ASPERGILLUS NIGER: CHARAKTERISTIKA, MORFOLÓGIA A PATOLÓGIE - BIOLÓGIE - 2026

Aspergillus niger je environmentálna myceliálna huba, ktorú tvorí septálna hyalínová hýf. Je to všadeprítomná huba s celosvetovou distribúciou saprofytického života. To znamená, že jeho životný cyklus je v prírode bez zapojenia človeka. Preto je jeho implantácia do ľudských tkanív spojená s normálnym cyklom.

Preto sa všetky druhy tohto rodu považujú za oportúnne patogény. V prípade A. niger je to tretí najizolovanejší druh tohto rodu pri oportúnnych infekciách u ľudí.

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

Pri invazívnych infekciách Aspergillus niger predstavuje 3 - 7%, častejšie sa vyskytuje pri otychomykotických infekciách a kožných ochoreniach. Aj keď to môže spôsobiť oportúnne patológie, má na priemyselnej úrovni priaznivú stránku.

Tento mikroorganizmus sa používa na biologickú degradáciu priemyselného odpadu a odtiaľ sa vyrábajú látky a enzýmy, ktoré sú užitočné pri výrobe veľkého množstva jedlých a nejedlých výrobkov.

vlastnosti

rozmnožovanie

Aspergillus niger sa rozmnožuje asexuálne produkciou konídií. Jeho konídie sa nachádzajú v pôde a vo veľkom počte prírodných substrátov. Vďaka vetru sa šíria, aby sa usadili na rôznych povrchoch.

nákaza

Vo všeobecnosti tento mikroorganizmus prednostne postihuje dospelých viac ako deti a mužov viac ako ženy. Môžu byť postihnuté všetky plemená a choroby, ktoré spôsobuje, nie sú nákazlivé.

výhody

Na druhej strane, A. niger predstavuje ďalšiu stranu mince s výhodným využitím pri sanácii životného prostredia degradáciou priemyselného odpadu, ktorý sa potom používa na výrobu prospešných výrobkov.

FDA (Správa potravín a liečiv USA) natoľko, že fermentácia s A. niger je považovaná za GRAS (všeobecne uznávaná ako bezpečná).

Napriek rozsiahlemu priemyselnému použitiu tohto mikroorganizmu je genetická mapa tejto huby pochopená iba čiastočne.

taxonómie

Fungi kráľovstvo

Phylum: Ascomycota

Trieda: Eurotiomycety

Objednať: Eurotiales

Rodina: Aspergillaceae

Rod: Aspergillus

Druh: niger.

morfológia

Makroskopické vlastnosti

Kolónie A. niger rýchlo rastú a sú ľahko rozpoznateľné podľa charakteristického zaprášeného vzhľadu. Spočiatku je mycélium biele, potom stmavne a nakoniec získajú rôzne farby, od čiernej až tmavo hnedej.

Zadná strana kolónie vyzerá ako šedo-žltkasté semišové plátno, ktoré odlišuje A. niger od ostatných húb s tmavými kolóniami nazývanými dematiaceózne huby.

Mikroskopické vlastnosti

Aspergillus niger má hladké alebo mierne zrnité conidiophore, ktoré je dlhé 1,5 až 3 mm, so silnou stenou. Zvyčajne sú hyalínové alebo hnedé.

Pod mikroskopom je možné pozorovať hojné konídie s premenlivým vzhľadom: medzi nimi sú guľovité, subglobózové, eliptické, hladké, rovnobežné, varovné alebo s pozdĺžnymi pruhmi, všetky čierne.

Vezikuly sú guľovité, hyalínové alebo zafarbené tmavo hnedé, s priemerom 75 um. Vo všeobecnosti nie sú pozorovateľné kvôli hustému hromadeniu čiernych konídií.

Fialidy sa objavujú v dvoch radiách.

Nemá štruktúry sexuálnej reprodukcie.

Patológie a klinické prejavy

otomykózu

Je to jedna z patológií spôsobených rodom Aspergillus, v ktorých je pôvodcom pôvodcu niger hlavný pôvodca. Táto patológia je charakterizovaná ovplyvnením ušného kanálika sekundárne po implantácii predchádzajúcej bakteriálnej infekcie.

Bakteriálna infekcia poskytuje hube potrebnú vlhkosť, aby mohla postupovať do vnútorných štruktúr.

Príznaky, ktoré spôsobuje, sú svrbenie, bolesť, otorrhea a hluchota v dôsledku podráždenia tkaniva plus myceliálna zátka a úlomky. Symptomatológia mizne pri výplachu kanála. Týmto spôsobom je zástrčka odstránená.

Na druhej strane sa musí uskutočniť antibakteriálne ošetrenie, aby sa odstránili prítomné baktérie, ktoré sú primárnou príčinou infekcie, a tie, ktoré poskytujú optimálne podmienky pre vývoj huby.

Vo vzorkách ušného vosku je možné vidieť štruktúru huby.

Bronchiálna aspergilloma

Aspergillus niger je druhou najčastejšou príčinou bronchiálnej Aspergillomy v Amerike. Toto ochorenie je charakterizované tvorbou gule alebo kompaktnej kolónie huby, ktorá môže merať priemer 3 až 4 cm.

