RHIZOPUS STOLONIFER: الخصائص والتشكل ودورة الحياة - مادة الاحياء - 2026

Rhizopus stolonifer هو فطر عالمي ممرض للنبات ينتمي إلى عائلة Mucoraceae ، قادر على النمو والتطور في مجموعة متنوعة من البيئات. إنه نوع سريع النمو ، يفضل استعمار وتحلل المواد الغذائية أو المنتجات الزراعية المخزنة.

يشكل هذا النوع أحد أكثر الفطريات شيوعًا ، وينتشر عالميًا ، على الرغم من انتشاره في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. في الواقع ، إنه كائن حي رمي يتدخل في استعمار ركيزة التربة ويعمل كطفيلي يغزو الأنسجة النباتية المتحللة.

Rhizopus stolonifer. المصدر: WDKeeper

يُعرف عمومًا باسم "قالب الخبز الأسود" ، ويتميز بوجود فطريات كثيفة متفرعة تتكون من ثلاثة أنواع من الخيوط: stolons و sporangiophores و rhizoids. يولد sporangia العديد من الجراثيم متعددة النوى التي تشارك في التكاثر اللاجنسي ، على عكس التكاثر الجنسي الذي يتطلب فطريات متوافقة ولكن مختلفة من الناحية الفسيولوجية.

على المستوى الصناعي ، تُستخدم الفطريات من جنس Rhizopus ، بما في ذلك R. stolonifer ، لإنتاج منتج الكحول الإيثيلي للتخمير. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام هذا النوع تجاريًا للحصول على حمض اللاكتيك عالي النقاء وحمض الفوماريك المستخدم في الصناعات الكيميائية والغذائية والصيدلانية.

الخصائص العامة

توزيع والسكن

يعتبر فطر zygomycota Rhizopus stolonifer أحد أكثر أنواع المخاطية شيوعًا ، حيث يتم توزيعه على نطاق واسع في جميع أنحاء الكوكب. في الواقع ، إنه أحد الفطريات الأولى التي تظهر على الخبز القديم ، والخضروات والفواكه المتعفنة ، وكونه كائنًا حيويًا دقيقًا في الأطعمة القابلة للتلف.

Rhizopus stolonifer هو أحد الفطريات الأولى الموجودة في الخبز. المصدر: مات وارتون

تزدهر بشكل فعال في نطاق درجة حرارة بين 12 و 32 درجة مئوية ، ودرجة حرارة النمو المثلى هي 25 درجة مئوية. في الواقع ، تعد جراثيمها نادرة في بيئات الهواء النقي ، ولكنها تتواجد بكثرة في البيئات الرطبة وحول المنتجات البيولوجية المتحللة.

توجد عادة في تربة رطبة أو في سماد أو روث أو مواد نباتية متفرقة أو في غبار متراكم. وبالمثل ، على عجينة الخشب ، أو أعشاش الطيور ، أو أقراص العسل ، أو على مختلف البذور والفواكه.

في الواقع ، هذا النوع قادر على استعمار مجموعة واسعة من الركائز الطبيعية ، لأنه يتكيف مع تركيزات مختلفة من العناصر الغذائية الأساسية. في الواقع ، يمكنك استخدام النيتروجين والكربون ببساطة أو بالاشتراك مع العناصر الغذائية المختلفة.

على مستوى المختبر ، ينمو Rhizopus stolonifer على وسائط استنبات مختلفة ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على مركبات أمينية وأملاح الأمونيوم. ومع ذلك ، فإنه لا ينمو على الوسائط التي تحتوي على نسبة عالية من النترات ، مثل Czapek Dox Agar ، الذي يحتوي على النترات كمصدر وحيد للنيتروجين.

في الثقافة المختبرية ، تنبت الأبواغ الملقحة لـ Rhizopus stolonifer بعد 8-20 يومًا عند متوسط ​​درجة حرارة 21 درجة مئوية في الواقع ، تتطلب جراثيم هذه الفطريات فترة راحة قبل عملية الإنبات وتطور الفطريات.

علم الأمراض في الخضار والغذاء

Rhizopus stolonifer هو العامل المسبب للمرض المعروف باسم "العفن الناعم للفواكه" ، وخاصة في الفراولة والخوخ والبطيخ. تصاب هذه الفاكهة التي تحتوي على نسبة عالية من السكر والماء بهذه الفطريات من الأضرار الجسدية أو الإصابات التي تحدث أثناء المناولة بعد الحصاد.

