Клюйверомицес марксианус

Клюйверомицес марксианус
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	Грибы
Разделение:	Аскомикота
Сорт:	Сахаромицеты
Заказ:	Сахаромицеталы
Семья:	Сахаромицетовые
Род:	Клюйверомицеты
Разновидность:	К. марксианус
Биномиальное имя
	Клюйверомицес марксианус ; Ван дер Вальт (1965)
Синонимы
	Saccharomyces marxianus EC Hansen (1888) ; Zygosaccharomyces marxianus Guillierm. И Негрони (1929) ; Zygorenospora marxiana Krassiln (1954) ; Atelosaccharomyces pseudotropicalis Mello (1918) (анаморф) ;

Kluyveromyces marxianus в аскомицетовых дрожжах и представитель рода Kluyveromyces . Это половая стадия Atelosaccharomyces pseudotropicalis. ^{[ нужна ссылка ]} также известный как Кандидский кефир . ^{[ 1 ]} Этот вид имеет гомоталличную систему спаривания и часто выделяется из молочных продуктов . ^{[ 2 ]}

История

Таксономия

Этот вид был впервые описан в роде Saccharomyces как S. marxianus датским микологом Эмилем Кристианом Хансеном из пивного сусла . ^{[ 3 ]} Он назвал этот вид в честь зимолога Луи Маркса из Марселя , который первым выделил его из винограда . ^{[ 3 ]} Вид был переведен в род Kluyveromyces Ван дер Вальтом в 1956 году. ^{[ 1 ]} С тех пор в этом роде было признано 45 видов. ^{[ 1 ]} Ближайшим родственником Kluyveromyces marxianus являются дрожжи Kluyveromyces Lactis , часто используемые в молочной промышленности. ^{[ 4 ]} И Kluyveromyces , и Saccharomyces считаются частью « комплекса Sacchromyces », субклада сахаромицетов . ^{[ 5 ]} Используя секвенирование гена 18S рРНК , было высказано предположение, что K. marxianus , K. aestuarii , K. dobzhanski , K. lactic , K. wickerhamii , K. blattee , K. thermotolerans и K. waltii в совокупности составляют отдельную кладу отдельного происхождения. из центральной клады рода Kluyveromyces . ^{[ 2 ]} Внутри этого комплекса определяются две категории на основе присутствия в определенных таксонах события полногеномной дупликации: две клады называются до-полногеномной дупликацией (WGD) и пост-WGD. Виды Kluyveromyces относятся к первой из этих клад, а виды Saccharomyces — ко второй. Разделение этих клад на основе присутствия события WGD объясняет, почему, хотя эти два вида тесно связаны, между ними существуют фундаментальные различия. ^{[ 5 ]}

Рост и морфология

Колонии K. marxianus имеют цвет от кремового до коричневого, иногда с розовой пигментацией, обусловленной выработкой железо-хелатного пигмента пульчерримина. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} При выращивании на агаре Wickerham's Yeast-Mold (YM) дрожжевые клетки выглядят шаровидными, эллипсоидными или цилиндрическими, размером 2–6 x 3–11 мкм. ^{[ 6 ]} В бульоне с глюкозо-дрожжевым экстрактом K. marxianus растет, образуя кольцо, состоящее из осадка. тонкая пленка Может образоваться . В чашечной культуре Далмау, содержащей агар из кукурузной муки и полисорбат 80 , K. marxianus образует рудиментарный или разветвленный псевдомицелий с небольшим количеством бластоспор . ^{[ 8 ]} K. marxianus термотолерантен . и демонстрирует высокую скорость роста при 40 ° C (104 ° F) ^{[ 9 ]}

Физиология и репродукция

Kluyveromyces marxianus — это аэробные дрожжи, способные к респираторно-ферментативному метаболизму, который заключается в одновременной выработке энергии как за счет дыхания посредством цикла ТСА, так и за счет ферментации этанола . ^{[ 2 ]} Баланс между дыханием и ферментативным метаболизмом зависит от штамма. ^{[ 5 ]} Этот вид также ферментирует инулин, глюкозу, раффинозу, сахарозу и лактозу в этанол. ^{[ 5 ]}^{[ 8 ]} K. marxianus широко используется в промышленности из-за его способности использовать лактозу . Два гена, LAC12 и LAC4 , позволяют K. marxianus поглощать и использовать лактозу в качестве источника углерода. ^{[ 5 ]} Этот вид считается « грибом, отрицательным к крабовым деревьям », что означает, что он не способен превращать сахара в этанол так же эффективно, как таксоны, положительные к крабовым деревьям, такие как S. cerevisiae . ^{[ 4 ]} Исследования, однако, показывают, что он является положительным по крабовым деревьям, что, вероятно, связано с различиями штаммов, поскольку K. marxianus обладает необходимыми генами, чтобы быть положительными по крабовым деревьям. ^{[ 5 ]} K. marxianus обладает высокой термотолерантностью и способен выдерживать температуру до 45 ° C (113 ° F). ^{[ 2 ]} K. marxianus также способен использовать несколько углеродных субстратов одновременно, что делает его очень подходящим для промышленного использования. Когда концентрация глюкозы снижается до 6 г/л, начинается котранспорт лактозы. ^{[ 10 ]}

