产黄青霉是在青霉素生产中最常使用的真菌种类。该物种在子囊菌的曲霉科的青霉属中。
它的特征是带有丝状菌丝的丝状真菌。当它在实验室中生长时,其菌落正在快速生长。它们的外观柔软到棉般,蓝绿色。
产黄青霉,同。青霉。由Crulina 98提供,来自Wikimedia Commons
一般特征
产黄青霉是腐生植物。它能够分解有机物,从而产生在饮食中使用的简单碳化合物。
该物种无处不在(可以在任何地方找到),通常在封闭的空间,地面或与植物相关的地方找到它。它还在面包上生长,其孢子在灰尘中很常见。
产黄青霉的孢子可引起呼吸道过敏和皮肤反应。它还会产生影响人类的各种毒素。
青霉素生产
该物种最著名的用途是生产青霉素。亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)于1928年首次发现了这种抗生素,尽管他最初将其鉴定为风疹杆菌。
尽管还有其他能产生青霉素的青霉菌种,但最常产黄青霉。它在制药工业中的优先使用是由于其高产量的抗生素。
再生产
它们通过分生孢子中产生的分生孢子(无性孢子)无性繁殖。这些是直立且薄壁的,几乎没有phialides(产分生孢子的细胞)。
有性生殖通过子囊孢子(性孢子)发生。这些发生在厚壁的asci(子实体)中。
子囊孢子(性子孢子)在子囊(子实体)中产生。它们是腕毛虫类型的(圆形的),具有硬化壁。
次生代谢产物的产生
次生代谢物是生物直接产生的有机化合物,并不直接干预其代谢。就真菌而言,这些化合物有助于鉴定它们。
产黄青霉的特征在于产生罗福福林C,麦雷格林和青霉素。化合物的这种组合有助于它们在实验室中进行鉴定。此外,真菌还产生其他有色次级代谢产物。黄原木素是该物种典型渗出液的黄色。
另一方面,它可以产生黄曲霉毒素,黄曲霉毒素是对人体有害的霉菌毒素。这些毒素会攻击肝脏系统,并可能导致肝硬化和肝癌。真菌的孢子污染了各种食物,这些食物在摄入后会引起这种病理。
营养
该物种是腐生的。它具有产生在有机物上释放的消化酶的能力。这些酶降解底物,分解复杂的碳化合物。
后来,较简单的化合物被释放,并可以被菌丝吸收。未消耗的营养素以糖原的形式积累。
系统发育和分类学
chrysogenum最初由Charles Thom在1910年描述。该物种具有广泛的同义词(同一物种的不同名称)。
同义
由于存在红色菌落,弗莱明(Fleming)在1929年将产生青霉素的物种鉴定为红球菌。后来,该物种被分配为P. notatum。
1949年,真菌学家Raper和Thom指出,Notatum假单胞菌是chrysogenum的同义词。1975年,对与产黄青霉相关的物种进行了修订,并为此名称提出了十四种同义词。
该物种的大量同义词与建立诊断特征的难度有关。已经意识到,培养基中的变化会影响某些特性。这导致对分类单元的错误识别。
有趣的是,根据优先权原则(最早公布的名称),最古老的分类单元的名称是P. griseoroseum,出版于1901年。但是,由于其广泛使用,P。chrysogenum仍然是一个保守的名称。
当前,鉴定该物种的最准确的特征是次级代谢产物的产生。罗格福汀C,青霉素和麦格雷格林的存在可确保正确鉴定。
当前选区
产黄青霉(P. chrysogenum)隶属于青霉属的Chrysogena部分。该属位于子囊菌欧洲夜蛾科的曲霉科。
金黄色葡萄球菌部分的特征是四方圆锥形和分叉状的分生孢子。phialides小,菌落一般柔软。这一组中的物种对盐分具有耐受性,几乎所有物种都产生青霉素。
该部分已鉴定出13种,其中P. chrysogenum为类型种。该部分是一个单一类群,是Roquefortorum部分的兄弟。
