Четомиум шаровидный

Четомиум шаровидный
	Плодовые тела Chaetomium globosum.
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	Грибы
Разделение:	Аскомикота
Сорт:	Сордариомицеты
Заказ:	Сордариалес
Семья:	Четомиевые
Род:	Хетомий
Разновидность:	С. шаровидный
Биномиальное имя
	Четомиум шаровидный ; Снаружи (1817)

Chaetomium globosum — известный мезофильный представитель семейства грибов плесневых Chaetomiaceae . Это сапрофитный гриб , который в основном обитает на растениях, почве, соломе и навозе. Эндофитный C. globosum способствует разложению целлюлозы растительных клеток. ^{[ 1 ]} Они встречаются в различных средах обитания: от лесных растений до горных почв в различных биомах. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Колонии C. globosum также можно обнаружить в помещении и на деревянных изделиях. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Chaetomium globosum являются аллергенами человека и условно-патогенными возбудителями микозов ногтей и неврологических инфекций. Однако такие заболевания встречаются с низкой частотой. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Описание

Метаболизм

Как и большинство видов Chaetomium , C. globosum разлагает растительные клетки с использованием активности гифальной целлюлазы. ^{[ 8 ]} Несмотря на то, что известно, что они вызывают мягкую гниль, а не коричневую гниль, C. globosum разложение растений оставляет после себя остатки лигнина . ^{[ 8 ]} Они могут разлагать различные породы древесины, такие как осина и сосна, и даже менять цвет бумаги и книг. ^{[ 8 ]} Целлюлазная лучше всего проявляется при температуре 25–32 градусов Цельсия активность C. globosum и стимулируется азотом и биотином . Целлюлаза ингибируется этилмалонатом. ^{[ 4 ]}

Как и многие виды грибов, C. globosum получает энергию из источников углерода, таких как глюкоза, маннит и фруктоза. ^{[ 4 ]} Фруктоза обычно переваривается вне гиф с помощью активности фруктокиназы, тогда как глюкоза поступает в клетку непереваренной для клеточного метаболизма . Несмотря на то, что глюкоза является наиболее предпочтительным источником углерода, C. globosum рост мицелия происходит с более высокой скоростью при обработке ацетатом, а не глюкозой. Углеводы также могут храниться внутри гриба в виде энергетических запасов гликогена и трегалозы . ^{[ 4 ]}

Спорообразование

Гомоталлическое половое спороношение C.globosum лимонной формы образует плоские аскоспоры внутри булавовидных аскомат. По внешнему виду плодовые тела C.globosum сходны с пикнидами рода Pyrenochaeta . ^{[ 9 ]} Аскоматы аски оптимально плодоносят при температуре 18-20 градусов Цельсия и развивают с 8 аскоспорами в каждой. ^{[ 10 ]} Дополнительные условия, такие как нейтральный pH, умеренный уровень углекислого газа , присутствие ионов кальция и растворимых сахаров, также способствуют развитию плодовых тел. ^{[ 4 ]} Растворимая сахарная среда состоит из глюкозы, мальтозы , сахарозы и целлюлозы.

Спорообразование предпочтительно происходит в темноте и при высоких температурах около 26 градусов Цельсия. ^{[ 4 ]} Наличие целлюлозы также имеет решающее значение для спорообразования. Гладкие аскоспоры первоначально имеют красный цвет, однако по мере созревания и плодовое тело, и аскоспоры становятся дематическими . ^{[ 3 ]}^{[ 11 ]} темные перитеции с неразветвленными расходящимися волосками. Также можно увидеть ^{[ 10 ]} C. globosum peritecia внешне похожи на родственный вид Chaetomium elatum , однако последний отличается разветвленными перитециальными волосками. ^{[ 11 ]} Аскоспоры C. globosum могут выдерживать температуры, немного превышающие оптимальные, однако температуры, превышающие точку их термической смерти (55 градусов Цельсия), смертельны для спор. ^{[ 1 ]}