Образование аскоспор происходит путем конъюгации гаплоидных клеток, предшествующей образованию сумки. ^{[ 8 ]} Альтернативно, аскоспорогенез может возникать непосредственно из диплоидных клеток. ^{[ 8 ]} В каждой сумке содержится 1–4 аскоспоры. ^{[ 8 ]} marxianus Первоначально считалось , что плоидность K. является гаплоидной, но недавние исследования показали, что многие штаммы, используемые в исследованиях и промышленности, являются диплоидными. ^{[ 5 ]} Эти противоречивые данные позволяют предположить, что K. marxianus может существовать в вегетативной форме как гаплоид, так и диплоид.

Среда обитания и экология

Kluyveromyces marxianus был изолирован в молочных продуктах, листьях сизаля и сточных водах сахарных заводов. ^{[ 3 ]} Это также естественный колонист растений, включая кукурузу. ^{[ 8 ]}

Болезнь человека

Kluyveromyces marxianus обычно не является возбудителем заболеваний человека, хотя заражение человека может произойти и у лиц с ослабленным иммунитетом. ^{[ 11 ]} Этот вид связан с кандидемией. ^{[ 12 ]} и был извлечен из катетеров . ^{[ 13 ]} Он также был обнаружен в биопленках на других встроенных устройствах, таких как кардиостимуляторы и протезы сердечных клапанов . ^{[ 11 ]} От 1 до 3 % случаев с участием K. marxianus зарегистрировано у больных онкологических, хирургических отделений, женских половых инфекций и инфекций верхних дыхательных путей. ^{[ нужна ссылка ]} лечение амфотерицином B оказалось эффективным против K. marxianus . В одном случае ^{[ 11 ]}

