Aspergillus niger χαρακτηριστικά, ταξινόμηση, μορφολογία και παθολογίες

Aspergillus niger είναι ένας περιβαλλοντικός μυκηλιακός μύκητας, που σχηματίζεται από διαφραγματικούς υαλοειδείς υφές. Είναι ένα πανταχού παρόν μανιτάρι με παγκόσμια κατανομή σαπροφυτικής ζωής. Αυτό σημαίνει ότι ο κύκλος ζωής τους είναι στη φύση, χωρίς να συμπεριλαμβάνεται ο άνθρωπος. Επομένως, η εμφύτευσή του στους ανθρώπινους ιστούς είναι παρεμπιπτόντως στον κανονικό κύκλο του.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο όλα τα είδη αυτού του γένους θεωρούνται ευκαιριακά παθογόνα. Στην περίπτωση του A. niger, είναι το τρίτο είδος αυτού του γένους που απομονώνονται περισσότερο στις ευκαιριακές λοιμώξεις στους ανθρώπους.

Σε επεμβατικές λοιμώξεις Aspergillus niger Αντιπροσωπεύει το 3-7%, που είναι συχνότερα στις μολύνσεις από την ουρομυκητίαση και τις επιδερμίδες. Αν και μπορεί να προκαλέσει ευκαιριακές παθολογίες, έχει ωφέλιμη πλευρά σε βιομηχανικό επίπεδο. 

Αυτός ο μικροοργανισμός χρησιμοποιείται για τη βιοαποικοδόμηση βιομηχανικών αποβλήτων και από εκεί επεξεργάζονται ουσίες και ένζυμα που είναι χρήσιμα στην παρασκευή μιας μεγάλης ποικιλίας εδώδιμων και μη εδώδιμων προϊόντων.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
  • 1.1 Αναπαραγωγή
  • 1.2 Επαγρύπνηση
  • 1.3 Οφέλη
• 2 Ταξινόμηση
• 3 Μορφολογία
  • 3.1 Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά
  • 3.2 Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά
• 4 Παθολογίες και κλινικές εκδηλώσεις
  • 4.1 Οτομικωση
  • 4.2 Ασπληγυπωματικό βρόγχο
• 5 Πρωτογενείς και δευτερογενείς παθήσεις του δέρματος
• 6 Καλλιέργεια
• 7 Χρήσεις / εφαρμογές
  • 7.1 Κιτρικό οξύ
• 8 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Αναπαραγωγή

Aspergillus niger αναπαράγεται ασεξουαλικά μέσω της παραγωγής κονιδίων. Τα κονίδια της βρίσκονται στο έδαφος και σε μεγάλο αριθμό φυσικών υποστρωμάτων. Είναι διάσπαρτα χάρη στον άνεμο, για να στηρίζεται σε διαφορετικές επιφάνειες.

Επαφή

Γενικά, αυτός ο μικροοργανισμός επηρεάζει κατά προτίμηση τους ενήλικες περισσότερο από τα παιδιά και τους άνδρες περισσότερο από τις γυναίκες. Όλες οι φυλές μπορούν να επηρεαστούν και οι ασθένειες που προκαλούν δεν είναι μεταδοτικές.

Οφέλη

Από την άλλη πλευρά, A. niger παρουσιάζει μια άλλη πλευρά του κέρματος, με ευεργετικές χρήσεις για περιβαλλοντική αποχέτευση υποβαθμισμένα βιομηχανικά απόβλητα που στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή προϊόντων κέρδους.

Τόσο πολύ, η ζύμωση με A. niger αναγνωρίζεται ως GRAS (γενικά αναγνωρισμένο ως ασφαλές) από τον FDA (Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων για τις Ηνωμένες Πολιτείες).

Παρά την εκτεταμένη βιομηχανική εφαρμογή αυτού του μικροοργανισμού, ο γενετικός χάρτης αυτού του μύκητα είναι μόνο εν μέρει κατανοητός.

