بنسيليوم أقحوان: الخصائص ، التصنيف ، التشكل ، الموائل
البنسيليوم كريسوجينوم هو نوع من الفطريات التي تستخدم في كثير من الأحيان في إنتاج البنسلين. هذا النوع هو ضمن جنس البنسيليوم من عائلة Aspergilliaceae من Ascomycota.
ويتميز كونه الفطريات الخيطية ، مع خيوط الحاجز. عندما تزرع في المختبر ، تنمو مستعمراتها بسرعة. لديهم مظهر مخملي للقطن ولون أخضر مزرق.
الخصائص العامة
P. chrysogenum هو نوع من البلعوم . إنها قادرة على تحلل المواد العضوية لإنتاج مركبات الكربون البسيطة التي تستخدمها في طعامها.
النوع موجود في كل مكان (يمكن العثور عليه في أي مكان) ومن الشائع العثور عليه في الأماكن المغلقة أو التربة أو المرتبطة بالنباتات. ينمو أيضًا على الخبز وتكون جراثيمه شائعة في الغبار.
يمكن أن تسبب جراثيم P. chrysogenum الحساسية التنفسية وردود الفعل الجلدية. يمكن أن تنتج أيضًا أنواعًا مختلفة من السموم التي تؤثر على البشر.
إنتاج البنسلين
الاستخدام الأكثر شهرة لهذا النوع هو إنتاج البنسلين. تم اكتشاف هذه المضادات الحيوية لأول مرة بواسطة ألكساندر فليمنج في عام 1928 ، على الرغم من أنه حددها من حيث المبدأ على أنها P. rubrum .
على الرغم من وجود أنواع أخرى من البنسلوم قادرة على إنتاج البنسلين ، إلا أن بكتريا P. chrysogenum هي الأكثر شيوعًا. يرجع استخدامه التفضيلي في صناعة الأدوية إلى ارتفاع إنتاجه من المضادات الحيوية.
استنساخ
تتكاثر بدون جنس من خلال كونيديا (جراثيم اللاجنسيه) التي تحدث في conidiophores. هذه هي منتصب ومع جدران رقيقة ، مع القليل من phialides (الخلايا التي تنتج conidia).
يحدث التكاثر الجنسي من خلال ascospores (جراثيم جنسية). ويتم إنتاج هذه في أسكوس سميكة الجدران (الهيئات الاثمار).
يتم إنتاج أسكوسبوريس (جراثيم جنسية) في أسكوس (الأجسام المثمرة). هذه هي نوع cleistothecium (مدور) ولها جدران sclerotized.
إنتاج المستقلبات الثانوية
الأيضات الثانوية هي مركبات عضوية تنتجها الكائنات الحية التي لا تتدخل مباشرة في عملية الأيض. في حالة الفطريات ، تساعد هذه المركبات في تحديد هويتها.
يتميز P. chrysogenum بإنتاج roquefortina C و meleagrina والبنسلين. هذا المزيج من المركبات يسهل التعرف عليها في المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج الفطريات المستقلبات الثانوية الملونة الأخرى. الزانثوكسيلين هو سبب اللون الأصفر لنضاح نموذجي من الأنواع.
من ناحية أخرى ، يمكن أن تنتج الأفلاتوكسينات ، وهي السموم الفطرية الضارة للبشر. هذه السموم تهاجم نظام الكبد ويمكن أن تؤدي إلى تليف الكبد وسرطان الكبد. جراثيم الفطريات تلوث الأطعمة المختلفة التي يمكن أن تسبب هذا المرض عند بلعها.
تغذية
هذا النوع هو البلعوم. لديها القدرة على إنتاج إنزيمات هضمية يتم إطلاقها في المادة العضوية. هذه الإنزيمات تتحلل من الركيزة ، وتتحلل مركبات الكربون المعقدة.
بعد ذلك ، يتم إطلاق أبسط المركبات ويمكن امتصاصها بواسطة الواصلة. المواد الغذائية التي لا تستهلك ، تتراكم كما الجليكوجين.
التطابق والتصنيف
وصف تشارلز ثوم P. chrysogenum لأول مرة في عام 1910. الأنواع لها مرادف (أسماء مختلفة لنفس النوع) واسعة النطاق.
