Мукор кистевидный
Мукор кистевидный | |
---|---|
![]() | |
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Грибы |
Разделение: | Мукоромикота |
Сорт: | Мукоромицеты |
Заказ: | Мукоралес |
Семья: | мукоровые |
Род: | Мукор |
Разновидность: | М. кистевидный
|
Биномиальное имя | |
Мукор кистевидный Бык. (1791)
| |
Синонимы | |
|
Mucor Racemosus — быстрорастущая сорная плесень, принадлежащая к отделу Mucoromycota . [ 1 ] Это один из первых грибов, выращиваемых в чистой культуре, он был впервые выделен в 1886 году. [ нужна ссылка ] Он распространен по всему миру и колонизирует многие среды обитания, такие как растительные продукты, почва и дома. [ 2 ] [ 3 ] Гриб в основном известен своей способностью проявлять как нитчатую, так и дрожжеподобную морфологию, которую часто называют диморфизмом. [ 2 ] Резкие различия наблюдаются как в формах, так и в условиях окружающей среды, сильно влияющих на фазы M. Racemosus . [ 2 ] Как и многие грибы, он размножается как половым, так и бесполым путем. [ 2 ] Диморфная способность этого вида была предложена как важный фактор его патогенности и повысила промышленное значение. Этот вид считается условно-патогенным патогеном, обычно встречающимся у лиц с ослабленным иммунитетом. [ 4 ] Это также связано с аллергией и воспалениями лицевых пазух. [ 4 ] Его связь с аллергией сделала его распространенным грибом, используемым при медицинских тестах на аллергены. [ 5 ] [ 6 ] Промышленное использование гриба заключается в производстве ферментов и производстве некоторых молочных продуктов. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Морфология и таксономия
[ редактировать ]Диморфная форма вида в основном существует и растет вегетативно в виде нитевидных гиф (плесневая форма) или сферических дрожжей (дрожжевая форма). [ 2 ] Однако наиболее известен этот организм по плесневой форме, для которой характерно бесполое репродуктивное состояние, состоящее из высоких (до 2 см) игольчатых спорангиофоров с апикальным вздутием, окруженных крупным спорангием , заполненным эллипсоидными одноклеточными Спорангиоспоры гладкостенные, непигментированные. [ нужна ссылка ] В лаборатории гриб образует темно-серые или светло-серые колонии на большинстве распространенных лабораторных сред. [ нужна ссылка ] В анаэробных условиях гриб может перейти в дрожжеподобную форму. [ 2 ] Анаэробные условия и присутствие 30% углекислого газа стимулируют переход в дрожжевую форму. Аналогичным образом, культуры, дополненные Твином 80 , эргостерином и 100% азотом, также превращались в дрожжи. [ 10 ] И наоборот, увеличение концентрации кислорода приведет к превращению дрожжевой формы в плесневую. [ 2 ] Как и многие зигомицеты, M. Racemosus размножается как половым, так и бесполым путем в зависимости от условий окружающей среды. Во время полового размножения гифы совместимых типов спаривания соприкасаются и сливаются, в конечном итоге образуя толстостенный зигоспорангий, содержащий одну зигоспору. Прорастание зигоспоры приводит к росту новых гиф, дающих начало бесполым спорам как +, так и - типа спаривания. [ 2 ] В результате прорастания этих спор образуются новые гаплоидные гифы того же типа спаривания. [ 2 ]
Физиология и экология
[ редактировать ]
M. Racemosus обладает способностью проявлять множественную морфологию (в основном нитевидную и сферическую форму), чтобы противостоять различным стрессам окружающей среды. [ 11 ] Это дало ему способность выживать во многих условиях, и он распространен по всему миру, о чем чаще всего сообщается в Европе, а также в Америке. [ нужна ссылка ] В тропиках его видели на больших высотах. [ нужна ссылка ] Хотя этот вид в основном обитает в почве, было показано, что он существует и в других местах, например, в конском навозе, остатках растений, зерне, овощах и орехах. [ 2 ] Как правило, его часто можно увидеть на материалах растительного происхождения, таких как мягкие