أثناء التخزين ، تنعم أنسجة الفاكهة المصابة ، وتطلق سائلًا ذا رائحة حمضية قوية. في الواقع ، تؤدي ظروف درجات الحرارة والرطوبة المرتفعة إلى تطوير الفطريات التي تغطي سطح الثمار بسرعة.

Rhizopus stolonifer على فراولة تظهر سبورانجيا سوداء. المصدر: إريك ماكنزي

تتطور الأبواغ والجراثيم من الفطريات ، والتي عند الإنبات تولد العديد من إنزيمات الإستريز والكايتيناز التي تفكك جدار الخلية للأنسجة المجاورة. وبهذه الطريقة ينتشر المرض إلى الثمار الصحية المجاورة بتدخل الحشرات أو الريح.

جعلت الاختبارات المعملية من الممكن تحديد أن التأثير الممرض لـ Rhizopus stolonifer يرجع إلى تعطين الأنسجة للمنتجات المخزنة. كونها المركبات الأنزيمية من polygalacturonase (PG) و pectinmethylesterase (PME) المسؤولة عن النقع المذكور في الفواكه أو الخضروات أو الدرنات المتحللة.

وبهذه الطريقة ، تكتسب الأطعمة المصابة لونًا بنيًا داكنًا ، بسبب التراكم الواسع للبكتيريا البوغية الداكنة على الفطريات. في كثير من الأحيان يتم الخلط بين هذه الأعراض والهجوم الذي تسببه Monilia fructicola ، العامل المسبب لـ "العفن البني".

علم الأمراض في الإنسان

بالنسبة للبشر ، يتسبب التركيز البيئي العالي لجراثيم Rhizopus في نوع من حساسية الجهاز التنفسي. يُعرف هذا المرض باسم التهاب رئوي فرط الحساسية أو التهاب الأسناخ التحسسي الخارجي. وبالمثل ، قد يعاني بعض الأشخاص من تفاعلات جلدية.

التصنيف

فصيلة Rhizopus stolonifer هي فطر عالمي يقع تصنيفياً على النحو التالي:

- مملكة الفطريات

- الشعبة: Zygomycota

- الشعبة: ميكوتا

- التقسيم: Mycotina

- الصنف: الفطريات الفطرية

- الترتيب: Mucorales

- العائلة: Mucoraceae

- الجنس: Rhizopus

- الأنواع: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

المرادفات

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. الفخوريون شرويت (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

علم التشكل المورفولوجيا

Rhizopus stolonifer هو فطر خيطي يقدم sporangiophores غير متفرعة ، بطول 2 مم وسماكة 20 ميكرون. تظهر هذه الواصلة الهوائية أو السويقة أو sporangiophore من جذور جذرية متطورة ولونها بني غامق.

Sporangia كروية الشكل ولونها أسود لامع ، يبلغ قطرها 250-280 ميكرون ولها هيكل يسمى الكولوميلا. الأبواغ الأبواغية أو الجراثيم اللاجنسية النموذجية للفطريات من جنس Rhizopus سوداء اللون وقياسها 15-18 ميكرومتر.

Rhizopus stolonifer هو نوع من الفطريات في عائلة Mucoraceae. المصدر: Trakunsukharat، P.، Beasley، DR، Shivas، RG (2011)

هذا النوع لديه جذمور واسعة جدا ، و zygospores وفيرة أو جزء جنسي من الفطريات. في الواقع ، zygospores هي هياكل كروية ، وجدران خلوية سميكة وناعمة ، يبلغ قطرها حوالي 200 ميكرون.

تظهر مستعمرات Rhizopus stolonifer نموًا سريعًا ؛ تغطي ثقافتهم المعملية طبق بتري بالكامل في غضون ثلاثة أيام فقط عند درجة حرارة 25 مئوية. ظلال من الرمادي أو المحمر أو البني.

في الواقع ، تطوره الديناميكي مفضل من خلال وجود ستولونات توفر بنية منطقة تدعم نمو الفطريات. بهذه الطريقة ، يحتل الفطر بسرعة مساحات كبيرة ، إما في وضع أفقي أو عمودي.

Rhizopus stolonifer هو كائن هوائي اختياري ينمو على نطاق واسع على الأنسجة النضرة مع تركيز وفير من السكريات. بهذه الطريقة ، يتراكم الفطر احتياطيًا للحظة تطوير خيوط خصبة مع سبورانجيا هوائية خارجية.

دورة الحياة

يتكاثر Rhizopus stolonifer عن طريق الاتصال الجنسي أو اللاجنسي. في الواقع ، إنه كائن حي غير متجانسة ، والذي يتطلب من أجل تكاثره الجنسي تزاوج اثنين من الشحنات المختلفة لإنشاء بوغ جنسي.

