ASPERGILLUS NIGER: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA I PATOLOGIE - BIOLOGIA - 2026

Aspergillus niger jest środowiskowym grzybem grzybni, utworzonym przez strzępki szklistych przegródek. Jest to wszechobecny grzyb, którego życie saprofityczne występuje na całym świecie. Oznacza to, że jego cykl życia ma charakter naturalny, bez angażowania człowieka. Dlatego jego implantacja do ludzkich tkanek jest incydentalna z jego normalnym cyklem.

Dlatego wszystkie gatunki tego rodzaju są uważane za patogeny oportunistyczne. W przypadku A. niger jest trzecim najbardziej izolowanym gatunkiem tego rodzaju w zakażeniach oportunistycznych u ludzi.

Autorzy: Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe i James Hamuel Doughari (), za pośrednictwem Wikimedia Commons

W infekcjach inwazyjnych Aspergillus niger stanowi 3-7%, częściej występuje w infekcjach otychomikotycznych i chorobach skóry. Chociaż może powodować patologie oportunistyczne, ma korzystną stronę na poziomie przemysłowym.

Mikroorganizm ten jest używany do biodegradacji odpadów przemysłowych, a stamtąd opracowywane są substancje i enzymy, które są przydatne do wytwarzania wielu różnych produktów jadalnych i niejadalnych.

cechy

Reprodukcja

Aspergillus niger rozmnaża się bezpłciowo poprzez produkcję konidiów. Jego konidia można znaleźć w glebie i wielu naturalnych podłożach. Rozprzestrzeniają się dzięki wietrze, osiadając na różnych powierzchniach.

Zakażenie

Ogólnie rzecz biorąc, ten mikroorganizm w większym stopniu dotyka dorosłych niż dzieci i mężczyzn niż kobiety. Może to dotyczyć wszystkich ras, a choroby, które wywołuje, nie są zaraźliwe.

Korzyści

Z drugiej strony A. niger przedstawia inną stronę medalu, z korzystnymi zastosowaniami do sanityzacji środowiska poprzez degradację odpadów przemysłowych, które są następnie wykorzystywane do wytwarzania korzystnych produktów.

Do tego stopnia, że ​​fermentacja z A. niger została uznana za GRAS (ogólnie uznawany za bezpieczny) przez FDA (Food and Drug Administration w Stanach Zjednoczonych).

Pomimo szerokiego zastosowania przemysłowego tego drobnoustroju, mapa genetyczna tego grzyba jest zrozumiała tylko częściowo.

Taksonomia

Królestwo grzybów

Gromada: Ascomycota

Klasa: Eurotiomycetes

Zamówienie: Eurotiales

Rodzina: Aspergillaceae

Rodzaj: Aspergillus

Gatunek: niger.

Morfologia

Charakterystyka makroskopowa

Kolonie A. niger rosną szybko i można je łatwo rozpoznać po charakterystycznym pylistym wyglądzie. Początkowo grzybnia jest biała, potem ciemnieje, a na końcu nabierają różnych kolorów, od kruczoczarnych do ciemnobrązowych.

Odwrotna strona kolonii wygląda jak szaro-żółtawa tkanina zamszowa, co odróżnia A. niger od innych grzybów o ciemnych koloniach zwanych grzybami dematiaceous.

Charakterystyka mikroskopowa

Aspergillus niger ma gładki lub lekko ziarnisty konidiofor o długości od 1,5 do 3 mm i grubej ściance. Zwykle są szkliste lub brązowe.

Pod mikroskopem można zaobserwować obfite konidia o zmiennym wyglądzie: wśród nich kuliste, subglobose, eliptyczne, gładkie, zrównane, brodawkowate lub z podłużnymi prążkami, wszystkie czarne.

Pęcherzyki są kuliste, szkliste lub zabarwione na ciemnobrązowo, o średnicy 75 µm. Na ogół nie można ich zaobserwować z powodu gęstego nagromadzenia czarnych konidiów.

Fialidy pojawiają się w dwóch napromieniowanych seriach.

Nie ma struktur rozmnażania płciowego.

Patologie i objawy kliniczne

Otomycosis

Jest to jedna z patologii wywoływanych przez rodzaj Aspergillus, gdzie gatunek niger jest głównym czynnikiem sprawczym. Ta patologia charakteryzuje się wpływem na przewód słuchowy wtórnym do implantacji wcześniejszej infekcji bakteryjnej.

Infekcja bakteryjna zapewnia niezbędną wilgoć, aby grzyb mógł przejść do struktur wewnętrznych.

Objawy, które powoduje to swędzenie, ból, wyciek z ucha i głuchota z powodu podrażnienia tkanki, a także czop grzybni i zanieczyszczenia. Symptomatologia znika wraz z płukaniem kanału. W ten sposób wtyczka zostaje usunięta.

Z drugiej strony należy zastosować leczenie przeciwbakteryjne, aby wyeliminować obecne bakterie, które są główną przyczyną zakażenia i zapewniają optymalne warunki do rozwoju grzyba.

W próbkach woskowiny można zobaczyć strukturę grzyba.

Aspergilloma oskrzeli

Aspergillus niger jest drugą najczęstszą przyczyną Aspergilloma oskrzeli w Ameryce. Choroba ta charakteryzuje się tworzeniem się kulistej lub zwartej kolonii grzyba o średnicy 3-4 cm.

