ASPERGILLUS NIGER: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ И ПАТОЛОГИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus niger е мицелна гъбичка в околната среда, образувана от септатни хиалинови хифи. Това е повсеместна гъбичка със световно разпространение на сапрофитен живот. Това означава, че жизненият му цикъл е в природата, без да включва човек. Следователно имплантирането му в човешки тъкани е инцидентно с нормалния му цикъл.

Ето защо всички видове от този род се считат за опортюнистични патогени. В случая на A. niger, това е третият най-изолиран вид от този род при опортюнистични инфекции при хората.

От Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe и James James Hamuel Doughari (), чрез Wikimedia Commons

При инвазивни инфекции Aspergillus niger представлява 3-7%, като е по-често при otychomycotic инфекции и кожни заболявания. Въпреки че може да причини опортюнистични патологии, той има благоприятна страна на индустриално ниво.

Този микроорганизъм се използва за биоразграждане на промишлени отпадъци и оттам се разработват вещества и ензими, които са полезни при производството на голямо разнообразие от ядливи и неядливи продукти.

характеристики

репродукция

Aspergillus niger се възпроизвежда асексуално чрез производството на конидии. Конидиите му могат да бъдат намерени в почвата и в голям брой естествени субстрати. Те се разпространяват благодарение на вятъра, за да се заселят на различни повърхности.

зараза

По принцип този микроорганизъм за предпочитане засяга възрастните повече от децата и мъжете повече от жените. Всички породи могат да бъдат засегнати и болестите, които произвежда, не са заразни.

Ползи

От друга страна, A. niger представя друга страна на монетата с полезни приложения за опазване на околната среда чрез разграждане на промишлени отпадъци, които след това се използват за производство на полезни продукти.

Дотолкова, че ферментацията с A. niger е призната за GRAS (Общопризната като безопасна) от FDA (Администрация по храните и лекарствата от Съединените щати).

Въпреки широкото индустриално приложение на този микроорганизъм, генетичната карта на тази гъбичка е само частично разбрана.

таксономия

Гъбично царство

Тип: Аскомикота

Клас: Eurotiomycetes

Поръчка: Eurotiales

Семейство: Aspergillaceae

Род: Аспергилус

Видове: нигер.

морфология

Макроскопични характеристики

Колониите от A. niger растат бързо и са лесно разпознаваеми по характерния си прашен вид. В началото мицелът е бял, после става тъмен и накрая придобиват различни цветове, вариращи от струйно черно до тъмнокафяво.

На обратната страна на колонията прилича на сиво-жълтеникав велурен плат, който отличава A. niger от други гъби с тъмни колонии, наречени демисексуални гъби.

Микроскопични характеристики

Aspergillus niger има гладък или леко гранулиран конидиофор, дълъг 1,5 до 3 мм, с дебела стена. Обикновено те са хиалинови или кафяви.

Под микроскоп могат да се наблюдават обилни конидии с променлив външен вид: сред тях са дълбоки, субглобозни, елипсовидни, гладки, еквивалентни, брадавици или с надлъжни ивици, всички черни.

Везикулите са сферовидни, хиалинови или оцветени тъмнокафяви, с диаметър 75 цт. Обикновено те не се наблюдават поради плътното натрупване на черни конидии.

Фиалидите се появяват в две излъчени серии.

Тя няма структури за сексуална репродукция.

Патологии и клинични прояви

отомикоза

Това е една от патологиите, причинени от рода Aspergillus, където нигерският вид е основният причинител. Тази патология се характеризира с това, че засяга ушния канал вторично спрямо имплантирането на предишна бактериална инфекция.

Бактериалната инфекция осигурява необходимата влага, за да може гъбичката да прогресира до вътрешните структури.

Симптомите, които причинява са сърбеж, болка, оторея и глухота, дължащи се на дразнене на тъканта, плюс мицеларната запушалка и отломки. Симптоматологията изчезва с промиването на канала. По този начин щепселът се отстранява.

От друга страна, трябва да се назначи антибактериално лечение за елиминиране на наличните бактерии, които са основната причина за инфекцията и тези, които осигуряват оптимални условия за развитие на гъбата.

В пробите от ушна кал могат да се видят структурите на гъбата.

Бронхиален аспергилом

Aspergillus niger е втората водеща причина за бронхиален Аспергилома в Америка. Това заболяване се характеризира с образуването на топка или компактна колония от гъбичките, които могат да измерят 3-4 см в диаметър.

Това обикновено седи на върха на белия дроб и се прилепва към бронхиалната стена, без да го прониква. Еволюцията му може да отнеме години.