التكاثر الجنسي

يحدث التكاثر الجنسي في ظل ظروف غير مواتية مع تزاوج سلالات متوافقة ، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين الزيجوسبور. في الواقع ، تحمل sporangiophores سلالات تزاوج من النوع الموجب "+" أو السالب "-" ، مما يسهل اتحادها.

في Rhizopus stolonifer ، يبدأ التكاثر الجنسي عندما تندمج progametangia أو خيوط متخصصة من سلالتين من علامة مختلفة. يحدث هذا التجاذب بين برغاميتانجيا المتباينة بتدخل الهرمونات المنتشرة في شكل غازات.

بعد ذلك ، تظهر خليتان جاميتان ، أو خلايا قمية ، تحتوي كل واحدة منها على نوى وفيرة "+" والأخرى تحتوي على نوى "-". الصمامات المشيمية ، مما تسبب في اتحاد أزواج عديدة من النوى "+" و "-" ، لتشكيل نوى ثنائية الصبغة.

وبهذه الطريقة ، يتم إنتاج zygosporangium ، وهو منتج من خلايا متعددة النوى بجدار خلوي صلب ، مصطبغ وخشن ، يحتوي على zygospore واحد. في ظل الظروف البيئية المواتية ، تخضع النوى ثنائية الصبغيات لعملية الانقسام الاختزالي قبل حدوث الإنبات مباشرة.

أثناء الإنبات ، ينكسر جدار zygosporangium ، ويطلق الزيجوسبور ، مما يؤدي إلى ظهور sporangiophore. في نهاية sporangiophore توجد sporangium التي ستنشأ الجراثيم ، والتي بمجرد إنباتها ستشكل "+" أو "-" mycelium.

يتصرف فطر Rhizopus stolonifer مثل كائن حي أحادي العدد لمعظم دورة التكاثر الجنسي. بالإضافة إلى ذلك ، يتكون الميسيليوم من العديد من الخيوط المتفرعة التي تؤدي وظيفة الدعم والتغذية للفطر.

الدورات الجنسية واللاجنسية من Rhizopus stolonifer. المصدر: بانكرات

التكاثر اللاجنسي

تحدث الدورة اللاجنسية في ظل ظروف مواتية عندما يبدأ إنتاج sporangiophores من sporangia التي تحتوي على جراثيم متوافقة جنسيًا. تفضل الريح شكل تشتت الجراثيم ، عندما تنضج الأبواغ ، يتفكك جدارها الرقيق ويطلق الجراثيم.

يتم إنشاء الواصلة الهوائية من interodes وتنمو إلى ارتفاع معين. ثم يتم تجميع النوى والسيتوبلازم في اتجاه النهاية القمية ، مما يعزز نمو قمة الواصلة الهوائية.

تنمو هذه المنطقة بشكل كروي مما يؤدي إلى ظهور sporangium مستدير ، يتكون من sporoplasm و columella. تخضع نوى sporoplasm لانقسام سريع حتى تتحول إلى spongiospores.

عندما تنضج هذه الهياكل ، تتفكك الكولوميلا ، وتطلق كميات كبيرة من الأبواغ في الغلاف الجوي. تنبت هذه الجراثيم في طبقة سفلية مناسبة وتحت ظروف درجة حرارة ورطوبة مناسبة.

بهذه الطريقة ، يتم تكوين مجموعة جديدة من الواصلة التي ستتوسع لمواصلة الدورة. في ظل الظروف المعاكسة ، يتم إنتاج الحاجز في الفطريات المقحمة ، مما يؤدي إلى ظهور بوغ ممتلئ الجسم يسمى الكلاميديوسبورا.

المراجع

1. جونزاليس ، سي (2005) دورة حياة الفطريات. تم الاسترجاع في: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki، G. (2018) Rhizopus stolonifer: مورفولوجيا وتكاثر قالب الخبز الأسود. تم الاسترجاع في: onlinebiologynotes.com
3. بيتروزيلو ، م. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica ، المؤتمر الوطني العراقي. تم الاسترجاع في: britannica.com
4. Pontón، J.، Moragues، MD، Gené، J.، Guarro، J.، & Quindós، G. (2002). الفطريات المسببة للحساسية والفطريات الشعاعية. بلباو: المجلة الأيبيرية الأمريكية لعلم الفطريات.
5. Rhizopus. (2019). ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع في: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. ص 38.
7. المساهمين في ويكيبيديا. (2019). Rhizopus stolonifer. في ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع في: en.wikipedia.org