Zwykle znajduje się na szczycie płuca i przylega do ściany oskrzeli bez jej penetracji. Jego ewolucja może zająć lata.

Objawy kliniczne to przerywane krwioplucie, na skutek podrażnienia ściany oskrzeli pocieraniem kulki nie występuje gorączka ani odkrztuszanie.

Pierwotne i wtórne choroby skóry

Gdy zmiany są pierwotne, składają się z wielu guzków, skóra staje się gruba, obrzęknięta i ma fioletowawy kolor. Mogą tworzyć się czarne strupy z wypukłą rumieniową obwódką.

Grzyb znajduje się w powierzchownej, środkowej i głębokiej skórze właściwej. Może mu towarzyszyć kłucie i ból. Pod względem histologicznym istnieją liczne komórki olbrzymie i nekroza centralna. Można go pomylić z trądem trądowym.

Jest leczony miejscowo nystatyną. W rozsianych przypadkach, w których skórna aspergiloza występuje wtórnie, zmiany zwykle zaczynają się jako małe, dyskretne czerwone grudki, które zamieniają się w krosty.

W biopsji widoczne są małe ziarniniaki z centralną martwicą. Organizm można wizualizować jako promieniste kolonie.

Kultura

Agar Sabouraud-dekstroza, agar słodowy z ekstraktem drożdżowym i Czapek są używane do uprawy A. niger. Generalnie należy dodać antybiotyki, aby ograniczyć wzrost mikroorganizmów zanieczyszczających.

Należy unikać stosowania cykloheksymidu jako antybiotyku w pożywkach hodowlanych, ponieważ lek ten ma wpływ na niektóre szczepy.

Po wysianiu próbki inkubuje się w temperaturze pokojowej lub 37 ° C. Rosną w 3 do 4 dni.

Tusz KOH i Parker są używane do wizualizacji struktur grzyba podczas bezpośredniego badania.

Zastosowania / aplikacje

Aspergillus niger ma złożoną sieć metaboliczną, na którą składa się 1190 reakcji i 1045 metabolitów, rozmieszczonych w trzech przedziałach: zewnątrzkomórkowym, cytoplazmatycznym i mitochondrialnym.

Przemysł wykorzystał te cechy A. niger i dlatego musiał kontrolować pewne ważne czynniki regulujące morfologię A. niger i proces fermentacji.

Czynniki te to: poziomy składników odżywczych i warunki środowiskowe, takie jak pH, mieszanie, temperatura, jony metali, stężenie fosforanów, źródło azotu, źródło węgla, alkohole i dodatki.

Kwas cytrynowy

Do najważniejszych substancji wytwarzanych i gromadzonych przez A. niger należy kwas cytrynowy, chociaż są też inne mikroorganizmy, które również to robią, takie jak Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida i Pichia.

Kwas cytrynowy jest przydatny do przygotowywania napojów, kiełbas, leków, kosmetyków, plastiku i detergentów. Najbardziej efektywnymi szczepami do jego produkcji są te o niskiej aktywności enzymów dehydrogenazy izocytrynianowej i hydratazy akonitazy. W międzyczasie muszą mieć wysoką aktywność syntetazy cytrynianowej.

Stwierdzono, że serwatka jest doskonałym substratem do produkcji kwasu cytrynowego przez Aspergillus niger, ponieważ łatwo przyswaja laktozę bez konieczności uprzedniej hydrolizy.

Innym zastosowaniem, jakie przemysł nadaje Aspergillus niger, jest otrzymywanie enzymów, takich jak α-amylaza, aminoglikozydaza, katalaza, celulaza, α-galaktozydaza, ß-galaktozydaza, ß-glukonaza, glukoamylaza lub aerodehydrogenaza glukozowa. A także oksydaza glukozowa, α-glukozydaza, α-D-glukozydaza, ß -glukozydaza, lipaza, inwertaza, hesperydynaza, hemicelulaza, pektynaza, pytaza, proteaza i tanaza. Wszystko do użytku przemysłowego.

Bibliografia

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Produkcja kwasu cytrynowego z Aspergillus niger NRRL 2270 z serwatki. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila i López-Isunza. Analiza metabolizmu Aspergillus niger rosnącego na stałym podłożu. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41–56
3. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. Wydanie 5 Mc Graw Hill, 5 miejsce Meksyk.
4. Bonifaz A. Podstawowa mikologia medyczna. 2015. Wydanie 5 Mc Graw Hill, Meksyk DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnoza mikrobiologiczna. (Wyd. 5). Argentyna, od redakcji Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. Wydanie 6, McGraw-Hill, Nowy Jork, USA
7. Casas-Rincón G. General Mycology. 1994. Wydanie drugie Central University of Venezuela, Library Editions. Wenezuela Caracas.
8. Osoba AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: niezwykła przyczyna inwazyjnej aspergilozy płucnej. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834–838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Specyfika metaboliczna Aspergillus niger ujawniona przez porównawczą genomikę metaboliczną. Genome Biol.2007; 8 (9): R182
10. Współtwórcy Wikipedii. Aspergillus niger. Wikipedia, wolna encyklopedia. 10 września 2018, 17:03 UTC. Dostępne pod adresem: wikipedia.org/ Dostęp 15 września 2018.