Slekten Penicillium. Lagre mugg: historien om etableringen av penicillin Penicillium soppparasitt

Muggsopp fra slekten Penicillium tilhører planter som er svært utbredt i naturen. Dette er en slekt av sopp av den ufullkomne klassen, som teller mer enn 250 arter. Spesiell betydning har grønn racemose-mugg - golden penicillium, da den brukes av mennesker til å produsere penicillin.

Det naturlige habitatet til penicillium er jord. Penicillium kan ofte sees på som en grønn eller blå mugg på en rekke substrater, hovedsakelig plantemateriale. Penicillium-soppen har en lignende struktur som aspergillus, som også er en muggsopp. Vegetativt mycelium penicillium er forgrenet, gjennomsiktig og består av mange celler. Forskjellen mellom penicillium og mucor er at mycelet er flercellet, mens mucor er encellet. Hyfene til penicillium-soppen er enten nedsenket i underlaget eller plassert på overflaten. Oppreiste eller stigende konidioforer strekker seg fra hyfene. Disse formasjonene forgrener seg i den øvre delen og danner børster som bærer kjeder av encellede fargede sporer - konidier. Penicillium dusker kan være av flere typer: enkeltlags, tolags, trelags og asymmetrisk. Hos noen arter av penicillium danner konidier bunter kalt coreas. Penicillium formerer seg ved hjelp av sporer.

Mange av penicilliene har positive egenskaper for en person. De produserer enzymer og antibiotika, noe som gjør dem mye brukt i farmasøytiske og Mat industri. Dermed oppnås det antibakterielle stoffet penicillin ved bruk av Penicillium chrysogenum, Penicillium notatum. Produksjonen av antibiotika skjer i flere stadier. Først oppnås soppkulturen på næringsmedier med tilsetning av maisekstrakt for bedre penicillinproduksjon. Penicillin dyrkes deretter ved bruk av neddykket kulturmetode i spesielle fermentorer med en kapasitet på flere tusen liter. Etter at penicillin er ekstrahert fra kulturvæsken, behandles det med organiske løsemidler og saltløsninger for å oppnå sluttproduktet - natrium- eller kaliumsaltet av penicillin.

Også former fra slekten Penicillium er mye brukt i osteproduksjon, spesielt Penicillium camemberti, Penicillium Roquefort. Disse formene brukes i produksjonen av "marmorerte" oster, for eksempel "Roquefort", "Gornzgola", "Stiltosh". Alle de listede ostetypene har en løs struktur, samt et karakteristisk utseende og lukt. Penicillium-kulturer brukes på på et visst stadium produktproduksjon. I produksjonen av Roquefort-ost brukes således en seleksjonsstamme av soppen Penicillium Roquefort, som kan utvikle seg i løst komprimert cottage cheese, da den tåler lave oksygenkonsentrasjoner godt og også er motstandsdyktig mot økt innhold salter i et surt miljø. Penicillium skiller ut proteolytiske og lipolytiske enzymer som påvirker melkeproteiner og fett. Under påvirkning av muggsopp får ost fethet, sprøhet og en karakteristisk behagelig smak og lukt.

Forskere driver for tiden videre forskningsartiklerå studere stoffskifteproduktene til penicillium, slik at de i fremtiden kan brukes i praksis i ulike sektorer av økonomien.

Penicillium tar med rette førsteplassen i distribusjon blant hyphomycetes. Deres naturlige reservoar er jord, og de er kosmopolitiske i de fleste arter, i motsetning til aspergillus, er mer begrenset til jordsmonnet på nordlige breddegrader.

I likhet med Aspergillus finnes de oftest i form av muggavsetninger, hovedsakelig bestående av konidioforer med konidier, på en rekke substrater, hovedsakelig av planteopprinnelse.

Medlemmer av denne slekten ble oppdaget samtidig med Aspergillus på grunn av deres generelt like økologi, brede distribusjon og morfologiske likhet.

Penicillium mycel i generell disposisjon ikke forskjellig fra Aspergillus mycelium. Den er fargeløs, flercellet, forgrenet. Hovedforskjellen mellom disse to nært beslektede slektene er strukturen til konidialapparatet. Hos penicillider er den mer mangfoldig og er en børste i den øvre delen varierende grader kompleksitet (derav synonymet "børste"). Basert på strukturen til dusken og noen andre karakterer (morfologiske og kulturelle), ble seksjoner, underseksjoner og serier etablert innenfor slekten.