фрукты, фруктовые соки и мармелад. [ нужна ссылка ] но он также был выделен из нерастительных источников, таких как мягкий сыр камамбер. [ нужна ссылка ] M. Racemosus также была выделена из микробиома кишечника людей , не страдающих ожирением. [ 12 ] Это наиболее распространенная плесень, встречающаяся в напольной пыли в домах, и ее в основном считают плесенью внутри помещений. [ 3 ] M. Racemosus известен своей способностью проявлять множественную морфологию, но в большинстве случаев исследования проводятся на основе диморфной формы вида. [ 11 ] Это факультативный анаэробный зигомикот, который быстро растет, что придает ему способность выживать в различных условиях и местах по всему миру. [ 2 ] [ 11 ] M. Racemosus обладает способностью биосинтезировать хитин и хитозан, что было предложено как механизм, поддерживающий способность гриба переключаться между фазами дрожжей и плесени. [ 13 ] Геномный анализ M. Racemosus выявил гены, сходные с генами RAS человека , и предполагается, что эти гены способствуют прорастанию и диморфизму. [ 14 ] [ 15 ] Гены протеинкиназы А (PKA), такие как pkaR, также высоко экспрессируются во время диморфного сдвига. [ 16 ]
Болезнь человека
[ редактировать ]M.racemosus — редкий возбудитель заболеваний человека, обычно связанный только с оппортунистической инфекцией лиц с ослабленным иммунитетом, таких как дети, пожилые люди и больные пациенты (ВИЧ, Эбола и т. д.). [ 11 ] Это возбудитель мукормикоза , потенциально опасной для жизни инфекции, часто поражающей головные дыхательные пути. [ 4 ] Также наблюдались легочные, кожные и желудочно-кишечные (ЖКТ) инфекции, приводящие к множеству клинических проявлений у инфицированных людей. такие факторы риска, как диабетический кетоацидоз и нейтропения . В большинстве случаев присутствуют [ 4 ] Лечение M.racemosus может быть затруднено из-за гистопатологической дифференциации гриба. [ 1 ] В дополнение к обычно используемым противогрибковым средствам биологические соединения, такие как ловастатин были выделены , лектин Aleuria aurantia (AAL) и антимикробные пептиды (AMPs LR14), которые проявили антимикробное действие в отношении M. Racemosus . [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] аллергия на M. Racemosus поражает иммунологически нормальных людей в ряде мест (Нидерланды, Турция и Бразилия). Сообщалось, что [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] Аллергия на M.racemosus также связана с грибковым риносинуситом . [ 23 ] ринит и внешний аллергический альвеолит . [ 24 ] [ 25 ] У пациентов с астмой также наблюдается повышенная сенсибилизация к M.racemosus . [ 26 ] к Mucorracemosus IgE -специфические антитела широко используются и доступны как для медицинского, так и для лабораторного использования при анализе аллергенов (ImmunoCAP). [ 5 ] [ 6 ]
Коммерческое и биотехнологическое использование
[ редактировать ]Способность M. Racemosus расти как дрожжи и ее различные способности производить биохимические вещества привели к ее использованию в промышленности. Например, он может производить высокий выход фитазы , важного промышленного фермента . [ 7 ] [ 8 ] Он также обладает повышенной внеклеточной протеазной активностью, что позволяет предположить его биотехнологическую пригодность для производства других промышленных ферментов . [ 7 ] [ 8 ] При производстве суфу (ферментированного сыроподобного соевого продукта, распространенного в Китае и Вьетнаме) грибковая ферментация соевого творога (тофу) приводит к формованному тофу, пехце . Конечный продукт (суфу) получают путем выдержки пехце в рассоле, содержащем спирт и соль, в течение нескольких месяцев. [ 9 ]