Прорастание

Аскоспоры прорастают путем высвобождения шаровидных пузырьков из апикальных зародышевых пор, которые позже развиваются в зародышевые трубки. Затем зародышевые трубочки превращаются в гифы с гиалиновыми перегородками. ^{[ 10 ]} Нитчатый неравномерный рост гиф позволяет колонии распространяться и развиваться в бледный воздушный мицелий. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Рост гиф увеличивает диаметр грибковой колонии, что часто является параметром роста грибов. ^{[ 1 ]} По данным Домша и др., виды C. globosum представляют собой быстрорастущие колонии и могут вырасти до 5,5 см в диаметре за 10 дней. ^{[ 4 ]} Прорастание аскоспор может подавляться танинами и видами Streptomyces . С другой стороны, прорастание стимулируется глюкозой. Депривация глюкозы может привести к снижению уровня прорастания. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}

Патология

Внутренние аллергены

Chaetomium globosum часто встречается в сырых зданиях по всей Северной Америке и Европе. ^{[ 13 ]} Примерно 10-30% домов в Северной Америке содержат плесень, вызванную влажностью. ^{[ 6 ]} Это представляет угрозу для здоровья из-за аллергической природы этих грибов. ^{[ 8 ]} И гифы C. globosum , и споры содержат антигены, такие как Chg45, индуцирующие выработку антител IgE и IgG у людей с аллергией. Хотя повышение IgE является временным, повышенные уровни IgG сохраняются в сыворотке. ^{[ 6 ]} Это может привести к неатопической астме, синуситу и респираторным заболеваниям у жителей загрязненных зданий. ^{[ 6 ]}^{[ 13 ]} Такие аллергические проявления можно предотвратить, используя хлорат калия в строительных материалах. Хлорат , токсичный для многих штаммов грибов, нарушает восстановление нитратов в грибах, используя грибковую нитратредуктазу для производства токсичного хлорита. Хотя неясно, содержит ли C. globosum нитратредуктазу, хлорат по-прежнему остается хорошо известным токсином C. globosum . Однако, хотя хлорат подавляет образование перитеций, он не влияет на рост гиф и спорообразование. ^{[ 8 ]}

Колонии Chaetomium globosum являются потенциальными аллергенами , а при проживании во влажных зданиях они обычно становятся случайными возбудителями плохого качества воздуха в помещении. ^{[ 8 ]}^{[ 12 ]} Колонии можно обнаружить на влажной строительной древесине, а также на плитке. Хотя споры обычно не обнаруживаются в воздухе, их вдыхание может вызвать аллергическую реакцию и респираторные заболевания. ^{[ 8 ]}^{[ 14 ]}^{[ 13 ]}

Онихомикоз

Хотя C. globosum являются сапрофитами , они могут вызывать оппортунистический онихомикоз человека и кожные инфекции. Такие недерматофитные виды ответственны за небольшой процент случаев онихомикоза. ^{[ 12 ]} Тем не менее такая патология у человека встречается редко. Первый хорошо известный случай онихомикоза C. globosum появился в Корее, где у пациента развился гиперкератоз ногтей. Симптомы заболевания купировались противогрибковыми тербинафином и аморолфином. ^{[ 7 ]} Амфотерицин В неэффективен в отношении патогенных видов рода Chaetomium. ^{[ 15 ]}

Церебральные и легочные инфекции, вызванные видами Chaetomium, нередки. Известно, что они вызывают поверхностные микозы у пациентов с ослабленным иммунитетом. ^{[ 12 ]} C. globosum может вызывать петехии и поражения кожи, а также феогифомикоз и абсцесс головного мозга. Последние заболевания встречаются очень редко. ^{[ 15 ]} В одном случае у пациента с иммунодефицитом после трансплантации почки развился фатальный абсцесс головного мозга из-за инфекции C. globosum . Оставалось неясным, как штамм распространился на мозг. ^{[ 16 ]} Для выявления возбудителя инфицированную ткань обрабатывали КОН. В результате были обнаружены перегородчатые темные гифы, характерные для C. globosum . ^{[ 15 ]}