Клиничните признаци са периодична хемоптиза, поради дразнене на бронхиалната стена с триене на топката, няма треска или отхрачване.

Първични и вторични кожни заболявания

Когато лезиите са първични, те се състоят от множество възли, кожата става плътна, едематозна с лилав цвят. Възможно е да се образуват черни краста с повдигната еритематозна граница.

Гъбичката се намира в повърхностния, средния и дълбок дерма. Тя може да бъде придружена от ужилване и болка. Хистологично има множество гигантски клетки и централна некроза. Може да се обърка с лепроматозна проказа.

Лекува се с нистатин локално. В разпространени случаи, когато кожна аспергилоза се проявява вторично, лезиите обикновено започват като малки, дискретни червени папули, които се превръщат в пустули.

На биопсия се наблюдават малки грануломи с централна некроза. Организмът може да се визуализира като лъчезарни колонии.

култура

За отглеждане на A. niger се използват сабуро-декстрозен агар, дрожден екстракт от малцов екстракт и Чапек. Обикновено трябва да се добавят антибиотици за ограничаване на растежа на замърсяващи бактериални микроорганизми.

Използването на циклохексимид като антибиотик в хранителни среди трябва да се избягва, тъй като някои щамове са засегнати от това лекарство.

Веднъж засети, пробите се инкубират при стайна температура или 37 ° C. Те растат за 3 до 4 дни.

KOH и Parker мастило се използват за визуализиране на структурите на гъбата при директен преглед.

Употреби / приложения

Aspergillus niger има сложна метаболитна мрежа, съставена от 1190 реакции и 1045 метаболити, разпределени в три отделения: извънклетъчна, цитоплазмена и митохондриална.

Промишлеността се възползва от тези характеристики на A. niger и следователно трябваше да контролира някои важни фактори, които регулират морфологията на A. niger и процеса на ферментация.

Тези фактори са: нива на хранителни вещества и условия на околната среда, като pH, възбуда, температура, метални йони, концентрация на фосфати, източник на азот, източник на въглерод, алкохоли и добавки.

Лимонена киселина

Сред най-важните вещества, които A. niger произвежда и натрупва, е лимонената киселина, въпреки че има и други микроорганизми, които също го правят, като Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida и Pichia.

Лимонената киселина е полезна при приготвянето на напитки, колбаси, лекарства, козметика, пластмаса и перилни препарати. Най-ефективните щамове за неговото производство са тези с ниска активност на ензимите изоцитрат дехидрогеназа и аконитаза хидратаза. Междувременно те трябва да имат висока цитратна синтетазна активност.

Установено е, че суроватката е отличен субстрат за производството на лимонена киселина от Aspergillus niger, тъй като лесно асимилира лактозата, без да е необходима предварителна хидролиза.

Друга употреба, която индустрията дава на Aspergillus niger е получаването на ензими като α-амилаза, аминоглюкозидаза, каталаза, целулаза, α-галактозидаза, β-галактозидаза, β-глюконаза, глюкоамилаза или глюкоза аеродехидрогеназа. Както и глюкозооксидаза, α-глюкозидаза, α-D-глюкозидаза, β-глюкозидаза, липаза, инвертаза, хесперидиназа, хемицелулаза, пектиназа, питаза, протеаза и таназа. Всичко за промишлена употреба.

Препратки

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Производство на лимонена киселина с Aspergillus niger NRRL 2270 от суроватка. Дина 2006; 73 (150): 39-57
2. Рейес-Окампо I, Гонсалес-Брамбила и Лопес-Исунза. Анализ на метаболизма на Aspergillus niger, растящ върху твърд субстрат. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. 5-ти изд. Mc Graw Hill, 5-то Мексико.
4. Бонифаз А. Основна медицинска микология. 2015. 5-ти изд. Mc Graw Hill, Мексико DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Микробиологична диагноза. (5-то изд.). Аржентина, редакция Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Медицинска микробиология, 2010. 6-ти изд. McGraw-Hill, Ню Йорк, САЩ
7. Casas-Rincón G. Обща микология. 1994. II издание на Централния университет на Венецуела, издания на библиотеката. Каракас Венецуела.
8. Лице AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: необичайна причина за инвазивна белодробна аспергилоза. Списание за медицинска микробиология. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Метаболитни особености на Aspergillus niger, разкрити чрез сравнителна метаболитна геномия. Геном Биол. 2007; 8 (9): R182
10. Сътрудници на Уикипедия Aspergillus niger. Уикипедия, Свободната енциклопедия. 10 септември 2018 г., 17:03 UTC. Достъпно на: wikipedia.org/ Достъп до 15 септември 2018 г.