Blakesslea Trispora
| Blakesslea Trispora | |
|---|---|
| |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариота |
| Королевство: | Грибы |
| Разделение: | Mucoromycota |
| Сорт: | Mucoromycetes |
| Заказ: | Mucorales |
| Семья: | Choanephoraceae |
| Род: | Блейкслия |
| Разновидность: | Б. Трендание
|
| Биномиальное название | |
| Blakesslea Trispora Thaxter (1914)
| |
| Синонимы | |
| |
Blakesslea Trispora - плесень и член дивизии Zygomycota . Этот вид был хорошо изучен на предмет его способности производить каротиноиды, в частности, β-каротин и ликопин . β-каротин является предшественником витамина А, и как β-каротина, так и ликопина играют значительную роль в ингибировании окислительного стресса . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Blakesslea Trispora обычно изолируется из образцов почвы на юге Соединенных Штатов и Южной Азии. B. Trispora - это патоген тропических растений. [ 4 ] [ 5 ] in vivo Тестирование патогенности с использованием животных моделей предполагает, что этот гриб не является причиной заболеваний животных или человека. [ 1 ]
История
[ редактировать ]Род Blakesslea был назван в честь американского ботаника Альберта Фрэнсиса Блейксли на основе B. trispora . [ 4 ] В то время как AF Blakeslee изучал еще один гриб под названием Botrytis Rileyi , он сотрудничал с Roland Thaxter для дальнейшего изучения этого гриба. В 1914 году, когда Такстер проводил дальнейшие исследования в отношении Botrytis Rileyi, Blakesslea Trispora была случайно изолирована от загрязненной гусеницы, зараженной Botrytis Rileyi . [ 4 ] Blakesslea Trispora была впервые идентифицирована из личинок гусеницы, которые росли на растении вигны . [ 4 ] Caterpillar была заражена грибком Botrytis Rileyi; Тем не менее, считалось, что Blakesslea Trispora была случайно перенесена на больную гусеницу, питающуюся цветом вигны. [ 4 ] Когда Такстер впервые идентифицировал B. trispora , он считал, что B. trispora очень тесно связан с родом Choanephora из -за очень похожей морфологии Sporangiospore. [ 4 ] [ 5 ] Оба имеют характерный коричневый цвет с слабыми продольными полосами на стенке спорангиола. Форма больших сферических голов их спорангиолы также похожа. [ 4 ] [ 5 ] Тем не менее, Chanephora и Blakesslea считаются различными родами и могут быть различны от стены спор и ее отделения от стены спорангиола. [ 5 ] Виды Choanephora имеют очень прилипшую стенку спорангиола в отличие от видов Blakesslea , где стена спорангиола легко отделяется от нижней споры при зрелости. [ 5 ]
Рост и морфология
[ редактировать ]Blakesslea Trispora проходит как сексуальное, так и бесполое воспроизведение. [ 1 ] [ 5 ] Асексуальная репродуктивная фаза Blakesslea Trispora включает в себя производство спорангиоспоров , полученных в спорангии . [ 6 ] После освобождения они могут прорасти в присутствии свободной воды. [ 6 ] Колонии B. trispora быстро растут на среде роста агара при 25 ° C. Сначала они белые, но они становятся желтыми до бледно -коричневого и очень темно -коричневого цвета, когда они созревают. [ 4 ] [ 7 ] Гифы B. trispora являются асептами, очень плотными и сильно разветвленными. [ 7 ] Сексуальное размножение происходит путем образования зигоспоров , которые содержат высокие концентрации триглицериновых , рихских липидов , и фосфатидилхолина . [ 6 ] Зигоспоры могут сохраняться в течение длительных периодов времени, а их прорастание зависит от цитоплазматической регуляторной системы , которая поддерживает покоя и проживает прорастание в присутствии неблагоприятных условий роста. [ 6 ] Зигоспоры варьируются в размере от 40-80 мкм. Они сферические или слегка сплющенные в форме. [ 4 ] [ 5 ] Blakesslea Trispora имеет гетероталлическую систему спаривания, имеющую (+) и (-) типы спаривания. [ 1 ] Контакт и обмен между противоположными типами спаривания являются необходимым предшественником, чтобы вызвать сексуальное размножение и развитие зигоспоров. [ 5 ] Расширения, называемые гаметангией , образуются из каждого из совместимого гаплоидного мицелия. плодородный гетерокариотический зигоспорангий , в котором развиваются зигоспоры. После анастомоза формируется [ 8 ] Во время сексуального размножения каротиноидные пигменты вырабатываются обоим типом спаривания. Каротиноиды являются предшественниками многих апокаротиноидов , которые содержат очень важные полы-специфические предшественники, тростника (TSA) для сексуального размножения Blakesslea Trispora . [ 9 ] Каротины , продуцируемые из каротиноидов, дополнительно обрабатываются каротиной оксигеназой для синтеза трискорической кислоты (TSA). [ 9 ] TSA, продуцируемый из Carotene, стимулирует обе сексуально комплементарные клетки, чтобы вступить в контакт друг с другом. [ 9 ] TSA считается важной сигнальной молекулой для инициации и контроля полового размножения. [ 6 ] [ 9 ]
Физиология
[ редактировать ]В начале цикла сексуального размножения B. trispora начальным шагом является производство каротинов из каротиноидов. [ 9 ] [ 10 ] Каротины дополнительно обрабатываются каротиной оксигеназой, которая кодируется в гене TSP3 B. trispora , чтобы получить TSA. [ 11 ] TSA производится обоими типами спаривания: (+) и (-) штаммы, и он обильно производится, особенно когда совместимая мицелия выращивается вместе. [ 12 ] [ 10 ] Поскольку эти два разных типа пола производят TSA, они чувствуют сексуально взаимодополняющие клетки и образуют гаметангию. В конце концов, эти Gametangia слияют и Zygosporangia form. [ 8 ] Поскольку эти два различных типа спаривания встречаются друг с другом, каждый тип спаривания передает специфический для пола-предшественника TSA TRISPOROID и действует как сигнал для синтеза поверхностного белка агглютинина . Агглютинин позволяет двум ЦАС распознавать друг друга. Затем он вызывает быстрый контакт и эффективное взаимодействие между этими двумя различными типами спаривания. [ 9 ] Кроме того, стимулирование обоих типов спаривания с помощью TSA способствует синтезу β-каротина . По мере того, как β-каротин продуцируется, он становится предшественником тризороида, который является феромоном для B. trispora . [ 9 ] Производство β-каротина способствует положительному процессу обратной связи, который дополнительно стимулирует каротиеногенез и выработку тросроида, который служит как β-каротин, увеличивающим вещество. Кроме того, он действует как гормональный стимулятор своего биосинтеза . [ 1 ] [ 11 ] [ 10 ] Таким образом, Blakesslea Trispora требует определенных концентраций TSA для активации каротиеногенеза и создания большего количества каротиноидов (около 0,5% от его сухого веса ), которые можно накопить в зигоспорах B. trispora . [ 9 ] [ 10 ] Следовательно, как TSA, так и Trisporoid действуют как половые гормоны в Blakesslea Trispora , что запускает сексуальное размножение и контролирует интимный контакт между гетероталлическими штаммами, дополнительно управляя формированием половых структур, зигоспоры. [ 10 ] Каротиноиды абсолютно необходимы не только для выработки трискорической кислоты, но и для процесса образования зиготы, в качестве значительных факторов для производства спорополлина , структурного компонента клеточной стенки зигоспоры. [ 10 ] Это является последовательным для регулирования этого синтеза типа обратной связи с каротиноидами и дальнейшим синтезом TSA. [ 9 ] [ 10 ] Следовательно, образование зигоспоры может быть предотвращено ингибированием каротееногенеза в Blakesslea Trispora . [ 10 ]
Приложения
[ редактировать ]| Бифункциональная ликопенная циклаза/фитоенсинтаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | карра | ||
| Uniprot | Q67GH9 | ||
| |||
Blakesslea Trispora полезна в качестве источников β-каротина и ее молекулы-предшественника, ликопена, в промышленном производстве. Эти молекулы являются полезными пищевыми раскраскими агентами и могут оказывать полезные эффекты для здоровья человека в качестве антиоксидантов . [ 13 ]