Микотоксины

Chaetomium globosum продуцирует эмодины , хризофанолы , хетоглобозины A, B, CD, E и F, а также четомин и азафилоны, хаетовиридины. Четомин вызывает токсичность для млекопитающих и грамположительных бактерий. ^{[ 4 ]}^{[ 17 ]} Это позволяет растениям, зараженным C. globosum , противостоять бактериальным заболеваниям. Микотоксины цитохалазина , хетоглобозины А и С, нарушают клеточное деление и движение в клетках млекопитающих. Эти цитохалазины связываются с актином и влияют на полимеризацию актина. Фактически, хетоглобозин А очень токсичен для клеток животных даже в минимальных дозах. ^{[ 14 ]}

Микотоксины способствуя приносят пользу колониям C. globosum, их росту. Обычно это происходит при нейтральном pH, когда микотоксины вырабатываются на оптимальном уровне. ^{[ 7 ]}^{[ 14 ]}

Известно, что микотоксичные хаетовиридины подавляют образование опухолей у мышей, получавших C. globosum . ^{[ 18 ]} Их цитотоксическая активность разрушает раковые клетки. ^{[ 17 ]}^{[ 19 ]} Понимание роли таких микотоксинов может привести к созданию новых лекарственных средств. ^{[ 18 ]}