Ταξινόμηση

Βασίλειο: Μύκητες

Φύλλο: Ασκομυκότα

Κατηγορία: Ευρομομυκητίαση

Παραγγελία: Eurotiales

Οικογένεια: Aspergillaceae

Γένος: Aspergillus

Είδος: Νίγηρας.

Μορφολογία

Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά

Οι αποικίες του A. niger Αναπτύσσονται γρήγορα και είναι εύκολα αναγνωρίσιμοι από τη χαρακτηριστική σκονισμένη εμφάνιση τους. Αρχικά το μυκήλιο είναι λευκό, κατόπιν γίνεται σκοτεινό και τελικά αποκτά διαφορετικά χρώματα, που κυμαίνονται από τζετ μαύρο έως σκούρο καφέ.

Η αντίστροφη πλευρά της αποικίας μοιάζει με γκριζωπό-κίτρινο ύφασμα από σουέντ, το οποίο διακρίνει A. niger από άλλους μύκητες με σκοτεινές αποικίες που ονομάζονται απογαλακτισμένοι μύκητες.

Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά

Aspergillus niger Έχει ένα ομαλό ή ελαφρώς κοκκώδες κονιδιοφόρο μήκους 1,5 έως 3 mm, με ένα παχύ τοίχωμα. Είναι συνήθως υαλώδεις ή καφέ.

Μικροσκοπικά παρατηρήσουμε άφθονα κονίδια μπορούν με μεταβλητή εμφάνιση: συμπεριλαμβανομένων στρογγυλός, υποσφαι-ρικό, ελλειπτικά, λεία, echinulate, μικροργανισμών ή διαμήκεις αύλακες, όλα σε μαύρο.

Τα κυστίδια είναι σφαιροειδή, υαλώδη ή χρωματισμένα σκούρα καφέ, με διάμετρο 75 μm. Συνήθως δεν παρατηρούνται, λόγω της πυκνής συσσώρευσης μαύρων κονιδίων.

Τα φιαλίδια παρουσιάζονται σε δύο ακτινοβολούμενες σειρές.

Δεν έχει δομές σεξουαλικής αναπαραγωγής.

Παθολογικές και κλινικές εκδηλώσεις

Οτομύκωση

Πρόκειται για μια από τις παθολογίες που προκαλούνται από το γένος Aspergillus, όπου το είδος niger είναι ο κύριος αιτιολογικός παράγοντας. Αυτή η παθολογία χαρακτηρίζεται από την επίδραση του δευτερεύοντος ακουστικού πόρου στην εμφύτευση μιας προηγούμενης βακτηριακής λοίμωξης.

Η βακτηριακή μόλυνση παρέχει την απαραίτητη υγρασία για τον μύκητα να προχωρήσει σε εσωτερικές δομές. 

Τα συμπτώματα που προκαλεί είναι κνησμός, πόνος, οξόρροια και κώφωση εξαιτίας του ερεθισμού του ιστού, συν το πώμα του μυκηλίου και του θρυμματισμού. Η συμπτωματολογία εξαφανίζεται με το πλύσιμο του καναλιού. Με τον τρόπο αυτό αφαιρείται το φις.

Από την άλλη πλευρά, πρέπει να δοθεί αντιβακτηριακή θεραπεία για την εξάλειψη των παρόντων βακτηρίων, τα οποία είναι η κύρια αιτία της μόλυνσης και εκείνων που παρέχουν τις βέλτιστες συνθήκες για την ανάπτυξη του μύκητα.

Σε δείγματα του cerumen μπορεί να δει κανείς τις δομές του μύκητα.

Ασπληγυπωματικό βρόγχο

Aspergillus niger Είναι η δεύτερη αιτία βρογχικού Aspergilloma στην Αμερική. Αυτή η ασθένεια χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό μιας συμπαγούς σφαίρας ή αποικίας του μύκητα που μπορεί να φθάσει σε μια διάμετρο 3-4 cm..

