Гриб Пеницилл — основные характеристики
Плесневый гриб Пеницилл относится к сапротрофам и слабым паразитам растений. Он имеет большое значение для природы, принимая участия в утилизации органических отходов. Некоторые представители рода продуцируют пенициллин – антибиотик, убивающий или останавливающий развитие бактерий. Отдельные виды используются в производстве сыра и колбас.
Гриб Пеницилл — основные характеристики
Научная классификация
После недавних изменений в классификации к анаморфному роду Penicillium причислили грибы-телеоморфы рода Eupenicillium. На сегодня Пенициллы насчитывают 363 признанных вида.
- Домен: Eukaryota (Эукариоты).
- Царство: Fungi (Грибы).
- Подцарство: Dikarya (Высшие грибы).
- Отдел: Ascomycota (Аскомицеты).
- Подотдел: Pezizomycotina.
- Класс: Eurotiomycetes (Эуроциомицеты).
- Подкласс: Eurotiomycetidae (Эуроциомицетовые).
- Порядок: Eurotiales (Эуроциевые).
- Семейство: Aspergillaceae (Аспергилловые).
- Род: Penicillium (Пеницилл).
Описание
Название рода происходит от латинского корня penicillum , что означает «кисть художника». Аналогия вызвана особенностями грибницы – цепочками 1-,2-,3-ярусных конидий (митоспор бесполого размножения), которые напоминают метелку.
| Размер | Размеры плесени микроскопические. В среднем конидиеносцы вырастают от 70 до 500 мкм в высоту и 1,5-5 мкм в ширину. Конидии (митоспоры) – 2-5 мкм. За 1-2 недели колонии достигают 0,2-5 см в диаметре. |
| Цвет | Цвет плесени, как правило, однородный. В зависимости от вида бывает белым, кремовым, зеленым, желто-зеленым, желтым, голубым, оранжевым, красным, красно-коричневым, коричневым. Реже – черным. |
| Форма | Плодовые тела представлены нитевидными гифами вертикальной и горизонтальной ориентации, состоящие из цепочек отдельных клеток. |
| Органы спороношения | Шляпок не образуют. Вместо них в качестве плодового тела вырастают метельчатые спорангии с сумками и цепочками конидий (спор) на самом верху. Конидиеносцы имеют 4 типа ветвления: одномутовчатый, двумутовчатый, многомутовчатый и нессиметричный. |
Строение плесени сильно отличается от высших грибов – боровиков, сыроежек, сморчков и прочих. Вегетативное тело состоит из разветвленных тончайших нитей – мицелия. Их еще называют гифами. Фактически, это последовательность клеток, соединенных между собой в виде длинных цепочек.
Для размножения из гифов формируются конидиеносцы, которые тянутся кверху из субстрата. Их как раз и видно невооруженным глазом. Они разветвляются в виде метелок или кисточек, на вершине образуются неподвижные споры – конидии.
Хотя размеры отдельных гифов не превышают пол миллиметра, по мере роста плесени образуются хорошо различимые колонии. По морфологическим признакам их подразделяют на 4 типа:
- Пучковатые: пучки конидиеносцев собраны в зернистые массы. Их еще называют колонии с наличием коремий.
- С наличием мицелиальных тяжей: мицелий, поднимающийся над субстратом, состоит из сплетений гиф, несущих на себе отростки с конидиями.
- Шерстистые, они же войлочные: воздушная часть мицелия развита хорошо. От гиф ответвляются конидиеносцы.
- Бархатистые: большая часть мицелия находится в питательной среде. На поверхность выходит только пушистая (густая) масса конидиеносцев.
Среда обитания
В жарких условиях гриб не растет
В природе грибы Пенициллы встречаются повсеместно, где есть органика. Хотя наибольшее представительство отмечается в почве, встретить их можно в воде, в воздухе, в помещениях, на продуктах питания. Основной источник питания – мертвые органические части растений и животных. Плесень выделяет ферменты, расщепляющие их структуру. Этот процесс называется гниением. Но есть слабые паразиты, которые питаются соками живых организмов.
В жарких условиях, при температуре свыше 30˚C, рост большинства видов приостанавливается. Однако есть и такие, которые развиваются при 35-37˚C. Наиболее комфортно себя чувствуют в умеренном и прохладном климате с достаточным увлажнением.
Интересно! Самые опасные токсичные виды, поражающие зерновые культуры, встречаются в Скандинавских странах, Японии, Западной Канаде, Центральной Европе.
Польза и вред
Выделенный в 30-х годах пенициллин стал основой современной медицины, предвосхитив эру антибиотиков. Благодаря его открытию у врачей появилась возможность лечить смертельные бактериальные поражения, в частности – гангрены.
Ряд штаммов Penicillium и Aspergillus служат для производства биотехнологически продуцируемых ферментов и других макромолекул, таких как глюконовая, лимонная и винная кислоты. Также их применяют для получения пектиназ, липазы, амилазы, целлюлазы и протеазы.
Некоторые виды потенциально могут использоваться в биоремедиации – процессе очистки загрязненных сред. Например, в микоремедиации, благодаря их способности разрушать разнообразные ксенобиотические соединения.
Для природы в целом деятельность плесени бесценна. Грибки играют большую роль в почвообразовании, наработке гумуса и минерализации, расщепляя на составные элементы мертвую органику. Они способны разлагать даже такие прочные соединения, как целлюлозная клеточная оболочка.
