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

Aspergillus niger - мицелиальный гриб из окружающей среды, образованный перегородками гиалиновых гиф. Это повсеместный гриб с мировым распространением сапрофитов. Это означает, что его жизненный цикл протекает в природе, без участия человека. Следовательно, его имплантация в ткани человека происходит случайно.

Именно поэтому все виды этого рода считаются условно-патогенными микроорганизмами. В случае A. niger это третий наиболее изолированный вид этого рода при оппортунистических инфекциях человека.

Авторы: Бруно Александр Квистор Сантос, Сетено Карабо Обед Нтвампе и Джеймс Хамуэль Дугари () через Wikimedia Commons

При инвазивных инфекциях Aspergillus niger составляет 3-7%, чаще встречается при отихомикотических инфекциях и поражениях кожи. Хотя он может вызвать оппортунистические патологии, он имеет положительную сторону на промышленном уровне.

Этот микроорганизм используется для биодеградации промышленных отходов, и на его основе вырабатываются вещества и ферменты, которые используются при производстве большого разнообразия съедобных и несъедобных продуктов.

характеристики

репродукция

Aspergillus niger размножается бесполым путем за счет образования конидий. Его конидии можно найти в почве и большом количестве природных субстратов. Они разносятся ветром и оседают на разных поверхностях.

зараза

В целом этот микроорганизм чаще поражает взрослых, чем детей, и мужчин, а не женщин. Заразиться могут все породы, и вызываемые им болезни не заразны.

Преимущества

С другой стороны, A. niger представляет собой другую сторону медали, с выгодным использованием для оздоровления окружающей среды путем разложения промышленных отходов, которые затем используются для производства полезных продуктов.

Настолько, что ферментация с использованием A. niger признана GRAS (в целом признана безопасной) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США.

Несмотря на широкое промышленное применение этого микроорганизма, генетическая карта этого гриба изучена лишь частично.

таксономия

Королевство грибов

Тип: Ascomycota

Класс: Евротиомицеты

Заказ: Eurotiales

Семья: Aspergillaceae

Род: Aspergillus

Вид: нигер.

Морфология

Макроскопические характеристики

Колонии A. niger быстро растут и легко узнаваемы по характерному пыльному виду. Сначала мицелий белый, затем он становится темным и, наконец, они приобретают разные цвета, от угольно-черного до темно-коричневого.

Обратная сторона колонии выглядит как серо-желтоватая замшевая ткань, что отличает A. niger от других грибов с темными колониями, называемых дематиасовыми грибами.

Микроскопические характеристики

Aspergillus niger имеет гладкий или слегка зернистый конидиофор длиной от 1,5 до 3 мм с толстой стенкой. Обычно они прозрачные или коричневые.

Под микроскопом можно наблюдать многочисленные конидии различного вида: среди них шаровидные, субшаровидные, эллиптические, гладкие, равновернистые, бородавчатые или с продольными бороздками, все черные.

Везикулы имеют форму шаровидных, гиалиновых или окрашенных в темно-коричневый цвет, их диаметр составляет 75 мкм. Обычно они не наблюдаются из-за плотного скопления черных конидий.

Фиалиды образуют две излучаемые серии.

Не имеет структур полового размножения.

Патологии и клинические проявления

отомикоз

Это одна из патологий, вызываемых родом Aspergillus, где вид нигер является основным возбудителем. Эта патология характеризуется поражением слухового прохода вторичным по отношению к имплантации предыдущей бактериальной инфекции.

Бактериальная инфекция обеспечивает грибок необходимой влажностью для проникновения во внутренние структуры.

Симптомы, которые он вызывает, включают зуд, боль, оторею и глухоту из-за раздражения тканей, а также мицелиальную пробку и мусор. Симптоматика исчезает при промывании канала. Таким образом снимается пробка.

С другой стороны, необходимо провести антибактериальное лечение, чтобы устранить присутствующие бактерии, которые являются основной причиной инфекции и обеспечивают оптимальные условия для развития грибка.

В образцах ушной серы можно увидеть структуры гриба.

Бронхиальная аспергиллома

Aspergillus niger - вторая по значимости причина бронхиальной аспергилломы в Америке. Это заболевание характеризуется образованием клубка или компактной колонии грибка, достигающей 3-4 см в диаметре.

Обычно он располагается на верхушке легкого и прилегает к стенке бронха, не проникая в нее. Его эволюция может занять годы.

Клинические признаки - перемежающееся кровохарканье из-за раздражения бронхиальной стенки при трении шарика, нет лихорадки или мокроты.

Первичные и вторичные кожные заболевания

Когда поражения первичные, они состоят из множественных узелков, кожа становится толстой, отечной и имеет пурпурный цвет. Могут образовываться струпья черного цвета с приподнятой эритематозной каймой.

