Aspergillus terreus je druh houby, která produkuje sekundární metabolity, jako je patulin, citrinin a gliotoxiny, které jsou pro člověka škodlivé. Je známá pro svou refrakterní terapii amfotericinem B. Může být oportunním patogenem způsobujícím invazivní plicní aspergilózu u imunosupresivních pacientů.
A. terreus se také používá k metabolizaci „lovastatinu“, sloučeniny používané ve farmaceutickém průmyslu k regulaci hladin cholesterolu. Produkuje také prospěšné sekundární metabolity, jako je terrein, inhibitor melanogeneze, asperfuranon a cyklosporin A, které se používají jako imunosupresiva.
Kolonie Aspergillus terreus na růžovém bengálském agaru. Medmyco na anglické Wikipedii, přes Wikimedia Commons
Některé kmeny se dokonce používají k výrobě organických kyselin, itakonových kyselin a itatartarových kyselin fermentačními procesy.
Taxonomická identifikace A. terreus
Rod Aspergillus, do kterého patří A. terreus, prošel rozsáhlými taxonomickými studiemi na základě své genomické DNA. Mnoho z těchto studií se zaměřilo na specifické skupiny (druh, sekce a subgenus).
A. terreus patří do podrodu Nidulantes v sekci Terrei. S pokroky ve studiích molekulární biologie bylo zjištěno, že existuje genetická variabilita, která může odlišit kmeny stejného druhu proteinovými vzory.
Morfologie
Morfologicky je A. terreus vláknitá houba stejně jako druhy rodu Aspergillus.
Makroskopicky
Makroskopicky lze houbu charakterizovat na specializovaných kultivačních médiích nebo na substrátech, kde roste. Kultivační médium používané v laboratoři k pěstování houby je médium CYA (kvasnicový extrakt a Czapekův agar) a MEA médium (sladový extraktový agar), což umožňuje pozorování kolonie, barvy, průměru a dokonce i tvorby struktur. reprodukce nebo rezistence, v závislosti na podmínkách a době inkubace.
A. terreus, na médiu CYA, je pozorována jako kruhová kolonie (průměr 30 - 65 mm) se sametovou nebo vlněnou texturou, plochá nebo s radiálními drážkami, s bílým myceliem.
Barva se může lišit od skořicové hnědé až nažloutlé hnědé, ale při pohledu na zadní stranu kultivační destičky ji lze vidět jako žlutou, zlatou nebo hnědou a někdy se žlutým difuzním pigmentem v médiu.
Pokud je médiem MEA, kolonie jsou řídké, masově zbarvené nebo světle oranžové až oranžově šedé, s stěží viditelným bílým myceliem. Při pohledu na zadní stranu destičky jsou kolonie vidět nažloutlé tóny.
Mikroskopicky
Mikroskopicky, stejně jako všechny druhy rodu Aspergillus, má specializované hyfy zvané conidiophores, na kterých se budou vyvíjet konidiogenní buňky, které tvoří konidia nebo asexuální spóry houby.
Conidiophore je tvořen třemi dobře diferencovanými strukturami; vezikula, proužek a noha, které se spojují se zbytkem hyf. Konidiogenní buňky, nazývané fialidy, se budou tvořit na vesikule a v závislosti na druhu se mezi vesikuly a fialidy vyvíjejí další buňky, nazývané métuly.
A. terreus tvoří konidiofory s konidiálními hlavami v kompaktních sloupcích, se sférickými nebo subglobózovými vesikulami o šířce 12 až 20 um. Proužek je hyalin a může se lišit v délce od 100 do 250 um.
Má metuly (tzv. Biseriální konidiální hlavy) s rozměry v rozmezí 5-7 µm x 2-3 µm a phialidy 7 µm x 1,5 - 2,5 µm. Hladké, kulové nebo subglobózní konidia jsou ve srovnání s jinými druhy Aspergillus malé a mohou měřit 2-2,5 µm.
Obrázek 1. Schéma struktury konidioforu Aspergillus terreus.
S pokroky v molekulární biologii a technikách sekvenování je dnes identifikace fungálních druhů usnadněna použitím molekulárních markerů, které umožňují studium kmenů druhu. V současné době je čárovým kódem mnoha hub mezerníková oblast ribozomální DNA.
Biologický cyklus
Lze identifikovat sexuální fázi a asexuální fázi. Když spór dosáhne ideálního substrátu, je potřebná fáze přibližně 20 hodin, aby se vytvořily hyfy.
Jsou-li podmínky příznivé, jako je dobré provzdušňování a sluneční světlo, hyfy se začnou diferencovat a ztluštějí část buněčné stěny, ze které se vynoří konidiofór.
Tím se vytvoří konidia, které budou rozptýleny větrem, čímž se obnoví životní cyklus houby. Pokud podmínky nejsou pro vegetativní vývoj příznivé, jako jsou dlouhé hodiny tmy, může se vyvinout sexuální fáze houby.
V sexuální fázi se vyvíjí buněčná primordie, která vede ke vzniku globózní struktury zvané cleistothecia. Uvnitř jsou asci, kde se budou ascopory vyvíjet. Jedná se o spory, které za příznivých podmínek a na vhodném substrátu vyvinou hyfy a obnoví životní cyklus houby.
Reference
- Samson RA, Visagie CM, Houbraken J., Hong S.-B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Varga J., Kocsub S., Szigeti G., Yaguchi T. a Frisvad JC. 2014. Fylogeneze, identifikace a nomenklatura rodu Aspergillus. Studys in Mycology 78: 141-173.
- Zahrnuje Mª L. 2000. Taxonomie a identifikace druhů zapojených do nozokomiální aspergilózy. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
- Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. a Jae-Hyuk Y. 2017. Kapitola tři. Diverzita, aplikace a syntetická biologie průmyslově důležitých hub Aspergillus. Pokroky v mikrobiologii 100: 161-201.
- Rodrigues AC 2016. Kapitola 6. Sekundární metabolismus a antimikrobiální metabolity Aspergillus. In: Nový a budoucí vývoj v mikrobiální biotechnologii a bioinženýrství. P 81-90.
- Samson RA, Visagie CM, Houbraken S., Hong B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Verga J., Kocsubé S., Szigeti G., Yaguchi T. a Frisvad JC 2014. Fylogeneze, identifikace a nomenklatura rodu Aspergillus. Studies in Mycology 78: 141-173.
- Arunmonzhi BS 2009. Aspergillus terreus complex. Medical Mycology 47: (Supplement 1), S42-S46.
- Narasimhan B. a Madhivathani A. 2010. Genetická variabilita Aspergillus terreus ze sušených hroznů pomocí RAPD-PCR. Pokroky v biologii a biotechnologii 1: 345-353 ABB.
- Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. a Rodriguez-Romero J. 2010. Přezkum Spotlight na fotosenzorických systémech Aspergillus nidulans. Fungální genetika a biologie 47: 900-908.