ASPERGILLUS NIGER: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI OG PATOLOGIER - BIOLOGI - 2025

Aspergillus niger er en miljømæssig myceliesvamp, dannet af septathyaliske hyfer. Det er en allestedsnærværende svamp med en verdensomspændende fordeling af saprofytisk liv. Dette betyder, at dens livscyklus er i naturen uden at involvere mennesket. Derfor er implantation i humant væv tilfældigvis den normale cyklus.

Derfor betragtes alle arter af denne slægt som opportunistiske patogener. I tilfælde af A. niger er det den tredje mest isolerede art af denne slægt i opportunistiske infektioner hos mennesker.

Af Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe og James Hamuel Doughari (), via Wikimedia Commons

Ved invasive infektioner repræsenterer Aspergillus niger 3-7%, idet han er hyppigere ved otychomycotiske infektioner og hud affektioner. Selv om det kan forårsage opportunistiske patologier, har det en fordelagtig side på industrielt niveau.

Denne mikroorganisme anvendes til bionedbrydning af industriaffald, og derfra udarbejdes stoffer og enzymer, der er nyttige til fremstilling af en lang række spiselige og uspiselige produkter.

egenskaber

Reproduktion

Aspergillus niger formerer sig aseksuelt gennem produktionen af ​​conidia. Dens conidia findes i jorden og i et stort antal naturlige underlag. De spredes takket være vinden for at slå sig ned på forskellige overflader.

Contagion

Generelt påvirker denne mikroorganisme fortrinsvis voksne mere end børn og mænd mere end kvinder. Alle racer kan blive påvirket, og de sygdomme, det producerer, er ikke smitsom.

Fordele

På den anden side præsenterer A. niger en anden side af mønten med gavnlige anvendelser til miljøsanering ved at nedbryde industriaffald, der senere bruges til at producere fordelagtige produkter.

Så meget, at gæring med A. niger anerkendes som GRAS (Generelt anerkendt som sikker) af FDA (Food and Drug Administration af De Forenede Stater).

På trods af den omfattende industrielle anvendelse af denne mikroorganisme forstås det genetiske kort over denne svamp kun delvist.

Taksonomi

Svampe rige

Phylum: Ascomycota

Klasse: Eurotiomycetes

Ordre: Eurotiales

Familie: Aspergillaceae

Slægt: Aspergillus

Art: niger.

Morfologi

Makroskopiske egenskaber

Kolonier af A. niger vokser hurtigt og kan let genkendes af deres karakteristiske støvede udseende. Først er myceliet hvidt, derefter bliver det mørkt og til sidst får de forskellige farver, lige fra jet-sort til mørkebrun.

Den bageste side af kolonien ligner en grå-gullig ruskind, der adskiller A. niger fra andre svampe med mørke kolonier kaldet dematierende svampe.

Mikroskopiske egenskaber

Aspergillus niger har en glat eller let granulær conidiophore, der er 1,5 til 3 mm lang, med en tyk væg. De er normalt hyaline eller brune.

Under mikroskopet kan der observeres rigelige conidiaer med variabelt udseende: blandt dem globose, subglobose, elliptiske, glatte, equinulate, warty eller med langsgående striae, alle sorte.

Vesiklerne er kugleformet, hyalin eller farvet mørkebrun og måler 75 um i diameter. De er generelt ikke observerbare på grund af den tætte ophobning af sorte conidia.

Phialiderne vises i to udstrålede serier.

Det har ikke seksuelle reproduktionsstrukturer.

Patologier og kliniske manifestationer

otomycose

Det er en af ​​patologierne forårsaget af slægten Aspergillus, hvor niger-arten er det vigtigste kausale middel. Denne patologi er kendetegnet ved at påvirke øregangen sekundært med implantationen af ​​en tidligere bakteriel infektion.

Bakterieinfektion tilvejebringer den nødvendige fugtighed for, at svampen går videre til interne strukturer.

De symptomer, det forårsager, er kløe, smerter, otorrhea og døvhed på grund af irritation i vævet plus mycelialproppen og snavs. Symptomatologien forsvinder med skylning af kanalen. På denne måde fjernes stikket.

På den anden side skal antibakteriel behandling gives for at eliminere de tilstedeværende bakterier, som er den primære årsag til infektionen og dem, der giver de optimale betingelser for udviklingen af ​​svampen.

I ørevoksprøver kan svampens strukturer ses.

Bronchial aspergilloma

Aspergillus niger er den anden førende årsag til bronchial Aspergilloma i Amerika. Denne sygdom er kendetegnet ved dannelsen af ​​en kugle eller en kompakt koloni af svampen, der kan måle 3-4 cm i diameter.