Он обладает способностью фенотипически адаптироваться к нескольким различным антибиотикам после воздействия одного препарата, что делает его хорошей моделью фенотипической множественной лекарственной устойчивости у низших эукариот . Было показано, что он адаптируется к таким известным антибиотикам, как циклогексимид , триходермин и амфотерицин B. [ 2 ] [ 27 ] В частности, было обнаружено, что клетки, адаптированные к циклогексимиду, в 40 раз более устойчивы к этому препарату, чем неадаптированные клетки. Эти адаптированные клетки были изучены, чтобы лучше понять их большую эффективность мембранного транспорта (оттока лекарств). [ 28 ]
Мукор кистевидная может биотрансформировать липиды, такие как 4-ен-3-оновые стероиды и 20(S)-протопанаксатриол, в несколько различных продуктов, некоторые из которых обладают противораковыми свойствами (поскольку метаболиты приводят к увеличению внутриклеточного содержания ионов кальция, что приводит к остановке клеточного цикла и апоптоз ). [ 29 ] [ 30 ] Два продукта, образующихся в результате этой биотрансформации, представляют собой два новых гидропероксилированных метаболита, которые, как было показано, эффективны против клеток рака простаты . [ 31 ] Вторичные метаболиты M.racemosus не проявляют генотоксической активности, и этот вид не является продуцентом микотоксинов . Однако было обнаружено, что некоторые вторичные метаболиты гриба обладают противовоспалительной активностью, аналогичной препарату дексаметазон . [ 32 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хата, диджей; Баквалтер, СП; Притт, бакалавр наук; Робертс, Джорджия; Венгенак, Нидерланды (июль 2008 г.). «Метод ПЦР в реальном времени для обнаружения зигомицетов» . Журнал клинической микробиологии . 46 (7): 2353–8. дои : 10.1128/jcm.02331-07 . ПМК 2446880 . ПМИД 18480229 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л Мендес-Вилас, А., изд. (2010). Текущие темы исследований, технологий и образования в области прикладной микробиологии и микробной биотехнологии . Бадахос, Испания: Исследовательский центр Formatex. стр. 201–212. ISBN 978-84-614-6194-3 .
- ^ Перейти обратно: а б Абдель-Хафез, С.И.; Шорейт, А.А. (ноябрь 1985 г.). «Микотоксины, продуцирующие грибы и микофлору воздушной пыли из Таифа, Саудовская Аравия». Микопатология . 92 (2): 65–71. дои : 10.1007/bf00444085 . ПМИД 3935928 . S2CID 2285355 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Нэнси, Крам-Чианфлоне (4 октября 2018 г.). «Мукормикоз» . Медскейп . ВебМД.
- ^ Перейти обратно: а б «Мукор кистевидный IgE» . Виракор. Лаборатории IBT .
- ^ Перейти обратно: а б «Аллерген, грибы и плесень, Mucor Racemosus» . Лаборатории Аруп .
- ^ Перейти обратно: а б с Богар, Б.; Сакач, Г.; Панди, А.; Абдулхамид, С.; Линден, Дж. К.; Тенгерды, РП (4 апреля 2003 г.). «Производство фитазы Mucor Racemosus при твердофазной ферментации». Биотехнологический прогресс . 19 (2): 312–319. дои : 10.1021/bp020126v . ПМИД 12675565 . S2CID 27701060 .
- ^ Перейти обратно: а б с Алвес, Миннесота; де Кампос-Такаки, генеральный менеджер; Окада, К; Феррейра-Пессоа, Айдахо; Миланез, А.И. (июнь 2005 г.). «[Обнаружение внеклеточной протеазы у видов Mucor]». Ибероамериканский журнал микологии . 22 (2): 114–7. дои : 10.1016/s1130-1406(05)70020-6 . ПМИД 16107171 .
- ^ Перейти обратно: а б Хан, Б.З.; Куиджперс, А.Ф.; Тхань, Невада; Ноут, MJ (апрель 2004 г.). «Слизистые плесени, участвующие в коммерческой ферментации Суфу Пехце» . Антони ван Левенгук . 85 (3): 253–7. дои : 10.1023/b:anto.0000020157.72415.b9 . ПМИД 15028872 . S2CID 2214535 .
- ^ Люббехюзен, ТЛ; Нильсен, Дж; Макинтайр, М. (февраль 2003 г.). «Морфология и физиология диморфного гриба Mucor circinelloides (син. M. Racemosus) во время анаэробного роста» (PDF) . Микологические исследования . 107 (Часть 2): 223–30. дои : 10.1017/s0953756203007299 . ПМИД 12747334 . S2CID 12643028 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2020 года.
- ^ Перейти обратно: а б с д Заложено, Кларк; Питерс, Юлиус; Цихлар, Рональд (1985). Грибной диморфизм с акцентом на грибы, патогенные для человека . Бостон, Массачусетс: Springer US. стр. 337–359. ISBN 978-1-4684-4982-2 .