De enkleste konidioforene i Penicillium bærer i den øvre enden bare en bunt av phialider, og danner kjeder av konidier som utvikler seg basipetalt, som i Aspergillus. Slike konidioforer kalles monomerticillat eller monoverticillat (seksjon Monoverticillata, fig. 231). En mer kompleks børste består av metulae, det vil si mer eller mindre lange celler plassert på toppen av konidioforen, og på hver av dem er det en bunt, eller hvirvel, av phialids. I dette tilfellet kan metulaene enten være i form av en symmetrisk haug (fig. 231), eller i en liten mengde, og da ser en av dem ut til å fortsette hovedaksen til konidioforen, mens de andre ikke er symmetrisk plassert på den (fig. 231). I det første tilfellet kalles de symmetriske (seksjon Biverticillata-symmetrica), i det andre - asymmetriske (seksjon Aeumetrica). Asymmetriske konidioforer kan ha en enda mer kompleks struktur: Metulaene strekker seg da ut fra de såkalte grenene (fig. 231). Og til slutt, i noen få arter, kan både kvister og koster ordnes ikke i en "etasje", men i to, tre eller flere. Deretter viser børsten seg å være fleretasjes, eller multi-whirled (seksjon Polyverticillata). Hos noen arter er konidioforer forent i bunter - coremia, spesielt godt utviklet i underseksjonen Asymmetrica-Fasciculata. Når koremier er dominerende i en koloni, kan de sees med det blotte øye. Noen ganger er de 1 cm eller mer i høyden. Hvis koloniene er svakt uttrykt, har de en pulveraktig eller granulær overflate, oftest i randsonen.

Detaljer om strukturen til konidioforer (er de glatte eller piggete, fargeløse eller fargede), størrelsene på delene deres kan være forskjellige i forskjellige serier og forskjellige typer, samt formen, strukturen til skallet og størrelsen på modne konidier (tabell 56).

Akkurat som Aspergillus har noen Penicillium høyere sporulering - pungdyr (seksuell). Bursae utvikles også i cleistothecia, lik cleistothecia av Aspergillus. Disse fruktlegemer ble først avbildet i arbeidet til O. Brefeld (1874).

Det er interessant at i penicillium er det samme mønster som er kjent for aspergillus, nemlig: hva enklere struktur konidioforer apparat (dusker), så mer arter vi finner cleistothecia. Dermed finnes de oftest i seksjonene Monoverticillata og Biverticillata-Symmetrica. Jo mer kompleks børsten er, jo færre arter med cleistothecia finnes i denne gruppen. Således, i underseksjonen Asymmetrica-Fasciculata, preget av spesielt kraftige konidioforer forent i coremia, er det ikke en eneste art med cleitothecium. Fra dette kan vi konkludere med at utviklingen av penicillium gikk i retning av komplikasjon av konidialapparatet, økende produksjon av konidier og utryddelse av seksuell reproduksjon. Noen tanker kan uttrykkes om denne saken. Siden penicillium, som aspergillus, har heterokaryose og en paraseksuell syklus, representerer disse egenskapene grunnlaget for at nye former kan oppstå, tilpasse seg forskjellige miljøforhold og i stand til å erobre nye. oppholdsrom for individer av arten og sikre dens velstand. I kombinasjon med det enorme antallet konidier som oppstår på en kompleks konidiofor (det måles i titusenvis), mens i posene og i nleistothecia generelt er antallet sporer uforholdsmessig mindre, kan den totale produksjonen av disse nye formene. være veldig stor. Dermed tilstedeværelsen av en paraseksuell syklus og effektiv utdanning konidier gir i hovedsak sopp den fordelen som den seksuelle prosessen gir andre organismer sammenlignet med aseksuell eller vegetativ reproduksjon.

I koloniene til mange penicillium, som aspergillus, er det sklerotia, som tilsynelatende tjener til å motstå ugunstige forhold.

I morfologien, ontogenesen og andre trekk ved Aspergillus og Penicillium er det derfor mye til felles, noe som tyder på deres fylogenetiske nærhet. Noen penicillium fra seksjonen Monoverticillata har en sterkt utvidet apex av konidioforen, som minner om hevelsen av konidioforen til Aspergillus, og finnes i likhet med Aspergillus oftere på sørlige breddegrader. Derfor kan man forestille seg forholdet mellom disse to slektene og utviklingen innenfor disse slektene som følger:

Oppmerksomheten til penicillium økte da deres evne til å danne antibiotikumet penicillin først ble oppdaget. Så ble forskere fra en rekke spesialiteter involvert i studiet av penicilliner: bakteriologer, farmakologer, leger, kjemikere, etc. Dette er ganske forståelig, siden oppdagelsen av penicillin var en av de fremragende hendelsene ikke bare i biologi, men også i en rekke andre felt, spesielt innen medisin, veterinærmedisin, fytopatologi, hvor antibiotika da fant størst bruk. Penicillin var det første antibiotikumet som ble oppdaget. Den utbredte anerkjennelsen og bruken av penicillin spilte en stor rolle i vitenskapen, da det akselererte oppdagelsen og introduksjonen av andre antibiotiske stoffer i medisinsk praksis.

De medisinske egenskapene til muggsopp dannet av penicillium-kolonier ble først notert av russiske forskere V. A. Manassein og A. G. Polotebnov tilbake på 70-tallet av forrige århundre. De brukte disse muggsoppene til å behandle hudsykdommer og syfilis.