دراسة المترادفات
حدد فليمينغ في عام 1929 الأنواع المنتجة للبنسلين على أنها P. rubrum ، بسبب وجود مستعمرة حمراء. في وقت لاحق ، تم تعيين الأنواع تحت اسم P. notatum .
في عام 1949 ، أشار اختصاصيو علم الفطريات Raper and Thom إلى أن P. notatum مرادف لـ P. chrysogenum . في عام 1975 ، تم إجراء مراجعة لمجموعة الأنواع المرتبطة بـ P. chrysogenum واقترح أربعة عشر مرادفًا لهذا الاسم.
يرتبط عدد كبير من المرادفات لهذا النوع بصعوبة إنشاء شخصيات تشخيصية. لقد تم تقدير أن الاختلافات في وسط الثقافة تؤثر على بعض الخصائص. وقد أدى ذلك إلى تحديد خاطئ للتصنيف.
من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه بالنسبة لمبدأ الأولوية (نشر الاسم الأول) ، فإن اسم أقدم تصنيف هو P. griseoroseum ، الذي تم نشره في عام 1901. ومع ذلك ، فإن P. chrysogenum يظل كاسم محفوظ للاستخدام الواسع.
حاليا ، أكثر الشخصيات دقة للتعرف على الأنواع هي إنتاج الأيضات الثانوية. وجود roquefortina C ، البنسلين و meleagrina ، يضمن التحديد الصحيح.
القيد الحالي
P. chrysogenum مقيد إلى قسم Chrysogena من جنس Penicillium . يقع هذا الجنس في عائلة Aspergilliaceae من ترتيب Eurotiales من Ascomycota.
يتميز قسم كريسوجينا بوجود التيرتيكلادوس وأربعة verticilados conidiophores. ال phialides صغيرة والمستعمرات بشكل عام مخملي. الأنواع في هذه المجموعة تتسامح مع الملوحة وتقريباً جميعها تنتج البنسلين.
تم الإبلاغ عن ثلاثة عشر نوعًا لهذا القسم ، مع P. chrysogenum كونه النوع من الأنواع. هذا القسم عبارة عن مجموعة أحادية اللون وشقيق لقسم الروكفورتروم.
مورفولوجيا
تقدم هذه الفطريات mycelia الخيطية. الواصلة مفصولة ، وهي سمة من أشكال Ascomycota.
conidiophores هي terverticilados (مع تداعيات وفيرة). هذه هي جدران رقيقة وسلسة ، وقياس 250-500 ميكرون.
تحتوي metullas (فروع conidiophore) على جدران ناعمة والمبيدات phialides هي ampuliform (على شكل زجاجة) ، وغالبًا ما تكون ذات جدران سميكة.
و conidia هي subglobose إلى بيضاوي الشكل ، قطرها 2.5 - 3.5 ميكرون والجدران الملساء عندما لوحظ مع المجهر الضوئي. في مجهر الإلكترون المسح ، يتم تثبت الجدران.
موطن
P. chrysogenum هو عالمي. تم العثور على الأنواع المتنامية في المياه البحرية ، وكذلك في تربة الغابات الطبيعية في المناطق المعتدلة أو المدارية.
وهو نوع من أنواع mesophilic يمكن أن ينمو ما بين 5 - 37 درجة مئوية ، مع أقصى درجة عند 23 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مزيل للشهية ، لذلك يمكن أن يتطور في البيئات الجافة. من ناحية أخرى ، فمن المتسامح الملوحة.
بسبب القدرة على النمو في ظروف بيئية متنوعة ، من الشائع العثور عليها في الأماكن الداخلية. تم العثور عليها في أنظمة تكييف الهواء والثلاجات والمراحيض وغيرها.
وهي فطريات متكررة كممرض لأشجار الفاكهة مثل الخوخ والتين والحمضيات والجوافة. أيضا ، يمكن أن تلوث الحبوب واللحوم. ينمو أيضًا على الأطعمة المصنعة مثل الخبز والبسكويت.
استنساخ
في P. chrysogenum هناك غلبة التكاثر اللاجنسي. في أكثر من 100 عام من دراسة الفطريات ، لم يثبت التكاثر الجنسي في الأنواع حتى عام 2013.
التكاثر اللاجنسي
يحدث هذا من خلال إنتاج conidia في conidiophores. ويرتبط تشكيل conidia مع تمايز الخلايا التناسلية المتخصصة (phialides).