To zvyčajne sedí na vrchole pľúc a priľne k prieduškovej stene bez toho, aby do nej preniklo. Jeho vývoj môže trvať roky.

Klinickými príznakmi sú prerušovaná hemoptýza, ktorá je spôsobená podráždením bronchiálnej steny trením gule a nedochádza k horúčke ani vykašliavaniu.

Primárne a sekundárne kožné ochorenia

Ak sú lézie primárne, skladajú sa z viacerých uzlov, koža sa stáva hustou, edematóznou s purpurovo sfarbenou farbou. Môžu sa tvoriť čierne chrasty so zvýšenou erytematóznou hranicou.

Huba sa nachádza v povrchovej, strednej a hlbokej derme. Môže byť sprevádzaná bodnutím a bolesťou. Histologicky existuje veľa obrovských buniek a centrálna nekróza. Môže sa zamieňať s lepromatóznou malomocenstvom.

Topicky sa lieči nystatínom. V rozšírených prípadoch, keď sa kožná aspergilóza vyskytuje sekundárne, sa lézie zvyčajne začínajú ako malé, diskrétne červené papuly, ktoré sa menia na pustuly.

Pri biopsii sa pozorujú malé granulomy s centrálnou nekrózou. Organizmus je možné vizualizovať ako žiariace kolónie.

Kultúra

Na pestovanie A. niger sa používajú agar Sabouraud-dextróza, sladový agar z kvasnicových extraktov a Czapek. Antibiotiká sa musia všeobecne pridávať, aby sa obmedzil rast kontaminujúcich bakteriálnych mikroorganizmov.

Malo by sa vyhnúť použitiu cykloheximidu ako antibiotika v kultivačnom médiu, pretože týmto liekom sú ovplyvnené niektoré kmene.

Po naočkovaní sa vzorky inkubujú pri izbovej teplote alebo 37 ° C. Rastú za 3 až 4 dni.

Atrament KOH a Parker sa používajú na vizualizáciu plesňových štruktúr priamym vyšetrením.

Použitie / aplikácie

Aspergillus niger má komplexnú metabolickú sieť pozostávajúcu z 1 190 reakcií a 1 045 metabolitov distribuovaných v troch kompartmentoch: extracelulárny, cytoplazmatický a mitochondriálny.

Priemysel využil tieto vlastnosti A. niger, a preto musel kontrolovať určité dôležité faktory, ktoré regulujú morfológiu A. niger a fermentačný proces.

Týmito faktormi sú: hladina živín a podmienky prostredia, ako napríklad pH, miešanie, teplota, kovové ióny, koncentrácia fosfátov, zdroj dusíka, zdroj uhlíka, alkoholy a prísady.

Kyselina citrónová

Medzi najdôležitejšie látky, ktoré produkuje a akumuluje A. niger, patrí kyselina citrónová, aj keď existujú aj iné mikroorganizmy, ako je Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida a Pichia.

Kyselina citrónová je užitočná pri príprave nápojov, párkov, liekov, kozmetiky, plastov a čistiacich prostriedkov. Najúčinnejšie kmene na svoju výrobu sú kmene s nízkou aktivitou enzýmov izocitrate dehydrogenázy a aconitázy hydratázy. Medzitým musia mať vysokú aktivitu citrát syntetázy.

Zistilo sa, že srvátka je vynikajúcim substrátom na výrobu kyseliny citrónovej Aspergillus niger, pretože ľahko asimiluje laktózu bez potreby predchádzajúcej hydrolýzy.

Iným použitím, ktoré priemysel poskytuje Aspergillus niger, je získanie enzýmov, ako sú a-amyláza, aminoglukozidáza, kataláza, celuláza, a-galaktozidáza, ß-galaktozidáza, ß-glukonáza, glukoamyláza alebo glukózová aerodehydrogenáza. Rovnako ako glukóza oxidáza, a-glukozidáza, a-D-glukozidáza, ß-glukozidáza, lipáza, invertáza, hesperidináza, hemiceluláza, pektináza, pytáza, proteáza a tanáza. Všetko pre priemyselné použitie.

Referencie

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Výroba kyseliny citrónovej s Aspergillus niger NRRL 2270 zo srvátky. Dyna 2006; 73 (150): 39 - 57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila a López-Isunza. Analýza metabolizmu Aspergillus niger, ktorý rastie na pevnom substráte. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Ilustrovaná lekárska mykológia. 2014. 5. vydanie Mc Graw Hill, 5. Mexiko.
4. Bonifaz A. Základná lekárska mykológia. 2015. 5. vydanie Mc Graw Hill, Mexiko DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologická diagnostika. (5. vydanie). Argentina, Editorial Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. 6. vydanie, McGraw-Hill, New York, USA
7. Casas-Rincón G. Všeobecná mykológia. 1994. 2. vydanie, Central University of Venezuela, Edícia knižníc. Venezuela Caracas.
8. Osoba AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: nezvyčajná príčina invazívnej pľúcnej aspergilózy. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metabolické zvláštnosti Aspergillus niger zverejnené porovnávacou metabolickou genomikou. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Prispievatelia Wikipedia. Aspergillus niger. Wikipedia, slobodná encyklopédia. 10. september 2018, 17:03 UTC. K dispozícii na: wikipedia.org/ Prístup k 15. septembru 2018.