I 1928 i England trakk professor A. Fleming oppmerksomhet til en av rettene med et næringsmedium som stafylokokkbakterien ble sådd på. Bakteriekolonien sluttet å vokse under påvirkning av blågrønn mugg som kom fra luften og utviklet seg i samme kopp. Fleming isolerte soppen i ren kultur (det viste seg å være Penicillium notatum) og demonstrerte dens evne til å produsere et bakteriostatisk stoff, som han kalte penicillin. Fleming anbefalte bruken av dette stoffet og bemerket at det kunne brukes i medisin. Men betydningen av penicillin ble helt tydelig først i 1941. Flory, Chain og andre beskrev metodene for å oppnå og rense penicillin og resultatene av de første kliniske studier dette stoffet. Etter dette ble det skissert et program for videre forskning, som inkluderte søk etter mer egnede medier og metoder for å dyrke sopp og oppnå mer produktive stammer. Det kan betraktes at historien til vitenskapelig utvalg av mikroorganismer begynte med arbeid for å øke produktiviteten til penicillium.

Tilbake i 1942-1943. det ble funnet at evnen til å produsere et stort nummer av Noen stammer av en annen art, P., har også penicillin. chrysogenum (tabell 57). Aktive stammer ble isolert i USSR i 1942 av professor Z. V. Ermolyeva og hennes kolleger. Mange produktive stammer har blitt isolert i utlandet.

Til å begynne med ble penicillin oppnådd ved å bruke stammer isolert fra forskjellige naturlige kilder. Disse stammene var P. notaturn og P. chrysogenum. Deretter ble isolater som ga høyere utbytte av penicillin valgt ut, først under overflatekulturforhold og deretter under neddykket kultur i spesielle fermenteringstanker. Mutant Q-176 ble oppnådd, preget av enda høyere produktivitet, som ble brukt til industriell produksjon av penicillin. Deretter, basert på denne stammen, ble enda flere aktive varianter valgt. Arbeidet med å skaffe aktive stammer pågår. Svært produktive stammer oppnås hovedsakelig ved hjelp av potente faktorer (røntgenstråler og ultrafiolette stråler, kjemiske mutagener).

De medisinske egenskapene til penicillin er svært forskjellige. Den virker på pyogene kokker, gonokokker, anaerobe bakterier som forårsaker gassgangren, ved ulike abscesser, karbunkler, sårinfeksjoner, osteomyelitt, meningitt, peritonitt, endokarditt og gjør det mulig å redde livet til pasienter når andre medisinske preparater(spesielt sulfamid) er maktesløse.

I 1946 var det mulig å syntetisere penicillin, som var identisk med det naturlige oppnådde biologisk. Imidlertid er den moderne penicillinindustrien basert på biosyntese, siden den gjør det mulig å masseprodusere et billig medikament.

Av seksjonen Monoverticillata, hvis representanter er mer vanlig i mer sørlige regioner, er den vanligste Penicillium frequentans. Den danner bredt voksende fløyelsaktige grønne kolonier med en rødbrun farge på næringsmediet. motsatt side. Kjeder av konidier på en konidiofor er vanligvis koblet til lange søyler, godt synlige ved lav mikroskopforstørrelse. P. frequentans produserer enzymene pektinase, som brukes til å klarne fruktjuicer, og proteinase. Ved lav surhet i miljøet produserer denne soppen, i likhet med den nært beslektede P. spinulosum, glukonsyre, og ved høyere surhet sitronsyre.

Fra skogsjord og sengetøy hovedsakelig barskoger forskjellige steder kloden P. thomii skilles vanligvis (tabell 56, 57), lett å skille fra andre penicillium i seksjonen Monoverticillata ved tilstedeværelsen av rosa sklerotia. Stammer av denne arten er svært aktive i å ødelegge tannin, og de danner også penicillinsyre, et antibiotikum som virker på gram-positive og gram-negative bakterier, mykobakterier, actinomycetes og noen planter og dyr.

Mange arter fra samme seksjon Monoverticillata har blitt isolert fra militært utstyr, optiske instrumenter og andre materialer i subtropiske og tropiske miljøer.

Siden 1940, i asiatiske land, spesielt Japan og Kina, har en alvorlig menneskelig sykdom kalt gul risforgiftning vært kjent. Det er preget av alvorlige skader på sentralen nervesystemet, motoriske nerver, forstyrrelser i det kardiovaskulære systemet og luftveiene. Årsaken til sykdommen viste seg å være soppen P. citreo-viride, som produserer giftstoffet citreoviridin. I denne forbindelse ble det antydet at når folk blir syke av beriberi, sammen med vitaminmangel, oppstår også akutt mykotoksikose.

Representanter for Biverticillata-symmetrica-seksjonen er ikke mindre viktige. De er isolert fra ulike jordarter, fra plantesubstrater og industriprodukter under subtropiske og tropiske forhold.

Mange av soppene i denne delen utmerker seg ved fargerike kolonier og skiller ut pigmenter som diffunderer inn i miljø og fargelegge det. Når disse soppene utvikler seg på papir og papirprodukter, bøker, kunstgjenstander, markiser og biltrekk, dannes det fargede flekker. En av hovedsoppene på papir og bøker er P. purpurogenum. Dens vidt voksende, fløyelsaktige gulgrønne koloniene er innrammet av en gul kant av voksende mycel, og baksiden av kolonien er lilla-rød i fargen. Det røde pigmentet slippes også ut i miljøet.

Spesielt utbredt og representanter for seksjonen Asymmetrica er viktige blant penicilliums.