Производство ликопена в первую очередь требует некоторого взаимодействия между сопряженными штаммами. Blakesslea Trispora нуждается в обоих типах спаривания, чтобы синтезировать ликопин в коммерчески применимом масштабе. (-) деформация в два раза пропорционально так же важно, как и (+) деформация при определении продуктивности синтеза ликопена. [ 13 ] Для получения оптимального количества ликопена, избыточный (-) тип спаривания при соотношении 1: 2 (+/-) с возрастом инокулята 36 и 48 часов соответственно является благоприятным. [ 13 ] [ 14 ] [ 3 ] [ 12 ]
Ликопен
[ редактировать ]Известно, что Blakesslea Trispora является наиболее эффективным производителем ликопена. [ 15 ] Ликопен обрабатывается ликопеновой циклазой , которая приводит к выработке β-каротина. Для промышленного производства ликопина Blakesslea Trispora выращивается с ингибитором циклазы ликопена, который может быть введен в процесс ферментации . [ 3 ] Зигоспоры Blakesslea Trispora, как правило, содержат максимальное количество ликопена. [ 6 ] Ликопин является промежуточным в биосинтезе всех дициклических каротиноидов, включая β-каротин. [ 1 ]
Ликопен является одной из наиболее важных молекул каротина, потому что он способен продуцировать как β-каротин, так и другие каротиноиды, хорошо известные своей мощной антиоксидантной активностью. Таким образом, β-каротин и другие каротиноиды играют важную роль для восстановления окислительного стресса и сердечно-сосудистой защиты. [ 3 ] Каротиноиды обладают высокоэффективными антиоксидантными активностями по утилизации АФК ( реактивные формы кислорода ), такие как синглет-кислород и свободные радикалы . Следовательно, они обладают способностью предотвращать хронические заболевания, такие как рак, цереброваскулярные и сердечно -сосудистые заболевания и инфаркт миокарда . Ликопен считается очень важным и актуальным источником здоровья человека. [ 3 ] [ 15 ] Тематическое исследование Вейлиана Ху и его коллег в 2013 году показало, что введение ликопена у взрослых мышей, по -видимому, улучшает активность антиоксидантного фермента. [ 15 ] Они сообщили, что введение порошка Blakesslea Trispora , которое содержит большое количество ликопена, может защитить печень, мозг, почки и кожу от окислительного стресса. Это делается путем снижения концентрации АФК и усиления активности антиоксидантного фермента. [ 15 ] Кроме того, они дополнительно исследуют, может ли грибок Blakesslea Trispora быть мощным эффектором антивозрастного из-за его способности эффективно массово-продуцируемого количества ликопена. [ 15 ]
β-каротизм
[ редактировать ]β-каротин-это молекула, которая демонстрирует красно-оранжевый пигмент. Следовательно, он используется в качестве раскраски для пищевых продуктов. [ 12 ] β-каротин является членом каротинов, которые являются ненасыщенными производными изопрена . [ 12 ] Поскольку Blakesslea Trispora обладает эффективной способностью производить большое количество β-каротина из ликопена, Blakesslea Trispora является основным организмом, используемым для его производства в промышленном масштабе. [ 12 ]
Известно, что β-каротины являются мощным стимулятором иммунной системы человека и играют значительную роль в профилактике дегенеративных заболеваний и рака. [ 12 ] [ 15 ] Все клетки способны продуцировать и регулировать АФК. [ 12 ] Тем не менее, дисрегуляция АФК может привести к повреждению ДНК , инактивации ферментов и белков, разрушению мембран. В конечном итоге это вызывает гибель клеток, становясь очень токсичным для людей. [ 12 ] Дальнейшие исследования использования β-каротина, собранного в Blakesslea Trispora, могут привести к значительному улучшению здоровья человека в лечении и профилактике некоторых хронических заболеваний, таких как рак.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Бриттон Г., Пфандер Х., Лиаен-Дженсен С. (2009). Питание и здоровье . Базель: Birkhäuser. ISBN 978-3-7643-7501-0 .