Сельскохозяйственное использование

Chaetomium globosum являются эндофитами для многих растений. Их бессимптомная колонизация поддерживает толерантность растений к токсичности металлов. ^{[ 20 ]} Тяжелые металлы, такие как медь, подавляют рост растений и нарушают метаболические процессы, например фотосинтез. Когда растения кукурузы обрабатывали C. globosum , они проявляли меньшее торможение роста и увеличивали биомассу. ^{[ 20 ]} C. globosum Известно также, что обитает в растениях гинкго двулопастного . ^{[ 17 ]} Такие растения используют этот эндофитный гриб для подавления бактериальных патогенов. Фактически, инокуляция аскоспор уменьшает симптомы бактериальных заболеваний, такие как увядание, парша яблонь и фитофтороз семян у обработанных растений. ^{[ 21 ]} Повышение устойчивости растений к стрессу и микробной защиты делает применение C. globosum полезным для использования в сельском хозяйстве. ^{[ 20 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чепмен, Э.; Фергюс, К. (1975). «Прорастание аскоспор Chaetomium globosum ». Микология 67 : 1048-1052.
^ Лю, З.; Ян, К.; Ма, Дж. (2007). «Ген белка теплового шока (hsp22.4) Chaetomium globosum придает дрожжам толерантность к теплу и Na2CO3». Appl Microbiol Biotechnol 77 : 901-908.
^ Jump up to: ^а ^б "www.phadia.com/en" Проверено 17 октября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Домш, К.Х.; Гамс, В.; Андерсон, Т. (1980). «Сборник почвенных грибов» Лондон, Нью-Йорк: Academic Press.
^ "www.broadinstitute.org" Проверено 17 октября 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Провост, Н.; Ши, К.; Она, Ю.; Сир, Т.; Миллер, Д. (2013). «Характеристика антигенной хитозаназы из Целлюлолитический гриб Chaetomium globosum ». Медицинская микология 51 :290-299.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ким, Д.; Ли, М.; Сух, М.; Ха, Г.; Ким, Х.; Чой, Дж. (2008). «Онихомикоз, вызываемый Chaetomium globosum ». Энн Дерматол 25 (2): 232-236.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Байлз, К.; и др. (2012). «Дифференциальное хлоратное ингибирование Chaetomium globosum». Прорастание, рост гиф и синтез перитеций». Mycopathologia 174 : 475-487.
^ Кэмпбелл, К.; Джонсон, Э.; Уорнок, Д.В. (2013). «Идентификация патогенных грибов» Чичестер, Сассекс: Уайли-Блэквелл.
^ Jump up to: ^а ^б ^с "http://www.doctorfungus.org". Архивировано 21 ноября 2010 г. на Wayback Machine.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Аркс, Дж.; Гуарро, Дж.; Фигерас, М. (1986). «Род аскомицетов Chaetomium» Берлин: Штулгарт.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Аспироз, К.; Джин, Дж.; Резуста, А.; Шарлез, Л.; Саммербелл, Р. (2007). «Первый случай онихомикоза в Испании, вызванный Chaetomium globosum ». Медицинская микология 45 : 279-282.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Макмаллин, Д.; Сумара, М.; Миллер, Д. (2013). «Хетоглобозины и азафилоны, продуцируемые канадскими штаммами Chaetomium globosum, выделенными из комнатной среды». Исследования микотоксинов 29 : 47-54.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Фогл, М.; Дуглас, Д.; Джампер, К.; Штраус, Д. (2008). «Росту и производству микотоксинов Chaetomium globosum благоприятствует нейтральный pH». Int J Mol Sci 9 : 2357-2365.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Наджафзаде, М.; Фата, А.; Насери, А.; Сарадего Кейсари, М.; Фарахьяр, С.; Ганджбахш, М.; Зиаи, М.; Долатабади, С.; Хуг, Г. (2014). «Имплантационный феогифомикоз, вызванный неспорулирующими видами Chaetomium». Журнал медицинской микологии 24 (2): 161–165.
^ Ананди, В. и др. (1989). «Церебральный феогифомикоз, вызванный Chaetomium globosum». у реципиента почечного трансплантата». J Clin Microbiol 27 (10): 2226-2229.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Сян, Л.; Тиан, Ю.; Ян, С.; Чжан, Ю.; Цинь, Дж. (2013). «Цитотоксические азафилоновые алкалоиды из Chaetomium globosum TY1». Письма по биоорганической и медицинской химии 23 : 2945–2947.
^ Jump up to: ^а ^б Борхес, В.; Мансилла, Г.; Гимарайнш, Д.; Дюран-Патрон, Р.; Колладо, И.; Пупо, М. (2011). «Азафилоны из эндофита Chaetomium globosum ». Журнал натуральных продуктов 74 : 1182-1187.
^ Чжан, К.; Гао, Дж.; Ли, Х.; Тиан, Дж.; Пескителли, Г. (2012). «Хетоглобозин Vb из эндофитного Chaetomium Globosum: абсолютный Конфигурация хетоглобозинов». Хиральность 24 :668-674.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Абу Альхамед, М.; Шебани, Ю. (2012). «Эндофитный Chaetomium globosum повышает устойчивость проростков кукурузы к стрессу меди». Биология растений 14 (5): 859-863.
^ Каллен, Д.; Берби, Ф.; Эндрюс, Дж. (1984). Chaetomium globosum противодействует возбудителю парши яблони Venturia inaequalis . в полевых условиях». Can J Bot 62 : 1814-1818.

Внешние ссылки

Chaetomium globose в Индексе грибов

[germination-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чепмен, Э.; Фергюс, К. (1975). «Прорастание аскоспор Chaetomium globosum ». Микология 67 : 1048-1052.

[hsp-2] Лю, З.; Ян, К.; Ма, Дж. (2007). «Ген белка теплового шока (hsp22.4) Chaetomium globosum придает дрожжам толерантность к теплу и Na2CO3». Appl Microbiol Biotechnol 77 : 901-908.

[thermo-3] Jump up to: ^а ^б "www.phadia.com/en" Проверено 17 октября 2014 г.

[book1-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Домш, К.Х.; Гамс, В.; Андерсон, Т. (1980). «Сборник почвенных грибов» Лондон, Нью-Йорк: Academic Press.

[broad-5] "www.broadinstitute.org" Проверено 17 октября 2014 г.

[allergy-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Провост, Н.; Ши, К.; Она, Ю.; Сир, Т.; Миллер, Д. (2013). «Характеристика антигенной хитозаназы из Целлюлолитический гриб Chaetomium globosum ». Медицинская микология 51 :290-299.