Vi har allerede nevnt ovenfor produsentene av penicillin - P. chrysogenum og P. notatum. De finnes i jord og på ulike organiske underlag. Makroskopisk er koloniene deres like. De er grønne i fargen, og de, som alle arter av P. chrysogenum-serien, er preget av frigjøring av ekssudat på overflaten av kolonien gul farge og det samme pigmentet inn i mediet (tabell 57).

Det kan legges til at begge disse artene sammen med penicillin ofte danner ergosterol.

Veldig veldig viktig har penicillium fra P. roqueforti-serien. De lever i jorda, men dominerer i gruppen oster preget av "marmorering". Dette er Roquefort-ost, som har sin opprinnelse i Frankrike; Gorgonzola-ost fra Nord-Italia, Stiltosh-ost fra England osv. Alle disse ostene er preget av en løs struktur, et spesifikt utseende (årer og flekker med blågrønn farge) og en karakteristisk aroma. Faktum er at de tilsvarende soppkulturene brukes på et visst tidspunkt i ostefremstillingsprosessen. P. roqueforti og beslektede arter er i stand til å vokse i løst komprimert cottage cheese fordi de tåler lavt oksygeninnhold godt (blandingen av gasser som dannes i hulrommene i osten inneholder mindre enn 5%). I tillegg er de motstandsdyktige mot høye saltkonsentrasjoner i et surt miljø og danner lipolytiske og proteolytiske enzymer som påvirker fett- og proteinkomponentene i melk. For tiden brukes utvalgte soppstammer i produksjonsprosessen av disse ostene.

Fra myke franske oster - Camembert, Brie, etc. - ble P. camamberti og P. caseicolum isolert. Begge disse artene har vært så tilpasset sitt spesifikke substrat så lenge at de nesten ikke kan skilles fra andre kilder. På det siste stadiet av å lage Camembert- eller Brie-ost, plasseres ostemassen for modning i et spesielt kammer med en temperatur på 13-14 ° C og en fuktighet på 55-60%, hvis luft inneholder sporer av tilsvarende sopp. . I løpet av en uke er hele overflaten av osten dekket med et luftig hvitt belegg av mugg 1-2 mm tykt. I løpet av ca. ti dager blir muggsoppen blåaktig eller grønngrå i tilfelle av P. camamberti-utvikling, eller forblir hvit i tilfelle av hovedsakelig P. caseicolum-utvikling. Under påvirkning av soppenzymer får ostemassen saftighet, fethet, spesifikk smak og aroma.

P. digitatum produserer etylen, som forårsaker mer rask modning sunne sitrusfrukter som ligger i nærheten av frukter påvirket av denne soppen.

P. italicum er en blågrønn mugg som forårsaker bløt råte av sitrusfrukter. Denne soppen angriper appelsiner og grapefrukt oftere enn sitroner, mens P. digitatum vokser like godt på sitroner, appelsiner og grapefrukter. Med intensiv utvikling av P. italicum mister fruktene raskt formen og blir dekket av slimflekker.

Konidioforer av P. italicum forenes ofte i en coremia, og da blir muggbelegget granulært. Begge soppene har en behagelig aromatisk lukt.

I jord og på ulike underlag (korn, brød, industrivarer etc.) P. expansum finnes ofte (Tabell 58) Men det er spesielt kjent som årsaken til raskt å utvikle bløt brunråte av epler. Tap av epler fra denne soppen under lagring er noen ganger 85-90%. Konidioforer av denne arten danner også koremia. Masser av sporene i luften kan forårsake allergiske sykdommer.

Penicillium er en plante som er utbredt i naturen. Den tilhører klassen ufullkommen. På dette øyeblikket det er mer enn 250 varianter av det. Golden pinicillus, ellers kjent som racemose grønn mugg, er av spesiell betydning. Denne varianten brukes til å lage medisin. "Penicillin" basert på denne soppen lar deg overvinne mange bakterier.

Habitat

Penicillium er en flercellet sopp som jord er for naturlige omgivelser et habitat. Svært ofte kan denne planten sees i form av et blått eller grønt belegg av mugg. Den vokser på alle slags underlag. Imidlertid finnes det oftest på overflaten av planteblandinger.

Soppstruktur

Når det gjelder strukturen, er penicillium-soppen veldig lik aspergillus, som også tilhører familien av mugne sopp. Det vegetative mycelet til denne planten er gjennomsiktig og forgrenet. Den består vanligvis av stort nummer celler. Det skiller seg fra penicillium ved mycel. Han har det flercellet. Når det gjelder mucor-mycelium, er det encellet.

Penicillium-gribber er enten plassert på overflaten av underlaget eller trenger inn i det. Høyende og oppreiste konidioforer strekker seg fra denne delen av soppen. Lignende formasjoner, som regel, i den øvre delen forgrener de seg og danner børster som bærer fargede encellede porer. Disse er konidier. Plantebørster kan på sin side være av flere typer:

asymmetrisk;
tre-lags;
to-lags;
enkeltlags.

En viss type penicillium danner bunter av konidier, som kalles coremia. Soppen formerer seg ved å spre sporer.