Промышленное применение

Промышленное использование K. marxianus главным образом связано с преобразованием лактозы в этанол в качестве прекурсора для производства биотоплива . ^{[ 4 ]} Способность K. marxianus снижать уровень лактозы полезна из-за возможности превращать промышленные отходы сыворотки, проблематичные отходы для утилизации, в полезную биомассу для корма для животных, пищевых добавок или топлива. ^{[ 5 ]} Некоторые штаммы гриба также можно использовать для преобразования сыворотки в этилацетат, альтернативный источник топлива. ^{[ 14 ]} K. marxianus также используется для производства промышленных ферментов : инулиназы , β-галактозидазы и пектиназы . ^{[ 5 ]} Благодаря жароустойчивости K. marxianus возможна ферментация при высоких температурах, что снижает затраты, обычно затрачиваемые на охлаждение, а также возможность заражения другими грибами или бактериями. Кроме того, ферментация при более высоких температурах происходит быстрее, что делает производство намного более эффективным. ^{[ 9 ]} Благодаря способности K. marxianus одновременно использовать лактозу и глюкозу, распространенность K. marxianus в промышленных условиях высока, поскольку это сокращает время производства и повышает производительность. ^{[ 10 ]} Недавние попытки использовать K. marxianus в производстве пищевых ароматизаторов из отходов томатных и перцовых выжимок в качестве субстратов. ^{[ 15 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с «МикоБанк» . МикоБанк . Проверено 3 ноября 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Роча, Саул Ниче; Абраао-Нето, Хосе; Гомберт, Андреас Кароли (6 июля 2011 г.). «Физиологическое разнообразие видов kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 619–630. дои : 10.1007/s10482-011-9617-7 . ПМИД 21732033 . S2CID 9988627 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Фонсека, Густаво Грасиано; Хайнцле, Эльмар; Виттманн, Кристоф; Гомберт, Андреас К. (22 апреля 2008 г.). «Дрожжи Kluyveromyces marxianus и их биотехнологический потенциал». Прикладная микробиология и биотехнология . 79 (3): 339–354. дои : 10.1007/s00253-008-1458-6 . ПМИД 18427804 . S2CID 7974880 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лейн, Мелани М.; Берк, Найл; Карреман, Роб; Вулф, Кеннет Х.; О'Бирн, Конор П.; Моррисси, Джон П. (15 июня 2011 г.). «Физиологическое и метаболическое разнообразие дрожжей Kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 507–519. дои : 10.1007/s10482-011-9606-x . ПМИД 21674230 . S2CID 2307740 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Лейн, Мелани М.; Моррисси, Джон П. (февраль 2010 г.). «Kluyveromyces marxianus: дрожжи, выходящие из тени своей сестры». Обзоры грибковой биологии . 24 (1–2): 17–26. дои : 10.1016/j.fbr.2010.01.001 .
^ Jump up to: ^а ^б Барнетт, Дж. А. Барнетт, Р. В. Пейн, Д. Ярроу; микрофотографии Линды (1990). Дрожжи: характеристика и идентификация (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521350563 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ де Хоог, GS (2000). Атлас клинических грибов (2-е изд.). Утрехт: Центральное бюро по шиммелькультурам [ua] ISBN 978-9070351434 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Курцман под редакцией Клетуса П.; Фелл, Джек В.; Боехаут, Теун (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-52149-1 . {{cite book}}: |first1= имеет общее имя ( справка )
^ Jump up to: ^а ^б Ян, Чун; Ху, Шэнлинь; Чжу, Сунли; Ван, Дунмей; Гао, Сяолянь; Хун, Цзюн (12 июля 2015 г.). «Характеристика дрожжевых промоторов, используемых в Kluyveromyces marxianus». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 31 (10): 1641–1646. дои : 10.1007/s11274-015-1899-x . ПМИД 26164057 . S2CID 22114564 .
^ Jump up to: ^а ^б Фонсека, Густаво Грасиано; де Карвальо, Нуну Мигель Барбоза; Гомберт, Андреас Кароли (23 февраля 2013 г.). «Рост дрожжей Kluyveromyces marxianus CBS 6556 на различных сочетаниях сахаров в качестве единственного источника углерода и энергии». Прикладная микробиология и биотехнология . 97 (11): 5055–5067. дои : 10.1007/s00253-013-4748-6 . ПМИД 23435899 . S2CID 7732350 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Мукерджи, А; Праманик, С; Дас, Д; Рой, Р; Тереза, КЛ (2014). «Полимикробный хронический эндофтальмит, диагностированный культуральным и молекулярным методом» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 32 (3): 331–2. дои : 10.4103/0255-0857.136593 . ПМИД 25008833 .
^ Сендид, Буалем; Лакруа, Клэр; Буньу, Мари-Элизабет (сентябрь 2006 г.). «Является ли новый возбудитель у пациентов с онкогематологическими заболеваниями?» . Клинические инфекционные болезни . 43 (5): 666–667. дои : 10.1086/506573 . ПМИД 16886166 .
^ Мишра, Мина (2014). «Профиль дрожжей, выделенных из мочевых путей катетеризированных пациентов» . Журнал клинических и диагностических исследований . 8 (2): 44–6. дои : 10.7860/JCDR/2014/6614.4003 . ПМЦ 3972594 . ПМИД 24701478 .
^ Лёзер, Кристиан; Урит, Танет; Грюнер, Эрик; Блей, Томас (17 января 2015 г.). «Эффективный рост биомассы Kluyveromyces marxianus, используемой в качестве биокатализатора в устойчивом производстве этилацетата» . Энергия, устойчивое развитие и общество . 5 (1). дои : 10.1186/s13705-014-0028-2 .
^ Гюнешер, Онур; Демирколь, Аслы; Карагюль Юсер, Йонка; Озмен Тогай, Сине; Управляется Хошоглу, Мюге; Элиболь, Мурат (23 января 2015 г.). «Производство биоаромата из выжимок томатов и перца с помощью Kluyveromyces marxianus и Debaryomyces hansenii». Биопроцессы и биосистемная инженерия . 38 (6): 1143–1155. дои : 10.1007/s00449-015-1356-0 . ПМИД 25614449 . S2CID 23920083 .

Внешние ссылки

Ашраф Хаджхоссейни; Деларам Доруд; Ануше Шарифан; Зохре Эфтехари;. (Март 2020 г.) «Оптимизация условий роста Kluyveromyces marxianus для производства маннана в качестве биоэмульгатора» . Прикладная пищевая биотехнология , Vol. 7 № 2 (2020), 10 марта 2020 г., стр. 115–126. https://doi.org/10.22037/afb.v7i2.28055

[MycoBank-1] Jump up to: ^а ^б ^с «МикоБанк» . МикоБанк . Проверено 3 ноября 2015 г.

[rocha2011-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Роча, Саул Ниче; Абраао-Нето, Хосе; Гомберт, Андреас Кароли (6 июля 2011 г.). «Физиологическое разнообразие видов kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 619–630. дои : 10.1007/s10482-011-9617-7 . ПМИД 21732033 . S2CID 9988627 .

