ASPERGILLUS NIGER: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE A PATOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Aspergillus niger je environmentální myceliální houba, tvořená septální hyalinovou hyfou. Je to všudypřítomná houba s celosvětovou distribucí saprofytického života. To znamená, že jeho životní cyklus je v přírodě, aniž by zahrnoval člověka. Proto je jeho implantace do lidských tkání náhodná vzhledem k normálnímu cyklu.

Proto jsou všechny druhy tohoto rodu považovány za oportunní patogeny. V případě A. niger je to třetí nejvíce izolovaný druh tohoto rodu v oportunních infekcích u lidí.

Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe a James Hamuel Doughari (), přes Wikimedia Commons

U invazivních infekcí představuje Aspergillus niger 3–7%, častěji se vyskytuje u otychomykotických infekcí a kožních infekcí. Ačkoli to může způsobit oportunní patologie, má příznivou stránku na průmyslové úrovni.

Tento mikroorganismus se používá k biodegradaci průmyslového odpadu a odtud se zpracovávají látky a enzymy, které jsou užitečné při výrobě velkého množství jedlých a nejedlých produktů.

vlastnosti

Reprodukce

Aspergillus niger se reprodukuje asexuálně produkcí konidií. Její konidia se nacházejí v půdě a ve velkém počtu přírodních substrátů. Jsou šířeny díky větru, aby se usadily na různých površích.

Nákaza

Obecně tento mikroorganismus přednostně postihuje dospělé více než děti a muže více než ženy. Mohou být ovlivněna všechna plemena a nemoci, které způsobuje, nejsou nakažlivé.

Výhody

Na druhou stranu, A. niger představuje další stranu mince, s užitečným využitím pro hygienu životního prostředí degradací průmyslového odpadu, který se pak používá k produkci prospěšných produktů.

Tolik, že fermentace s A. niger je FDA (obecně uznávaná jako bezpečná) uznána FDA (Food and Drug Administration ve Spojených státech).

Přes rozsáhlou průmyslovou aplikaci tohoto mikroorganismu je genetická mapa této houby chápána jen částečně.

Taxonomie

Fungi království

Phylum: Ascomycota

Třída: Eurotiomycetes

Objednávka: Eurotiales

Rodina: Aspergillaceae

Rod: Aspergillus

Druh: niger.

Morfologie

Makroskopické vlastnosti

Kolonie A. niger rychle rostou a snadno se rozeznají podle charakteristického zaprášeného vzhledu. Zpočátku je mycelium bílé, pak ztmavne a nakonec získají různé barvy, od černé až tmavě hnědé.

Zadní strana kolonie vypadá jako šedo-nažloutlé semišové plátno, které odlišuje A. niger od ostatních hub s tmavými koloniemi nazývanými dematiaceózní houby.

Mikroskopické vlastnosti

Aspergillus niger má hladké nebo mírně zrnité conidiophore, které je dlouhé 1,5 až 3 mm, se silnou stěnou. Jsou obvykle hyalinové nebo hnědé.

Pod mikroskopem lze pozorovat hojné konidie s proměnlivým vzhledem: mezi nimi kulovité, subglobózní, eliptické, hladké, rovnající se, válečné nebo s podélnými pruhy, všechny černé.

Vezikuly jsou kulovité, hyalinové nebo obarvené tmavě hnědé, o průměru 75 um. Obvykle nejsou pozorovatelné kvůli husté akumulaci černých konidií.

Fialidy se objevují ve dvou vyzařovaných sériích.

Nemá struktury pohlavní reprodukce.

Patologie a klinické projevy

Otomykóza

Je to jedna z patologií způsobených rodem Aspergillus, kde hlavní příčinou je niger. Tato patologie je charakterizována ovlivněním ušního kanálu sekundárně po implantaci předchozí bakteriální infekce.

Bakteriální infekce poskytuje nezbytnou vlhkost pro růst houby do vnitřních struktur.

Příznaky, které způsobuje, jsou svědění, bolest, otorrhea a hluchota způsobená podrážděním tkáně plus zánět mycelia a úlomky. Symptomatologie zmizí při výplachu kanálu. Tímto způsobem je zástrčka odstraněna.

Na druhé straně je třeba provést antibakteriální ošetření, aby se odstranily přítomné bakterie, které jsou primární příčinou infekce, a ty, které poskytují optimální podmínky pro vývoj houby.

Ve vzorcích ušního vosku lze vidět strukturu houby.

Bronchiální aspergilloma

Aspergillus niger je druhou hlavní příčinou bronchiálního Aspergilloma v Americe. Toto onemocnění je charakterizováno tvorbou koule nebo kompaktní kolonie houby, která může měřit průměr 3-4 cm.

To obvykle sedí na vrcholu plic a přilne k průduškové stěně, aniž by do ní proniklo. Jeho vývoj může trvat roky.