Er det skadelig for mennesker?

Mange tror at penicillium-sopp er bakterier. Dette er imidlertid ikke tilfelle. Noen varianter av denne planten har patogene egenskaper mot dyr og mennesker. Den største skaden oppstår når muggsopp infiserer landbruks- og matvarer, intensivt formerer seg inne i dem. Hvis det oppbevares feil, infiserer penicillium fôr. Hvis det mates til dyr, er deres død mulig. Tross alt akkumuleres en stor mengde giftige stoffer inne i slik mat, noe som påvirker helsen negativt.

Søknad i farmasøytisk industri

Kan det være nyttig sopp penicillium? Bakteriene som forårsaker visse virussykdommer er ikke resistente mot antibiotikaen, som er laget av mugg. Noen varianter av disse plantene er mye brukt i mat- og farmasøytisk industri på grunn av deres evne til å produsere enzymer. Legemidlet Penicillin, som bekjemper mange typer bakterier, er hentet fra Penicillium notatum og Penicillium chrysogenum.

Det er verdt å merke seg at produksjonen av denne medisinen skjer i flere stadier. Til å begynne med dyrkes soppen. Til dette brukes maisekstrakt. Dette stoffet lar deg få bedre penicillinprodukter. Soppen dyrkes deretter ved å senke kulturen i en spesiell fermenteringsbeholder. Volumet er flere tusen liter. Der reproduserer plantene seg aktivt.

Etter å ha blitt fjernet fra det flytende mediet, gjennomgår penicilliumsoppen ytterligere behandling. På sånn som det er nå produksjonen bruker saltløsninger og organiske løsemidler. Slike stoffer gjør det mulig å oppnå sluttproduktene: kalium- og natriumsalter av penicillin.

Støpeformer og næringsmiddelindustri

På grunn av noen egenskaper er penicilliumsopp mye brukt i næringsmiddelindustrien. Visse varianter av denne planten brukes i osteproduksjon. Som regel er disse Penicillium Roquefort og Penicillium camemberti. Disse typene mugg brukes i produksjon av oster som Stiltosh, Gornzgola, Roquefort og så videre. Dette "marmor"-produktet har en løs struktur. Oster av denne sorten er preget av en spesifikk aroma og utseende.

Det er verdt å merke seg at penicilliumkulturen brukes på et visst stadium i fremstillingen av slike produkter. For å produsere Roquefort-ost brukes for eksempel muggstammen Penicillium Roquefort. Denne typen sopp kan formere seg selv i løst komprimert ostemasse. Denne muggsoppen tåler lave oksygenkonsentrasjoner veldig godt. I tillegg er soppen motstandsdyktig mot høye nivåer av salter i et surt miljø.

Penicillium er i stand til å skille ut lipolytiske og proteolytiske enzymer som påvirker melkefett og proteiner. Under påvirkning av disse stoffene får osten sprøhet, fethet, samt en spesifikk aroma og smak.

Egenskapene til penicillium-soppen er ennå ikke fullt ut studert. Forskere utfører jevnlig ny forskning. Dette lar oss identifisere nye egenskaper ved mugg. Slikt arbeid gjør det mulig å studere metabolske produkter. I fremtiden vil dette gjøre at penicillium-soppen kan brukes i praksis.

Penicillium er en muggsopp. Penicillium er en slekt av sopp, det vil si at penicillium inkluderer mange forskjellige arter, men ligner på hverandre.

Penicillium kan ofte observeres som et blåaktig muggent belegg på plantemat. Imidlertid er det foretrukne habitatet til denne soppen jord, spesielt i temperert klimatisk sone. Soppens mycel kan være lokalisert både i underlaget og på overflaten. I det første tilfellet er bare sporebærende penicilliumfilamenter synlige på overflaten.

I motsetning til mucor, der mycelet er en enorm flerkjernet celle, er mycelet (mycelet) i penicillium flercellet. Penicillium filamenter (hyfer) består av en kjede av individuelle celler. Hyfergren.

Penicillium formerer seg ved sporer som dannes i endene av filamenter som ser ut som en dusk. Slike tråder, som har dusker i endene, kalles konidioforer. Selve børstene kalles konidier.

De består av kjeder av modne sporer.

Medisinen penicillin er hentet fra penicillium. Dette er et antibiotikum, det vil si et stoff som dreper bakterier. Hvis en person er infisert med en bakteriell sykdom, kan penicillin bidra til å behandle den.

Penicillium

Penicillium Link, 1809

Penicillium(lat. Penicillium) er en muggsopp som dannes på matvarer og som et resultat ødelegger dem. Penicillium notatum, en av artene i denne slekten, er kilden til det første antibiotikumet i historien, penicillin, oppfunnet av Alexander Fleming.

1 Oppdagelse av penicillium
2 Reproduksjon og struktur av penicillium
3 Opprinnelsen til begrepet
4 Se også
5 lenker

Oppdagelse av penicillium

I 1897 gjorde en ung militærlege fra Lyon ved navn Ernest Duchesne en "oppdagelse" mens han observerte hvordan arabiske stallgutter brukte mugg fra fortsatt fuktige saler for å behandle sår på ryggen til hester som ble gnidd av de samme salene. Duchesne undersøkte nøye den tatt muggsopp, identifiserte den som Penicillium glaucum, testet den på marsvin for behandling av tyfus og oppdaget dens ødeleggende effekt på bakterien Escherichia coli.