Грибок встречается в поверхностной, средней и глубокой дерме. Это может сопровождаться покалыванием и болью. Гистологически многочисленные гигантские клетки и центральный некроз. Его можно спутать с лепроматозной проказой.

Лечится нистатином местно. В диссеминированных случаях, когда кожный аспергиллез возникает вторично, поражения обычно начинаются с небольших дискретных красных папул, которые превращаются в пустулы.

При биопсии видны небольшие гранулемы с центральным некрозом. Организм можно визуализировать как сияющие колонии.

культура

Агар Сабуро с декстрозой, солодовый агар с дрожжевым экстрактом и Чапек используются для выращивания A. niger. Обычно необходимо добавлять антибиотики, чтобы ограничить рост контаминирующих бактериальных микроорганизмов.

Следует избегать использования циклогексимида в качестве антибиотика в питательных средах, поскольку это лекарство влияет на некоторые штаммы.

После посева образцы инкубируют при комнатной температуре или 37 ° C. Они вырастают за 3-4 дня.

Чернила KOH и Parker используются для визуализации структур грибка при прямом исследовании.

Использование / приложения

Aspergillus niger имеет сложную метаболическую сеть, состоящую из 1190 реакций и 1045 метаболитов, распределенных в трех компартментах: внеклеточном, цитоплазматическом и митохондриальном.

Промышленность воспользовалась этими характеристиками A. niger и поэтому должна была контролировать определенные важные факторы, которые регулируют морфологию A. niger и процесс ферментации.

Этими факторами являются: уровни питательных веществ и условия окружающей среды, такие как pH, перемешивание, температура, ионы металлов, концентрация фосфатов, источник азота, источник углерода, спирты и добавки.

Лимонная кислота

Одним из наиболее важных веществ, которые производит и накапливает A. niger, является лимонная кислота, хотя есть и другие микроорганизмы, которые также делают это, такие как Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida и Pichia.

Лимонная кислота полезна при приготовлении напитков, колбас, лекарств, косметики, пластика и моющих средств. Наиболее эффективными для его получения являются штаммы с низкой активностью ферментов изоцитратдегидрогеназы и аконитазгидратазы. Между тем, они должны обладать высокой активностью цитрат-синтетазы.

Было обнаружено, что сыворотка является отличным субстратом для производства лимонной кислоты Aspergillus niger, поскольку она легко усваивает лактозу без необходимости предварительного гидролиза.

Еще одно применение Aspergillus niger в промышленности - получение ферментов, таких как α-амилаза, аминоглюкозидаза, каталаза, целлюлаза, α-галактозидаза, β-галактозидаза, β-глюконаза, глюкоамилаза или глюкозоаэродегидрогеназа. А также глюкозооксидаза, α-глюкозидаза, α-D-глюкозидаза, β-глюкозидаза, липаза, инвертаза, гесперидиназа, гемицеллюлаза, пектиназа, питаза, протеаза и танназа. Все для промышленного использования.

Ссылки

1. Лопес С., Сулуага А., Эррера С., Руис А., Медина В. Производство лимонной кислоты с помощью Aspergillus niger NRRL 2270 из сыворотки. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Рейес-Окампо I, Гонсалес-Брамбила и Лопес-Исунса. Анализ метаболизма Aspergillus niger, растущего на твердом субстрате. Преподобный Мекс Инген Ким. 2013; 12 (1): 41-56
3. Аренас Р. Иллюстрированная медицинская микология. 2014. 5-е изд. Мак Гроу Хилл, 5-е издание, Мексика.
4. Бонифаз А. Основы медицинской микологии. 2015. 5-е изд., Mc Graw Hill, Mexico DF.
5. Конеман, Э., Аллен, С., Янда, В., Шрекенбергер, П., Винн, В. (2004). Микробиологическая диагностика. (5-е изд.). Аргентина, редакция Panamericana SA
6. Райан К.Дж., Рэй С. Шеррис. Медицинская микробиология, 2010. 6-е изд. McGraw-Hill, Нью-Йорк, США.
7. Касас-Ринкон Г. Общая микология. 1994. 2-е изд., Центральный университет Венесуэлы, Библиотечные издания. Венесуэла Каракас.
8. Человек А.К., Чудгар С.М., Нортон Б.Л., Тонг BC, Стаут Дж. Э. Aspergillus niger: необычная причина инвазивного аспергиллеза легких. Журнал медицинской микробиологии. 2010; 59 (7): 834-838
9. Сунь Дж., Лу Х, Цзэн А.П. Метаболические особенности Aspergillus niger, выявленные с помощью сравнительной метаболической геномики. Genome Biol.2007; 8 (9): R182
10. Авторы Википедии. Aspergillus niger. Википедия, свободная энциклопедия. 10 сентября 2018 г., 17:03 UTC. Доступно на: wikipedia.org/ Доступно с 15 сентября 2018 г.