С другой стороны, из-за плесени портятся миллионы тонн продуктов питания ежегодно. Одни виды, например почвенные обитатели, попадают на пищу случайно. Для других органические продукты – основной субстрат для развития грибов. По типу загрязнения их подразделяют на 3 класса:
- обитающие на свежей пище (мясе, плодах растений);
- поражающие зерновые при уборке и в процессе сушки;
- встречаются на переработанных продуктах питания.
Наибольший вред для плодов и ягод наносят виды Penicillium expansum и P. solitum. Они выступают основным источником гниения яблок, груш, земляники, манго, авокадо, винограда. Цитрусы чаще поражаются P. digitatum, P. italicum и P. ulaiense. Плесень P. brevicompactum – слабый паразит для высших грибов, картофеля и других овощей. Большой урон зерновым наносит P. verrucosum, а рисовым плантациям – P. citreonigrum.
Плесень – совсем не безобидные нитевидные грибы. Несколько десятков видов Пеницилл вырабатывают очень сильные токсины. Самым опасным из них считается охратоксин-А, продуцируемый микроскопическим грибком P. verrucosum, паразитирующем на пшенице и ячмене. В Японии и Юго-Восточной Азии вплоть до 20 века из-за поражения риса грибком P. citreonigrum люди массово страдали от специфической формы авитаминоза, называемой бери-бери. PR-токсин формируется в плесневелом сыре под действием штаммов P. roqueforti.
Сравнение Пеницилла и Мукора
Пеницилл и Мукор – наиболее распространенные из так называемых плесневых грибов. Первый называют зеленой или голубой плесенью, второй – белой.
Оба рода размножаются спорами и участками мицелия. У Пенициллов образование спор происходит на веточках множественных спорангиеносцев. У Мукоров – на бесцветных одиночных спорангиеносцах в головчатых спорангиях сферической формы.
Главное отличие между грибами заключается в структуре их мицелия (грибницы). Род Penicillium обладает ветвистым многоклеточным мицелием. У рода Mucor мицелий представлен одной крупной сильноразветвленной клеткой со множеством ядер, не разделенной перегородками.
Применение в фармацевтике и пищевой промышленности
Несколько видов рода Penicillium играют центральную роль в производстве сыра и различных мясных продуктов. Грибы Пенициллы найдены в так называемых голубых и белых сырах. P. camemberti и P. roqueforti культивируются в качестве плесени на камамбере, бри, рокфоре, горгондзоле, данаблю и многих других продуктах.
P. nalgiovense, chrysogenum, P. salamii используются для ферментации – улучшения вкуса окороков и сухих колбас. Самый известный продукт – салями. Данные виды предотвращают колонизацию продуктов другими вредными плесневелыми грибами и бактериями.
Источник
каково значение плесневых грибов в природе и жизни человека?
В природе плесневые грибы разрушают органические остатки и минерализуются вещества, участвуя в почвообразовании.
Из многих плесневых грибов получают лечебные вещества — антибиотики, избирательно действуют на паразитические бактерии и грибы, без ущерба клеткам хозяина. Плесневые грибы могут быть и возбудителями тяжелых заболеваний у растений (например пеници итальянский, который вызывает гниль плодов цитрусовых), животных и человека (например аспергиллез легких). Плесневые грибы имеют большое значение и в пищевой промышленности. Некоторые виды используют для изготовления специальных сортов сыра с острым вкусом и необычным запахом. Грибы родов Пеницил и Аспергиллы продуцируют ферменты, которые человек использует для освещения соков и вин. Как видно из иллюстрации 53.6, пеници и аспергил хорошо различаются по внешнему виду. В пеници гифы, поднимающиеся вертикально, образуют на верхушках кисточки, а в ас-перила — головку. Кисточки и головки заканчиваются цепочками спор. Во многих странах есть промышленные предприятия, где специально выращивают плесневые грибы (например аспергил черный) и получают из них лимонную кислоту, витамины и т. д.. На Востоке аспергил желтый используют для приготовления соевого теста и соевых соусов.
Плесневые грибы играют большую роль в сельском хозяйстве. С некоторых плесневых грибов (например фузариум) выделяют вещества, которые усиливают рост растений. Такие вещества используют, например, для увеличения размеров ягод бессемянных сортов винограда. Из этих ягод изготавливают изюм. Среди плесневых грибов есть и паразиты растений. Например, пеници распростертый вызывает мягкую коричневую гниль яблок. Потери от этого гриба при хранении яблок составляют иногда до 85-90%. Итак, в природе плесневые грибы являются очень важным компонентом почвы, а человек чаще всего использует их в медицине, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека; другие — используют в сыроварении и фармацевтической промышленности (из родов аспергилл, пеницилл и др.).
Польза
В фармацевтической отрасли штаммы плесневого грибы пеницилла используют для получения пенициллина;
В химической и фармацевтической промышленности штаммы Aspergillus niger служат для получения лимонной кислоты. Также эти штаммы участвуют в процессе изготовления сахаристых веществ;
Так называемая «благородная плесень» участвует в создании всемирно известных сортов сыра, таких как камамбер и рокфор. Помимо этого, некоторые штаммы плесени включены в технологию производства особо дорогих сортов вина;
Огромное количество видов плесневых грибов вырабатывают антибиотики (Т-2, афлатоксин, циклоспорин, цефалоспорин и т. д.). Среди наиболее известных антибиотиков можно выделить пенициллин;
Повсеместное использование дрожжей в кулинарии.
Источник