Dette var den første kliniske utprøvingen noensinne av det som snart skulle bli verdensberømt penicillin.

Den unge mannen presenterte resultatene av sin forskning i form av en doktorgradsavhandling, og foreslo insisterende å fortsette arbeidet på dette området, men Pasteur-instituttet i Paris brydde seg ikke engang om å bekrefte mottak av dokumentet - tilsynelatende fordi Duchenne bare var tjue- tre år gammel.

Velfortjent berømmelse kom til Duchenne etter hans død, i 1949 - 4 år etter at Sir Alexander Flemming ble tildelt Nobel pris for oppdagelsen (for tredje gang) av den antibiotiske effekten av penicillium.

Reproduksjon og struktur av penicillium

Penicilliums naturlige habitat er jord. Penicillium kan ofte sees på som en grønn eller blå mugg på en rekke substrater, hovedsakelig plante. Penicillium-soppen har en lignende struktur som aspergillus, som også er en muggsopp. Det vegetative mycelet til penicillium er forgrenet, gjennomsiktig og består av mange celler. Forskjellen mellom penicillium og mucor er at mycelet er flercellet, mens mucor er encellet. Hyfene til penicillium-soppen er enten nedsenket i underlaget eller plassert på overflaten. Oppreiste eller stigende konidioforer strekker seg fra hyfene. Disse formasjonene forgrener seg i den øvre delen og danner børster som bærer kjeder av encellede fargede sporer - konidier. Penicillium-børster kan være av flere typer: enkeltlags, tolags, trelags og asymmetriske. Hos noen arter av penicillium danner conidium conidia bunter kalt coreas. Penicillium formerer seg ved hjelp av sporer.

Opprinnelsen til begrepet

Begrepet "penicillium" ble laget av Flemming i 1929. Ved flaks, som var et resultat av en kombinasjon av omstendigheter, trakk forskeren oppmerksomheten til de antibakterielle egenskapene til mugg, som han identifiserte som Penicillium rubrum. Det viste seg at Flemmings definisjon var feil. Først mange år senere korrigerte Charles Tom sin vurdering og ga soppen riktig navn- Penicillum notatum.

Denne muggsoppen ble opprinnelig kalt Penicillium fordi under et mikroskop så dens sporebærende ben ut som bittesmå børster.

se også

Penicillium camemberti
Penicillium funiculosum
Penicillium roqueforti

Lenker

Penicill Informasjon om

Penicillium
Penicillium

Penicill informasjonsvideo

Penicillium Se emnet.
Penicill hva, Penicill hvem, Penicill forklaring

Det er utdrag fra wikipedia om denne artikkelen og videoen

Penicillium

Muggsopp fra slekten Penicillium tilhører planter som er svært utbredt i naturen. Dette er en slekt av sopp av den ufullkomne klassen, som teller mer enn 250 arter. Spesielt viktig er den grønne racemose-muggen - penicillium aureus, da den brukes av mennesker til å produsere penicillin.

Disse formasjonene forgrener seg i den øvre delen og danner børster som bærer kjeder av encellede fargede sporer - konidier. Penicillium dusker kan være av flere typer: enkeltlags, tolags, trelags og asymmetrisk. Hos noen arter av penicillium danner konidier bunter kalt coreas. Penicillium formerer seg ved hjelp av sporer.

Mange av penicilliene har positive egenskaper for mennesker. De produserer enzymer og antibiotika, noe som gjør dem mye brukt i farmasøytisk og næringsmiddelindustrien. Dermed oppnås det antibakterielle stoffet penicillin ved bruk av Penicillium chrysogenum, Penicillium notatum. Produksjonen av antibiotika skjer i flere stadier. Først oppnås soppkulturen på næringsmedier med tilsetning av maisekstrakt for bedre penicillinproduksjon. Penicillin dyrkes deretter ved bruk av neddykket kulturmetode i spesielle fermentorer med en kapasitet på flere tusen liter. Etter at penicillin er ekstrahert fra kulturvæsken, behandles det med organiske løsemidler og saltløsninger for å oppnå sluttproduktet - natrium- eller kaliumsaltet av penicillin.

Muggsopp fra slekten Penicillium tilhører planter som er svært utbredt i naturen. Dette er en slekt av sopp av den ufullkomne klassen, som teller mer enn 250 arter. Spesielt viktig er den grønne racemosesoppen - penicillium aureus, da den brukes av mennesker til å produsere penicillin.