- ^ Choudhari S, Singhal R (март 2008 г.). «СМИ оптимизация для производства бета-каротина от Blakesslea Trispora: статистический подход». Технология Bioresource . 99 (4): 722–30. doi : 10.1016/j.biortech.2007.01.044 . PMID 17379513 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Wang HB, He F, Lumb, Zhao CF, Xiong L, Yu LJ (2014). «Высококачественная чрезмерная ликопенская чрезмерная прикумуляция посредством ингибирования биосинте γ-карротина и эргостерола в Blakesslea Trispora» Журнал функциональных продуктов 7 : 435–4 Doi : 10.1016/ j.2014.01.01.0
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Thaxter R (1914). «Blakesslea, Dissopora и Haplosporangium, nova genera». Новые или своеобразные зигомицеты . 3 (58): 355–366.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Кирк П.М. (1984). «Монография choanephoraceae» (PDF) . Микологический институт Содружества . 152 : 1–67. Архивировано из оригинала (PDF) 2017-12-01 . Получено 2017-11-25 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Tereshina VM, Memorskaya AS, Kochkina GA, Feofilova EP (2002). «Дерные клетки в цикле развития Blakesslea Trispora: отдельные закономерности липидного и углеводного состава». Микробиология . 71 (6): 684–689. doi : 10.1023/a: 1021432007070 .
- ^ Jump up to: а беременный Хо Х.М., Чанг Л.Л. (2003). «Примечания о зигомицетах Тайваня (III): два вида Blakesslea (chanephoracease), новичок в Тайване». Тайвания . 48 (4): 232–238.
- ^ Jump up to: а беременный Сахадеван Ю., Рихтер-Фекен М., Каергер К., Войгт К., Боланд В. (декабрь 2013 г.). «Ранние и поздние тризороиды по-разному регулируют продукцию β-каротина и уровни транскриптов генов в мукориатском грибах Blakesslea Trispora и Mucor Mecedo» . Прикладная и экологическая микробиология . 79 (23): 7466–75. doi : 10.1128/aem.02096-13 . PMC 3837771 . PMID 24056470 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Vereshchagina OA, Tereshina VM (25 сентября 2014 г.). «Трислоиды и каротиеногенез в Blakesslea Trispora». Микробиология . 83 (5): 438–449. doi : 10.1134/s0026261714050270 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Vereshchagina OA, Memorskaya AS, Kochkina GA, Tereshina VM (2012). «Трислоиды и каротиноиды в штаммах Blakesslea Trispora, отличающиеся от способности к формированию зиготы». Микробиология . 81 (5): 517–525. doi : 10.1134/s0026261712050165 .
- ^ Jump up to: а беременный Burmester A, Richter M, Schultze K, Voelz K, Schachtschabel D, Boland W, et al. (Ноябрь 2007 г.). «Расщепление бета-каротина в качестве первого шага в синтезе половых гормонов в зигомицетах опосредована регулируемой трискорической кислотой бета-каротинксигеназой». Грибная генетика и биология . 44 (11): 1096–108. doi : 10.1016/j.fgb.2007.07.008 . PMID 17822929 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Рукас Т (2015). «Роль окислительного стресса в производстве каротина с помощью Blakesslea Trispora в погруженной ферментации». Критические обзоры в биотехнологии . 36 (3): 424–33. doi : 10.3109/073885551.2014.989424 . PMID 25600464 .
- ^ Jump up to: а беременный в Pegklidou K, Mantzouridou F, Tsimidou MZ (июнь 2008 г.). «Производство ликопина с использованием Blakesslea Trispora в присутствии 2-метилмидазола: урожайность, селективность и аспекты безопасности». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 56 (12): 4482–90. doi : 10.1021/jf800272k . PMID 18494492 .
- ^ Wang Q, Feng LR, Luo W, Li Hg, Zhou Y, Yu XB (январь 2015). «Влияние процесса инокуляции на производство ликопина Blakesslea Trispora в реакторе с перемешиванием». Прикладная биохимия и биотехнология . 175 (2): 770–9. doi : 10.1007/s12010-014-1327-y . PMID 25342268 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Hu W, Dai D, Li W (август 2013 г.). «Ободвисоральное влияние порошка Blakesslea Trispora на взрослых мышей». Биотехнологические письма . 35 (8): 1309–15. doi : 10.1007/s10529-013-1206-6 . PMID 23636861 .