形态学
这种真菌具有丝状菌丝体。菌丝是分离的,这是子囊菌的特征。
分生孢子是terverticylated(具有丰富的分支)。它们是薄且光滑的壁,尺寸为250-500 µm。
met(分生孢子的分支)具有光滑的壁,而phialides是安瓿状(瓶状),并且通常具有厚壁。
分生孢子近球形至椭圆形,直径2.5-3.5 µm,用光学显微镜观察时壁光滑。在扫描电子显微镜中,壁是管状的。
栖息地
产黄青霉是世界性的。已经发现该物种生长在海水中以及温带或热带地区的天然林地上。
这是一种嗜温菌,可以在5-37°C之间生长,最适温度为23°C。此外,它具有干燥性,因此可以在干燥的环境中生长。另一方面,它是耐盐的。
由于能够在各种环境条件下生长,因此通常在室内找到它。在空调,冰箱和卫生系统等中发现了它。
它是一种常见的真菌,可作为桃,无花果,柑橘类水果和番石榴等果树的病原体。同样,它会污染谷物和肉类。它还以面包和饼干等加工食品为原料。
再生产
在产黄青霉中,无性繁殖占多数。在真菌研究的100多年中,直到2013年,该物种的有性繁殖才得以证实。
无性繁殖
这是通过分生孢子中的分生孢子产生的。分生孢子的形成与专门生殖细胞(phialides)的分化有关。
当营养菌丝停止生长并形成隔膜时,分生孢子开始产生。然后,该区域开始膨胀,并形成一系列分支。分支的顶细胞分化成phialid,其开始被有丝分裂分裂而产生分生孢子。
分生孢子主要被风分散。当分生孢子达到良好的环境时,它们发芽并产生真菌的营养体。
有性生殖
由于在实验室中使用的培养基不能促进性结构的发展,所以对金黄色葡萄球菌性阶段的研究并不容易。
2013年,德国真菌学家JuliaBöhm和合作者设法刺激了该物种的有性生殖。为此,他们在琼脂和燕麦片上放置了两个不同的种族。使胶囊在15℃至27℃之间的温度下黑暗。
在五周到三个月的温育时间后,观察到了纤毛粘菌的形成(封闭的asci)。这些结构是在两个座圈之间的接触区域中形成的。
该实验表明,在产黄青霉中的有性生殖是异源的。必须生产两个不同种族的race虫(雌性结构)和and(雄性结构)。
形成抗虫子和花药后,细胞质(浆状配子体)和细胞核(核配体)融合。该细胞进入减数分裂并产生子孢子(性孢子)。
文化传媒
文化媒体上的殖民地发展非常迅速。它们的外观柔软如棉,边缘有白色菌丝体。菌落颜色为蓝绿色,并产生丰富的亮黄色渗出液。
果味香气出现在菌落中,类似于菠萝。但是,在某些品种中,气味不是很浓。
青霉素
青霉素是已成功用于医学的第一种抗生素。这是瑞典真菌学家亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)于1928年偶然发现的。
研究人员正在对葡萄球菌属细菌进行实验,并且培养基被真菌污染。弗莱明(Fleming)观察到真菌生长的地方,细菌没有生长。
青霉素是全乳抗生素,天然来源的青霉素可根据其化学成分分为几种类型。这些主要作用于革兰氏阳性细菌攻击其主要由肽聚糖组成的细胞壁。
能生产青霉素的青霉菌有几种,但产黄青霉是生产力最高的一种。第一种商品化青霉素于1941年生产,早在1943年就成功进行了大规模生产。
天然青霉素对产生青霉素酶的某些细菌无效。该酶具有破坏青霉素化学结构并使之失活的能力。
然而,通过改变生长青霉素的肉汤的组成,有可能生产半合成青霉素。它们的优点是它们具有抗青霉素酶的能力,因此对某些病原体更有效。
参考文献
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