Det naturlige habitatet til penicillium er jord. Penicillium kan ofte sees på som en grønn eller blå mugg på en rekke substrater, hovedsakelig plantemateriale. Penicillium-soppen har en lignende struktur som aspergillus, som også er en muggsopp. Det vegetative mycelet til penicillium er forgrenet, gjennomsiktig og består av mange celler. Forskjellen mellom penicillium og mucor er at mycelet er flercellet, mens mucor er encellet. Hyfene til penicillium-soppen er enten nedsenket i underlaget eller plassert på overflaten. Oppreiste eller stigende konidioforer strekker seg fra hyfene. Disse formasjonene forgrener seg i den øvre delen og danner børster som bærer kjeder av encellede fargede sporer - konidier. Penicillium dusker kan være av flere typer: enkeltlags, tolags, trelags og asymmetrisk. Hos noen arter av penicillium danner konidier bunter kalt coreas.

Penicillium - struktur, ernæring, reproduksjon, sopp, mycel, slim, mugg

Penicillium formerer seg ved hjelp av sporer.

Muggsopp fra slekten Penicillium er også mye brukt i osteproduksjon, spesielt Penicillium camemberti, Penicillium Roquefort. Disse formene brukes i produksjonen av "marmorerte" oster, for eksempel "Roquefort", "Gornzgola", "Stiltosh". Alle de listede ostetypene har en løs struktur, samt et karakteristisk utseende og lukt. Penicillium-kulturer brukes på et visst stadium av produktproduksjonen. I produksjonen av Roquefort-ost brukes således en seleksjonsstamme av soppen Penicillium Roquefort, som kan utvikle seg i løst komprimert cottage cheese, da den tåler lave oksygenkonsentrasjoner godt og også er motstandsdyktig mot høyt saltinnhold i et surt miljø. Penicillium skiller ut proteolytiske og lipolytiske enzymer som påvirker melkeproteiner og fett. Under påvirkning av muggsopp får ost fethet, sprøhet og en karakteristisk behagelig smak og lukt.

For tiden utfører forskere ytterligere forskning for å studere de metabolske produktene til penicillium, slik at de i fremtiden kan brukes i praksis i ulike sektorer av økonomien.

Foredrag lagt til 12.08.2012 kl. 04:25:37

utdanning

Penicillium sopp: struktur, egenskaper, bruk

Muggsoppen penicillium er en plante som er utbredt i naturen. Den tilhører klassen ufullkommen. For øyeblikket er det mer enn 250 varianter av det. Golden pinicillus, ellers kjent som racemose grønn mugg, er av spesiell betydning. Denne varianten brukes til fremstilling av medisin. "Penicillin" basert på denne soppen lar deg overvinne mange bakterier.

Habitat

Penicillus er en flercellet sopp der jord er dens naturlige habitat. Svært ofte kan denne planten sees i form av et blått eller grønt belegg av mugg. Den vokser på alle slags underlag. Imidlertid finnes det oftest på overflaten av planteblandinger.

Soppstruktur

Når det gjelder strukturen, er penicillium-soppen veldig lik aspergillus, som også tilhører familien av mugne sopp. Det vegetative mycelet til denne planten er gjennomsiktig og forgrenet. Den består vanligvis av et stort antall celler. Penicillium-soppen skiller seg fra mucor ved mycelet. Han har det flercellet. Når det gjelder mucor-mycelium, er det encellet.

Penicillium-gribber er enten plassert på overflaten av underlaget eller trenger inn i det. Høyende og oppreiste konidioforer strekker seg fra denne delen av soppen. Slike formasjoner forgrener seg som regel i den øvre delen og danner børster som bærer fargede encellede porer. Disse er konidier. Plantebørster kan på sin side være av flere typer:

asymmetrisk;
tre-lags;
to-lags;
enkeltlags.

En viss type penicillium danner bunter av konidier, som kalles coremia. Soppen formerer seg ved å spre sporer.

Er det skadelig for mennesker?

Mange tror at penicillium-sopp er bakterier. Dette er imidlertid ikke tilfelle. Noen varianter av denne planten har patogene egenskaper mot dyr og mennesker. Den største skaden er forårsaket i tilfeller der mugg påvirker landbruks- og matprodukter, og multipliserer intensivt inne i dem. Hvis det oppbevares feil, infiserer penicillium fôr. Hvis det mates til dyr, er deres død mulig. Tross alt akkumuleres en stor mengde giftige stoffer inne i slik mat, noe som påvirker helsen negativt.

Søknad i farmasøytisk industri

Kan penicilliumsopp være gunstig? Bakteriene som forårsaker visse virussykdommer er ikke resistente mot antibiotikaen, som er laget av mugg. Noen varianter av disse plantene er mye brukt i mat- og farmasøytisk industri på grunn av deres evne til å produsere enzymer. Legemidlet Penicillin, som bekjemper mange typer bakterier, er hentet fra Penicillium notatum og Penicillium chrysogenum.

Etter å ha blitt fjernet fra det flytende mediet, gjennomgår penicilliumsoppen ytterligere behandling. På dette stadiet av produksjonen brukes saltløsninger og organiske løsemidler. Slike stoffer gjør det mulig å oppnå sluttproduktene: kalium- og natriumsalter av penicillin.