يبدأ إنتاج الكونيديا عندما تتوقف الواصلة الخضرية عن نموها وتتشكل الحاجز. ثم ، تبدأ هذه المنطقة في الانتفاخ وتشكلت سلسلة من الفروع. تختلف الخلية القميية للفروع في phialid التي تبدأ في الانقسام عن طريق الانقسام الخيطي لتؤدي إلى conidia.
وتنتشر أساسا conidia بواسطة الرياح. عندما يصل أصحاب المصالح إلى وسيلة مواتية ، ينبتون وينشئون الجسم النباتي للفطريات.
التكاثر الجنسي
لم تكن دراسة المرحلة الجنسية في P. chrysogenum سهلة ، لأن وسائط الثقافة المستخدمة في المختبر لا تشجع على تطوير الهياكل الجنسية.
في عام 2013 نجحت عالمة الفطريات الألمانية جوليا بوم والمتعاونون معها في تحفيز التكاثر الجنسي في النوع. لهذا ، وضعوا سباقين مختلفين على أجار جنبا إلى جنب مع دقيق الشوفان. تعرضت الكبسولات للظلام عند درجة حرارة تتراوح بين 15 درجة مئوية إلى 27 درجة مئوية.
بعد فترة من الحضانة بين خمسة أسابيع إلى ثلاثة أشهر ، لوحظ تشكيل cleistoceci (مغلق أسكوس مدورة). تشكلت هذه الهياكل في منطقة الاتصال بين السباقين.
أظهرت هذه التجربة أنه في P. chrysogenum التكاثر الجنسي غير متجانسة. من الضروري إنتاج أسكونيوم (بنية أنثوية) وأنتريتيوم (بنية ذكورية) من عرقين مختلفين.
بعد تكوين أسكوجونيوم وأنثريديوم ، تنفصل السيتوبلازم (plasmogamy) ثم تندمج النوى (cariogamy). تدخل هذه الخلية الانقسام الاختزالي وتؤدي إلى الأسكسبورات (الجراثيم الجنسية).
وسائل الإعلام الثقافية
المستعمرات في وسائل الإعلام الثقافة تنمو بسرعة كبيرة. فهي مخملية إلى القطن في المظهر ، مع ميليسيا بيضاء على الهامش. المستعمرات خضراء مزرقة وتنتج إفرازات صفراء غنية ومشرقة.
رائحة الفواكه موجودة في المستعمرات ، على غرار الأناناس. ومع ذلك ، في بعض السلالات لا رائحة ملحوظ جدا.
بنسلين
البنسلين هو أول مضاد حيوي يستخدم بنجاح في الطب. تم اكتشاف ذلك عن طريق الصدفة بواسطة عالم الفلك السويدي ألكسندر فليمنج في عام 1928.
أجرى الباحث تجربة على بكتريا جنس المكورات العنقودية (Staphylococcus) ، وتلوث الوسيلة المزروعة بالفطر. لاحظ فليمنغ أن البكتيريا لم تنمو في الموقع الذي تطورت فيه الفطريات.
البنسلين عبارة عن مضادات حيوية بيتا لاكتام ويتم تصنيف المضادات الحيوية ذات الأصل الطبيعي في عدة أنواع وفقًا لتركيبها الكيميائي. هذه تعمل بشكل رئيسي على البكتيريا إيجابية الجرام من خلال مهاجمة جدارها الخلوي المكون من الببتيدوغليكان.
هناك عدة أنواع من البنسلوم قادرة على إنتاج البنسلين ، لكن بكتريا P. chrysogenum هي ذات أعلى إنتاجية. تم إنتاج أول بنسلين تجاري في عام 1941 ، وفي عام 1943 تم إنتاجه على نطاق واسع.
البنسلينات الطبيعية ليست فعالة ضد بعض البكتيريا التي تنتج انزيم البنسلين. هذا الانزيم لديه القدرة على تدمير التركيب الكيميائي للبنسلين ويثبط نشاطه.
ومع ذلك ، فقد تم إنتاج البنسلين شبه الاصطناعية عن طريق تغيير تكوين مرق حيث يزرع البنسلوم . هذه لها ميزة أنها مقاومة للبنسلين ، وبالتالي أكثر فعالية ضد بعض مسببات الأمراض.