Dette sidder normalt ved spidsen af ​​lungen og klæber til bronchialvæggen uden at trænge ind i den. Dens udvikling kan tage år.

De kliniske tegn er intermitterende hæmoptyse, på grund af irritation af bronkialvæggen med gnidning af kuglen, er der ingen feber eller ekspektoration.

Primære og sekundære hudsygdomme

Når læsionerne er primære, består de af flere knuder, huden bliver tyk, ødemarkøs med en purpurfarvet farve. Der kan dannes sorte fnat med en hævet erythematøs kant.

Svampen findes i den overfladiske, midterste og dybe dermis. Det kan ledsages af svid og smerter. Histologisk er der adskillige gigantiske celler og central nekrose. Det kan forveksles med spedalsk spedalskhed.

Det behandles med nystatin topisk. I spredte tilfælde, hvor kutan aspergillose forekommer sekundært, begynder læsionerne som små, diskrete røde papler, der bliver til pustler.

Små granulomer med central nekrose ses ved biopsi. Organismen kan visualiseres som strålende kolonier.

Kultur

Sabouraud-dextrose agar, gærekstrakt malt agar og Czapek bruges til at dyrke A. niger. Antibiotika skal generelt tilsættes for at begrænse væksten af ​​kontaminerende bakterielle mikroorganismer.

Brug af cycloheximid som et antibiotikum i kulturmedier bør undgås, da nogle stammer påvirkes af dette lægemiddel.

Når de er podet, inkuberes prøverne ved stuetemperatur eller 37 ° C. De vokser på 3 til 4 dage.

KOH og Parker-blæk bruges til at visualisere svampens strukturer ved direkte undersøgelse.

Anvendelser / applikationer

Aspergillus niger har et komplekst metabolisk netværk, der består af 1.190 reaktioner og 1.045 metabolitter, fordelt i tre rum: ekstracellulær, cytoplasmisk og mitokondrial.

Industrien har draget fordel af disse egenskaber ved A. niger og har derfor været nødt til at kontrollere visse vigtige faktorer, der regulerer morfologien hos A. niger og fermenteringsprocessen.

Disse faktorer er: næringsniveauer og miljøbetingelser, såsom pH, omrøring, temperatur, metalioner, fosfatkoncentration, nitrogenkilde, kulstofkilde, alkoholer og additiver.

Citronsyre

Blandt de vigtigste stoffer, som A. niger producerer og akkumulerer, er citronsyre, skønt der er andre mikroorganismer, der også gør det, såsom Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida og Pichia.

Citronsyre er nyttig til fremstilling af drikkevarer, pølser, medicin, kosmetik, plast og rengøringsmidler. De mest effektive stammer til dets produktion er dem med lav aktivitet af enzymerne isocitratdehydrogenase og aconitase hydratase. I mellemtiden skal de have høj citrat-syntetaseaktivitet.

Valle har vist sig at være et fremragende underlag til produktion af citronsyre af Aspergillus niger, da det let assimilerer lactose uden behov for forudgående hydrolyse.

En anden anvendelse, som industrien giver Aspergillus niger, er at opnå enzymer, såsom α-amylase, aminoglucosidase, katalase, cellulase, α-galactosidase, ß-galactosidase, ß-gluconase, glucoamylase eller glucose-aerodehydrogenase. Såvel som glukoseoxidase, α-glucosidase, α-D-glucosidase, ß-glucosidase, lipase, invertase, hesperidinase, hemicellulase, pectinase, pytase, protease og tannase. Alt til industriel brug.

Referencer

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Produktion af citronsyre med Aspergillus niger NRRL 2270 fra valle. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila og López-Isunza. En analyse af metabolismen af ​​Aspergillus niger vokser på et fast underlag. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. 5. udg. Mc Graw Hill, 5. Mexico.
4. Bonifaz A. Grundlæggende medicinsk mykologi. 2015. 5. udg. Mc Graw Hill, Mexico DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologisk diagnose. (5. udgave). Argentina, Redaktion Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medicinsk mikrobiologi, 2010. 6. udg. McGraw-Hill, New York, USA
7. Casas-Rincón G. Generel mykologi. 1994. 2. udg. Central University of Venezuela, Library Editions. Venezuela Caracas.
8. Person AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: en usædvanlig årsag til invasiv pulmonal aspergillose. Tidsskrift for medicinsk mikrobiologi. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metabolske peculiariaties af Aspergillus niger beskrevet ved sammenligning af metabolisk genomik. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Wikipedia-bidragydere. Aspergillus niger. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 10. september 2018, 17:03 UTC. Tilgængelig på: wikipedia.org/ Tilgået 15. september 2018.