- ^ Мар Родригес, М; Перес, Д; Хавьер Чавес, нападающий; Стивен, Э; Марин-Гарсия, П; Рисунок, Г; Вендрелл, Дж; Жове, М; Памплона, Р; Рикар, В; Портеро-Отин, М; Чакон, MR; Фернандес Реал, JM (12 октября 2015 г.). «Ожирение меняет микобиом кишечника человека» . Научные отчеты . 5 : 14600. дои : 10.1038/srep14600 . ПМК 4600977 . ПМИД 26455903 .
- ^ Домек, Д.Б.; Борджиа, ПТ (июнь 1981 г.). «Изменения скорости синтеза хитина плюс хитозана сопровождают морфогенез Mucor Racemosus» . Журнал бактериологии . 146 (3): 945–51. дои : 10.1128/jb.146.3.945-951.1981 . ПМК 216948 . ПМИД 7240089 .
- ^ Казале, WL; Макконнелл, генеральный директор; Ван, С.Ю.; Ли, YJ; Линц, JE (декабрь 1990 г.). «Экспрессия семейства генов у диморфного гриба Mucor Racemosus, которое демонстрирует поразительное сходство с генами ras человека» . Молекулярная и клеточная биология . 10 (12): 6654–63. дои : 10.1128/mcb.10.12.6654 . ПМЦ 362943 . ПМИД 1701021 .
- ^ Розе, Л.В.; Махати, Н.; Мехай, Р; МакКоннелл, генеральный директор; Линц, JE (декабрь 1999 г.). «Доказательства того, что белки MRas1 и MRas3 связаны с различными клеточными функциями во время роста и морфогенеза у гриба Mucor Racemosus». Грибковая генетика и биология . 28 (3): 171–89. дои : 10.1006/fgbi.1999.1177 . ПМИД 10669583 . S2CID 10097338 .
- ^ Вольф, AM; Аппель, К.Ф.; Петерсен, Дж.Б.; Поульсен, Ю; Арнау, Дж (май 2002 г.). «Идентификация и анализ генов, участвующих в контроле диморфизма у Mucor circinelloides (син. Racemosus)». Исследование дрожжей FEMS . 2 (2): 203–13. дои : 10.1016/s1567-1356(02)00090-9 . ПМИД 12702308 .
- ^ Амано, К; Катаяма, Х; Сайто, А; Андо, А; Нагата, Ю (2012). «Лектин Aleuria aurantia проявляет противогрибковую активность в отношении Mucor Racemosus» . Бионауки, биотехнологии и биохимия . 76 (5): 967–70. дои : 10.1271/bbb.110982 . ПМИД 22738968 .
- ^ Гупта, Р; Шривастава, С. (сентябрь 2014 г.). «Противогрибковый эффект антимикробных пептидов (AMPs LR14), полученных из штамма Lactobacillus plantarum LR/14, и их применение для предотвращения порчи зерна». Пищевая микробиология . 42 : 1–7. дои : 10.1016/j.fm.2014.02.005 . ПМИД 24929709 .
- ^ Розе, Л.В.; Линц, JE (ноябрь 1998 г.). «Ловастатин запускает апоптозоподобный процесс гибели клеток у гриба Mucor Racemosus». Грибковая генетика и биология . 25 (2): 119–33. дои : 10.1006/fgbi.1998.1093 . ПМИД 9974223 . S2CID 20675105 .
- ^ Бомонт, Ф; Кауфман, Х.Ф.; де Монши, JG; Слейтер, HJ; де Врис, К. (апрель 1985 г.). «Объемное аэробиологическое исследование конидиальных грибов в Северо-Восточных Нидерландах. II. Сравнение аэробиологических данных и кожных проб с экстрактами плесени у астматиков». Аллергия . 40 (3): 181–6. дои : 10.1111/j.1398-9995.1985.tb00214.x . ПМИД 4039540 . S2CID 33305473 .
- ^ Гюнезер, С; Атичи, А; Коксал, Ф; Яман, А (1994). «Аллергия на плесень в Адане, Турция». Аллергология и иммунопатология . 22 (2): 52–4. ПМИД 8059675 .