[onycho-7] Jump up to: ^а ^б ^с Ким, Д.; Ли, М.; Сух, М.; Ха, Г.; Ким, Х.; Чой, Дж. (2008). «Онихомикоз, вызываемый Chaetomium globosum ». Энн Дерматол 25 (2): 232-236.

[diff-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Байлз, К.; и др. (2012). «Дифференциальное хлоратное ингибирование Chaetomium globosum». Прорастание, рост гиф и синтез перитеций». Mycopathologia 174 : 475-487.

[book2-9] Кэмпбелл, К.; Джонсон, Э.; Уорнок, Д.В. (2013). «Идентификация патогенных грибов» Чичестер, Сассекс: Уайли-Блэквелл.

[doctorf-10] Jump up to: ^а ^б ^с "http://www.doctorfungus.org". Архивировано 21 ноября 2010 г. на Wayback Machine.

[rom-11] Jump up to: ^а ^б ^с Аркс, Дж.; Гуарро, Дж.; Фигерас, М. (1986). «Род аскомицетов Chaetomium» Берлин: Штулгарт.

[spanish-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Аспироз, К.; Джин, Дж.; Резуста, А.; Шарлез, Л.; Саммербелл, Р. (2007). «Первый случай онихомикоза в Испании, вызванный Chaetomium globosum ». Медицинская микология 45 : 279-282.

[canada-13] Jump up to: ^а ^б ^с Макмаллин, Д.; Сумара, М.; Миллер, Д. (2013). «Хетоглобозины и азафилоны, продуцируемые канадскими штаммами Chaetomium globosum, выделенными из комнатной среды». Исследования микотоксинов 29 : 47-54.

[growth-14] Jump up to: ^а ^б ^с Фогл, М.; Дуглас, Д.; Джампер, К.; Штраус, Д. (2008). «Росту и производству микотоксинов Chaetomium globosum благоприятствует нейтральный pH». Int J Mol Sci 9 : 2357-2365.

[phae-15] Jump up to: ^а ^б ^с Наджафзаде, М.; Фата, А.; Насери, А.; Сарадего Кейсари, М.; Фарахьяр, С.; Ганджбахш, М.; Зиаи, М.; Долатабади, С.; Хуг, Г. (2014). «Имплантационный феогифомикоз, вызванный неспорулирующими видами Chaetomium». Журнал медицинской микологии 24 (2): 161–165.

[cerebral-16] Ананди, В. и др. (1989). «Церебральный феогифомикоз, вызванный Chaetomium globosum». у реципиента почечного трансплантата». J Clin Microbiol 27 (10): 2226-2229.

[alka-17] Jump up to: ^а ^б ^с Сян, Л.; Тиан, Ю.; Ян, С.; Чжан, Ю.; Цинь, Дж. (2013). «Цитотоксические азафилоновые алкалоиды из Chaetomium globosum TY1». Письма по биоорганической и медицинской химии 23 : 2945–2947.

[aza-18] Jump up to: ^а ^б Борхес, В.; Мансилла, Г.; Гимарайнш, Д.; Дюран-Патрон, Р.; Колладо, И.; Пупо, М. (2011). «Азафилоны из эндофита Chaetomium globosum ». Журнал натуральных продуктов 74 : 1182-1187.

[cyto-19] Чжан, К.; Гао, Дж.; Ли, Х.; Тиан, Дж.; Пескителли, Г. (2012). «Хетоглобозин Vb из эндофитного Chaetomium Globosum: абсолютный Конфигурация хетоглобозинов». Хиральность 24 :668-674.

[maize-20] Jump up to: ^а ^б ^с Абу Альхамед, М.; Шебани, Ю. (2012). «Эндофитный Chaetomium globosum повышает устойчивость проростков кукурузы к стрессу меди». Биология растений 14 (5): 859-863.

[plant-21] Каллен, Д.; Берби, Ф.; Эндрюс, Дж. (1984). Chaetomium globosum противодействует возбудителю парши яблони Venturia inaequalis . в полевых условиях». Can J Bot 62 : 1814-1818.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]