Αυτό συνήθως βρίσκεται στην κορυφή του πνεύμονα και προσκολλάται στο βρογχικό τοίχωμα χωρίς να το διαπερνά. Η εξέλιξή του μπορεί να διαρκέσει χρόνια.

Τα κλινικά συμπτώματα είναι η διαλείπουσα αιμόπτυση, εξαιτίας του ερεθισμού του βρογχικού τοιχώματος με το τρίψιμο της σφαίρας, δεν υπάρχει πυρετός ή απόχρωση.

Πρωτογενείς και δευτερογενείς παθήσεις του δέρματος

Οι αλλοιώσεις όταν είναι πρωτογενείς συνίστανται από πολλαπλές οζίδια, το δέρμα γίνεται παχύ, οίδημα με πορφυρό χρώμα. Μπορούν να σχηματιστούν μαύρες κηλίδες με ερυθηματώδη ανυψωμένη άκρη.

Ο μύκητας βρίσκεται στο επιφανειακό, μεσαίο και βαθύ χόριο. Μπορεί να συνοδεύεται από τσούξιμο και πόνο. Ιστολογικά υπάρχουν πολλά γιγαντιαία κύτταρα και κεντρική νέκρωση. Μπορεί να συγχέεται με την lepromatous λέπρα.

Αντιμετωπίζεται με τοπική νυστατίνη. Σε διαδεδομένες περιπτώσεις όπου η δερματική ασπεργίλλωση εμφανίζεται δευτερευόντως, οι βλάβες αρχίζουν συνήθως ως μικρές, διακριτές κόκκινες ουλές που γίνονται φλύκταινες.

Στη βιοψία παρατηρούνται μικρά κοκκώματα με κεντρική νέκρωση. Ο μικροοργανισμός μπορεί να εμφανιστεί ως ακτινοβόλο αποικίες.

Καλλιέργεια

Να καλλιεργηθεί A. niger Αγάρ Sabouraud-δεξτρόζη, άγαρ βύνης από εκχύλισμα ζύμης και Czapek. Είναι γενικά απαραίτητο να προστεθούν αντιβιοτικά για να περιοριστεί η ανάπτυξη μολυσματικών βακτηριακών μικροοργανισμών.

Η χρήση κυκλοεξιμιδίου ως αντιβιοτικού σε μέσα καλλιέργειας θα πρέπει να αποφεύγεται, καθώς ορισμένα στελέχη επηρεάζονται από αυτό το φάρμακο.

Μόλις εμβολιασθούν τα δείγματα, αυτά επωάζονται σε θερμοκρασία δωματίου ή στους 37 ° C. Αυξάνονται σε 3 έως 4 ημέρες.

Τα μελάνια KOH και Parker χρησιμοποιούνται για την απεικόνιση των δομών του μύκητα σε άμεση εξέταση.

Χρήσεις / εφαρμογές

Aspergillus niger Έχει ένα σύνθετο μεταβολικό δίκτυο, αποτελούμενο από 1190 αντιδράσεις και 1045 μεταβολίτες, που διανέμονται σε τρία διαμερίσματα: εξωκυττάρια, κυτταροπλασμικά και μιτοχονδριακά..

Ο κλάδος έχει επωφεληθεί από αυτά τα χαρακτηριστικά A. niger και ως εκ τούτου έπρεπε να ελέγξει ορισμένους σημαντικούς παράγοντες που ρυθμίζουν τη μορφολογία του A. niger και τη διαδικασία ζύμωσης.

Αυτοί οι παράγοντες είναι: επίπεδα θρεπτικών συστατικών και περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως ρΗ, ανάδευση, θερμοκρασία, ιόντα μετάλλων, συγκέντρωση φωσφορικών, πηγή αζώτου, πηγή άνθρακα, αλκοόλες και πρόσθετα.

