اختيار منتجي البنسليوم من الببتيدات المضادة للفطريات لاستخدامها في منتجات اللحوم. ذاكرة للتأهل للقب دكتور. كلية الطب البيطري ، جامعة إكستريمادورا ، إسبانيا. 288 ص.
- Cabañes J و MR Bragulat و G Castellá (2010) Ochratoxin من الأنواع المنتجة في جنس Penicillium. السموم 2: 1111-1120.
- Houbraken and RA Samson (2011) Phylogeny of Penicillium وفصل Trichocomaceae إلى ثلاث عائلات. دراسات في علم الفطريات 70: 1-51.
- Samson RA، N Yilmazi، J Houbraken، H Spierenburg، KA Seifert، SW Peterson، J Varga and JC Frisvad (2011) Phylogeny and nomenclature of the Talaromyces and taxa الموجودة في Penicillium subgenus Biverticillium. دراسات في علم الفطريات 70: 159-183.
- Visagie CM و J Houbraken و JC Frisvad و SB Hong و CGW Klaassen و G Perrone و KA Seifert و J. Varga و T Yaguchi و RA Samson (2014) تحديد وتسمية جنس Penicillium. دراسات في علم الفطريات 78: 343-371.
- Yadav A و P Verma و V Kumar و P Sangwan و S Mishra و N Panjiar و V Gupta و AK Saxena (2017) التنوع البيولوجي لجنس Penicillium في موائل مختلفة. في: KV Gupta و S Rodríguez-Canto (محرر). التطورات الجديدة والمستقبلية في مجال التكنولوجيا الحيوية الميكروبية والهندسة الحيوية. خصائص وتطبيقات نظام البنسليوم. إلسفير ، المملكة المتحدة.