[fonseca2008-3] Jump up to: ^а ^б ^с Фонсека, Густаво Грасиано; Хайнцле, Эльмар; Виттманн, Кристоф; Гомберт, Андреас К. (22 апреля 2008 г.). «Дрожжи Kluyveromyces marxianus и их биотехнологический потенциал». Прикладная микробиология и биотехнология . 79 (3): 339–354. дои : 10.1007/s00253-008-1458-6 . ПМИД 18427804 . S2CID 7974880 .

[Lane2011-4] Jump up to: ^а ^б ^с Лейн, Мелани М.; Берк, Найл; Карреман, Роб; Вулф, Кеннет Х.; О'Бирн, Конор П.; Моррисси, Джон П. (15 июня 2011 г.). «Физиологическое и метаболическое разнообразие дрожжей Kluyveromyces marxianus». Антони ван Левенгук . 100 (4): 507–519. дои : 10.1007/s10482-011-9606-x . ПМИД 21674230 . S2CID 2307740 .

[Lane2010-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Лейн, Мелани М.; Моррисси, Джон П. (февраль 2010 г.). «Kluyveromyces marxianus: дрожжи, выходящие из тени своей сестры». Обзоры грибковой биологии . 24 (1–2): 17–26. дои : 10.1016/j.fbr.2010.01.001 .

[barnett1990-6] Jump up to: ^а ^б Барнетт, Дж. А. Барнетт, Р. В. Пейн, Д. Ярроу; микрофотографии Линды (1990). Дрожжи: характеристика и идентификация (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521350563 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[hoog2000-7] де Хоог, GS (2000). Атлас клинических грибов (2-е изд.). Утрехт: Центральное бюро по шиммелькультурам [ua] ISBN 978-9070351434 .

[kurtzman2011-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Курцман под редакцией Клетуса П.; Фелл, Джек В.; Боехаут, Теун (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-52149-1 . {{cite book}}: |first1= имеет общее имя ( справка )

[yang2015-9] Jump up to: ^а ^б Ян, Чун; Ху, Шэнлинь; Чжу, Сунли; Ван, Дунмей; Гао, Сяолянь; Хун, Цзюн (12 июля 2015 г.). «Характеристика дрожжевых промоторов, используемых в Kluyveromyces marxianus». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 31 (10): 1641–1646. дои : 10.1007/s11274-015-1899-x . ПМИД 26164057 . S2CID 22114564 .

[fonseca2013-10] Jump up to: ^а ^б Фонсека, Густаво Грасиано; де Карвальо, Нуну Мигель Барбоза; Гомберт, Андреас Кароли (23 февраля 2013 г.). «Рост дрожжей Kluyveromyces marxianus CBS 6556 на различных сочетаниях сахаров в качестве единственного источника углерода и энергии». Прикладная микробиология и биотехнология . 97 (11): 5055–5067. дои : 10.1007/s00253-013-4748-6 . ПМИД 23435899 . S2CID 7732350 .

[mukherjee2014-11] Jump up to: ^а ^б ^с Мукерджи, А; Праманик, С; Дас, Д; Рой, Р; Тереза, КЛ (2014). «Полимикробный хронический эндофтальмит, диагностированный культуральным и молекулярным методом» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 32 (3): 331–2. дои : 10.4103/0255-0857.136593 . ПМИД 25008833 .

[sendid2006-12] Сендид, Буалем; Лакруа, Клэр; Буньу, Мари-Элизабет (сентябрь 2006 г.). «Является ли новый возбудитель у пациентов с онкогематологическими заболеваниями?» . Клинические инфекционные болезни . 43 (5): 666–667. дои : 10.1086/506573 . ПМИД 16886166 .

[mishra2014-13] Мишра, Мина (2014). «Профиль дрожжей, выделенных из мочевых путей катетеризированных пациентов» . Журнал клинических и диагностических исследований . 8 (2): 44–6. дои : 10.7860/JCDR/2014/6614.4003 . ПМЦ 3972594 . ПМИД 24701478 .

[loser2015-14] Лёзер, Кристиан; Урит, Танет; Грюнер, Эрик; Блей, Томас (17 января 2015 г.). «Эффективный рост биомассы Kluyveromyces marxianus, используемой в качестве биокатализатора в устойчивом производстве этилацетата» . Энергия, устойчивое развитие и общество . 5 (1). дои : 10.1186/s13705-014-0028-2 .

[guneser2015-15] Гюнешер, Онур; Демирколь, Аслы; Карагюль Юсер, Йонка; Озмен Тогай, Сине; Управляется Хошоглу, Мюге; Элиболь, Мурат (23 января 2015 г.). «Производство биоаромата из выжимок томатов и перца с помощью Kluyveromyces marxianus и Debaryomyces hansenii». Биопроцессы и биосистемная инженерия . 38 (6): 1143–1155. дои : 10.1007/s00449-015-1356-0 . ПМИД 25614449 . S2CID 23920083 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]