Κιτρικό οξύ

Μεταξύ των πιο σημαντικών ουσιών που A. niger Παράγει και συσσωρεύει κιτρικό οξύ, αν και υπάρχουν και άλλοι μικροοργανισμοί που το κάνουν επίσης Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida και Pichia.

Το κιτρικό οξύ είναι χρήσιμο για την παρασκευή ποτών, λουκάνικων, φαρμάκων, καλλυντικών, πλαστικών και απορρυπαντικών. Τα πιο αποτελεσματικά στελέχη για την παραγωγή της είναι αυτά που παρουσιάζουν χαμηλή δραστικότητα των ενζύμων ισοκυτταρική δεϋδρογενάση και υδρατάση ακονιτάσης. Εν τω μεταξύ, πρέπει να έχουν υψηλή δραστηριότητα συνθετάσης κιτρικών.

Έχει αποδειχθεί ότι ο ορός γάλακτος είναι ένα εξαιρετικό υπόστρωμα για την παραγωγή κιτρικού οξέος από Aspergillus niger, δεδομένου ότι αφομοιώνει εύκολα τη λακτόζη χωρίς την ανάγκη προηγούμενης υδρόλυσης.

Μια άλλη χρήση που δίνει η βιομηχανία Aspergillus niger είναι απόκτηση ένζυμα, όπως α-αμυλάση, αμυλογλυκοσιδάση, καταλάση, κυτταράση, α-γαλακτοσιδάση, βήτα-γαλακτοσιδάση, βήτα - γλυκανάση, γλυκοαμυλάση ή aerodeshidrogenasa γλυκόζης. Καθώς και, οξειδάση γλυκόζης, α-γλυκοσιδάση, α-ϋ-γλυκοσιδάση, β-γλυκοσιδάση, λιπάση, ιμβερτάση, hesperidinase, ημικελλουλάση, πηκτινάση, pitasa, πρωτεάση και ταννάση. Όλη η βιομηχανική χρήση.

Αναφορές

1. López C, Zuluaga Α, Herrera S, Ruiz Α, Medina V. Παραγωγή κιτρικού οξέος με Aspergillus niger NRRL 2270 από ορό γάλακτος. Dyna  2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila και López-Isunza. Μια ανάλυση του μεταβολισμού του Aspergillus niger αναπτύσσοντας σε ένα στερεό υπόστρωμα. Rev Mex Ingen Quím. 2013 · 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Ιατρική Μυκητολογία Εικονογραφημένη. 2014. 5η έκδοση Mc Graw Hill, 5ο Μεξικό.
4. Bonifaz A. Βασική Ιατρική Μυκητολογία. 2015. 5η Εκδ. Mc Graw Hill, Πόλη του Μεξικού.
5. Koneman, Ε, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Μικροβιολογική διάγνωση. (5η έκδοση). Αργεντινή, Εκδοτική Panamericana S.A..
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Μικροβιολογία Medical, 2010. 6th Ed. McGraw-Hill, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
7. Casas-Rincon G. Γενική Μυκολογία. 1994. 2nd Ed. Universidad Central de Venezuela, Εκδόσεις βιβλιοθήκης. Βενεζουέλα, Καράκας.
8. Πρόσωπο AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus nigerΜια ασυνήθιστη αιτία της επεμβατικής πνευμονικής ασπεργίλλωσης. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng ΑΡ. Μεταβολικές ιδιαιτερότητες του Aspergillus niger που αποκαλύπτονται από τη συγκριτική μεταβολική γονιδιωματική. Genome Biol. 8 (9): R182
10. Συμμετέχοντες στη Wikipedia. Aspergillus niger. Wikipedia, Η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια. 10 Σεπτεμβρίου 2018, 17:03 UTC. Διατίθεται στη διεύθυνση: wikipedia.org/ Πρόσβαση στις 15 Σεπτεμβρίου 2018.