- ^ Мохович, Дж; Гамбале, Ж; Кроче, Дж (1998). «Кожная положительная реакция у пациентов с респираторной аллергией на 42 аллергенных экстракта воздушно-капельных грибов, выделенных в Сан-Паулу, Бразилия». Аллергология и иммунопатология . 16 (6): 397–402. ПМИД 3242377 .
- ^ Чжао, З; Ли, Л; Ван, З; Чен, В; Лю, Х; Ли, Р. (апрель 2011 г.). «Одновременное обнаружение и идентификация видов Aspergillus и mucorales в тканях, взятых у больных грибковым риносинуситом» . Журнал клинической микробиологии . 49 (4): 1501–7. дои : 10.1128/jcm.02262-10 . ПМК 3122857 . ПМИД 21325541 .
- ^ Кошель, Д; Сеннекамп, Дж; Шурц, К; Мюллер-Венинг, D (сентябрь 2004 г.). «[Туман-фонтан-альвеолит]» . Пневмология (Штутгарт, Германия) . 58 (9): 666–9. дои : 10.1055/s-2004-830044 . ПМИД 15343489 .
- ^ Намысловский, Г; Рогала, Б; Муравей-Палач, К; Понинска-Поланчук, Ю (1998). «[Роль несовершенных грибов в этиопатогенезе аллергического ринита]». Отоларингология Польша. Польская отоларингология . 52 (3): 277–80. ПМИД 9760768 .
- ^ Соерия-Атмаджа, Д; Онелл, А; Кобер, А; Матссон, П; Густафссон, МГ; Хаммерлинг, Ю (декабрь 2007 г.). «Многомерный статистический анализ крупномасштабных измерений антител IgE выявляет взаимосвязь экстрактов аллергенов у сенсибилизированных людей». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 120 (6): 1433–40. дои : 10.1016/j.jaci.2007.07.021 . ПМИД 17825892 .
- ^ Лезерс, ТД; Сайферд, PS (июнь 1985 г.). «Индуцируемая фенотипическая множественная лекарственная устойчивость гриба Mucor Racemosus» . Антимикробные средства и химиотерапия . 27 (6): 892–6. дои : 10.1128/aac.27.6.892 . ПМК 180181 . ПМИД 4026262 .
- ^ Ширер Дж. младший; Сайферд, PS (март 1988 г.). «Эффлюкс циклогексимида в адаптированных к антибиотикам клетках гриба Mucor Racemosus» . Антимикробные средства и химиотерапия . 32 (3): 341–5. дои : 10.1128/aac.32.3.341 . ПМК 172172 . ПМИД 3364951 .
- ^ Ге, ВЗ; Ли, Н; Шан, Л.Х.; Лю, HM (июнь 2007 г.). «[Микробная трансформация 4-ен-3-оновых стероидов Mucor Racemosus]». Вэй Шэн У Сюэ Бао = Acta Microbiologica Sinica . 47 (3): 540–3. ПМИД 17672323 .
- ^ Чен, Г; Ян, Х; Нонг, С; Ян, М; Сюй, Б; Чжан, В. (март 2013 г.). «Два новых гидропероксилированных продукта 20 (S)-протопанаксадиола, продуцируемых Mucor Racemosus, и их цитотоксическая активность против клеток рака простаты человека». Биотехнологические письма . 35 (3): 439–43. дои : 10.1007/s10529-012-1098-x . ПМИД 23183919 . S2CID 1246825 .
- ^ Чен, Г; Ге, Н; Песня, Ю; Ли, Дж; Чжай, X; Ву, Дж; Линг, X (октябрь 2015 г.). «Биотрансформация 20 (S)-протопанаксатриола Mucor Racemosus и противораковая активность некоторых продуктов». Письма о биотехнологиях . 37 (10): 2005–9. дои : 10.1007/s10529-015-1877-2 . ПМИД 26054722 . S2CID 15170557 .
- ^ Мейер, С.М.; Мукаку, Б; Ульманн, Р; Билек, А; Крейц, Д; Мадер, Дж.К.; Кнасмюллер, С; Гернер, К. (2015). «Протеомный и метаболомный анализы показывают контрастирующие противовоспалительные эффекты экстракта вторичных метаболитов Mucor Racemosus по сравнению с дексаметазоном» . ПЛОС ОДИН . 10 (10): e0140367. дои : 10.1371/journal.pone.0140367 . ПМЦ 4619718 . ПМИД 26496078 .