Klinickými příznaky jsou přerušovaná hemoptysa, v důsledku podráždění průduškové stěny třením koule nedochází k horečce ani k vykašlávání.

Primární a sekundární kožní onemocnění

Když jsou léze primární, skládají se z více uzlů, kůže se stává silnou, edematózní s purpurovou barvou. Mohou se tvořit černé strupky se zvýšeným erytematózním okrajem.

Houba se nachází v povrchové, střední a hluboké dermis. Může to být doprovázeno bodnutím a bolestí. Histologicky existuje mnoho obřích buněk a centrální nekróza. To může být zaměňováno s lepromatózní malomocenství.

Léčí se nystatinem. V diseminovaných případech, kdy se kožní aspergilóza vyskytuje sekundárně, léze obvykle začínají jako malé, diskrétní červené papuly, které se mění v pustuly.

Na biopsii jsou pozorovány malé granulomy s centrální nekrózou. Organismus lze vizualizovat jako zářivé kolonie.

Kultura

K pěstování A. niger se používá agar Sabouraud-dextróza, sladový agar z kvasnicových extraktů a Czapek. Antibiotika je obecně třeba přidat, aby se omezil růst kontaminujících bakteriálních mikroorganismů.

Používání cykloheximidu jako antibiotika v kultivačním médiu by se nemělo používat, protože tímto kmenem jsou ovlivněny některé kmeny.

Po naočkování se vzorky inkubují při pokojové teplotě nebo 37 ° C. Rostou za 3 až 4 dny.

KOH a Parkerův inkoust se používají k vizualizaci struktur houby při přímém zkoumání.

Použití / aplikace

Aspergillus niger má komplexní metabolickou síť složenou z 1 190 reakcí a 1 045 metabolitů, distribuovaných ve třech kompartmentech: extracelulární, cytoplazmatický a mitochondriální.

Průmysl využil těchto charakteristik A. niger, a proto musel kontrolovat některé důležité faktory, které regulují morfologii A. niger a fermentační proces.

Těmito faktory jsou: úroveň živin a podmínky prostředí, jako je pH, míchání, teplota, kovové ionty, koncentrace fosfátů, zdroj dusíku, zdroj uhlíku, alkoholy a přísady.

Kyselina citronová

Mezi nejdůležitější látky, které A. niger vyrábí a hromadí, je kyselina citronová, ačkoli existují i ​​jiné mikroorganismy, které to také dělají, jako jsou Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida a Pichia.

Kyselina citronová je užitečná při přípravě nápojů, uzenin, léčiv, kosmetiky, plastů a detergentů. Nejúčinnější kmeny pro jeho produkci jsou kmeny s nízkou aktivitou enzymů isocitrate dehydrogenázy a aconitázy hydratázy. Mezitím musí mít vysokou aktivitu citrát syntetázy.

Bylo zjištěno, že syrovátka je vynikajícím substrátem pro produkci kyseliny citronové Aspergillus niger, protože snadno asimiluje laktózu bez nutnosti předchozí hydrolýzy.

Další využití, které průmysl poskytuje Aspergillus niger, je získat enzymy, jako je a-amyláza, aminoglukosidáza, kataláza, celuláza, a-galaktosidáza, ß-galaktosidáza, ß-glukonáza, glukoamyláza nebo glukózová aerodehydrogenáza. Stejně jako glukóza oxidáza, a-glukosidáza, a-D-glukosidáza, ß-glukosidáza, lipáza, invertáza, hesperidináza, hemiceluláza, pektináza, pytáza, proteáza a tanáza. Vše pro průmyslové použití.

Reference

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Výroba kyseliny citronové s Aspergillus niger NRRL 2270 ze syrovátky. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila a López-Isunza. Analýza metabolismu Aspergillus niger rostoucího na pevném substrátu. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Ilustrovaná lékařská mykologie. 2014. 5. ed. Mc Graw Hill, 5. Mexiko.
4. Bonifaz A. Základní lékařská mykologie. 2015. 5. ed. Mc Graw Hill, Mexiko DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologická diagnostika. (5. vydání). Argentina, Editorial Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. 6. ed. McGraw-Hill, New York, USA
7. Casas-Rincón G. Obecná mykologie. 1994. 2. ed. Central University of Venezuela, Library Editions. Venezuela Caracas.
8. Osoba AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: neobvyklá příčina invazivní plicní aspergilózy. Žurnál lékařské mikrobiologie. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metabolické zvláštnosti Aspergillus niger odhalené srovnávací metabolickou genomikou. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Přispěvatelé Wikipedie. Aspergillus niger. Wikipedia, encyklopedie zdarma. 10. září 2018, 17:03 UTC. K dispozici na: wikipedia.org/ Přístup k 15. září 2018.