Støpeformer og næringsmiddelindustri

For å konkludere

Det naturlige habitatet til penicillium er jord. Penicillium kan ofte sees på som en grønn eller blå mugg på en rekke substrater, hovedsakelig plantemateriale. Penicillium-soppen har en lignende struktur som aspergillus, som også er en muggsopp. Det vegetative mycelet til penicillium er forgrenet, gjennomsiktig og består av mange celler. Forskjellen mellom penicillium og mucor er at mycelet er flercellet, mens mucor er encellet. Hyfene til penicillium-soppen er enten nedsenket i underlaget eller plassert på overflaten. Oppreiste eller stigende konidioforer strekker seg fra hyfene. Disse formasjonene forgrener seg i den øvre delen og danner børster som bærer kjeder av encellede fargede sporer - konidier. Penicillium dusker kan være av flere typer: enkeltlags, tolags, trelags og asymmetrisk. Hos noen arter av penicillium danner konidier bunter kalt coreas. Penicillium formerer seg ved hjelp av sporer.

For tiden utfører forskere ytterligere forskning for å studere de metabolske produktene til penicillium, slik at de i fremtiden kan brukes i praksis i ulike sektorer av økonomien.

I likhet med Aspergillus finnes de oftest i form av muggavsetninger, hovedsakelig bestående av konidioforer med konidier, på en rekke substrater, hovedsakelig av planteopprinnelse.

Medlemmer av denne slekten ble oppdaget samtidig med Aspergillus på grunn av deres generelt like økologi, brede distribusjon og morfologiske likhet.

Mycelet til penicillium skiller seg ikke generelt fra mycelet til aspergillus. Den er fargeløs, flercellet, forgrenet. Hovedforskjellen mellom disse to nært beslektede slektene er strukturen til konidialapparatet. Hos penicillider er den mer mangfoldig og består av en børste med varierende grad av kompleksitet i den øvre delen (derav synonymet "dusk"). Basert på strukturen til dusken og noen andre karakterer (morfologiske og kulturelle), ble seksjoner, underseksjoner og serier etablert innenfor slekten.

Ris. 1. Strukturen til konidioforer i Aspergillus

Ris. 2. Strukturen til konidioforer i penicillium

En mer kompleks børste består av metulae, det vil si mer eller mindre lange celler plassert på toppen av konidioforen, og på hver av dem er det en bunt, eller hvirvel, av phialids. I dette tilfellet kan metulaene enten være i form av en symmetrisk haug, eller i en liten mengde, og da ser en av dem ut til å fortsette hovedaksen til konidioforen, mens de andre ikke er symmetrisk plassert på den. I det første tilfellet kalles de symmetriske (seksjon Biverticillata-symmetrica), i det andre - asymmetriske. Asymmetriske konidioforer kan ha en enda mer kompleks struktur: Metulaene strekker seg da fra de såkalte grenene. Og til slutt, i noen få arter, kan både kvister og koster ordnes ikke i en "etasje", men i to, tre eller flere. Da viser børsten seg å være fleretasjes, eller multi-hvirvel.

Detaljer om strukturen til konidioforer (glatt eller spiny, fargeløs eller farget), størrelsene på delene deres kan være forskjellige i forskjellige serier og i forskjellige arter, samt formen, strukturen til skallet og størrelsen på modne konidier. Akkurat som Aspergillus har noen Penicillium høyere sporulering - pungdyr (seksuell). Bursae utvikles også i cleistothecia, lik cleistothecia av Aspergillus. Disse fruktlegemene ble først avbildet i arbeidet til O. Brefeld.

Det er interessant at i penicillium er det samme mønster som ble notert for aspergillus, nemlig: jo enklere strukturen til konidioforapparatet (dusk), jo flere arter finner vi cleistothecia. Dermed finnes de oftest i seksjonene Monoverticillata og Biverticillata-Symmetrica. Jo mer kompleks børsten er, jo færre arter med cleistothecia finnes i denne gruppen. Således, i underseksjonen Asymmetrica-Fasciculata, preget av spesielt kraftige konidioforer forent i coremia, er det ikke en eneste art med cleitothecium. Fra dette kan vi konkludere med at utviklingen av penicillium gikk i retning av komplikasjon av konidialapparatet, økende produksjon av konidier og utryddelse av seksuell reproduksjon. Noen tanker kan uttrykkes om denne saken. Siden penicillium, som aspergillus, har heterokaryose og en paraseksuell syklus, representerer disse egenskapene grunnlaget for hvilke nye former kan oppstå som tilpasser seg forskjellige miljøforhold og er i stand til å erobre nye leverom for individer av arten og sikre dens velstand. I kombinasjon med det enorme antallet konidier som oppstår på en kompleks konidiofor (det måles i titusenvis), mens i posene og i nleistothecia generelt er antallet sporer uforholdsmessig mindre, kan den totale produksjonen av disse nye formene. være veldig stor. Således gir tilstedeværelsen av en paraseksuell syklus og effektiv dannelse av konidier i hovedsak sopp med fordelen som den seksuelle prosessen gir andre organismer sammenlignet med aseksuell eller vegetativ reproduksjon.

I koloniene til mange penicillium, som aspergillus, er det sklerotia, som tilsynelatende tjener til å motstå ugunstige forhold.

De medisinske egenskapene til muggsopp dannet av penicillium-kolonier ble først notert av russiske forskere V. A. Manassein og A. G. Polotebnov tilbake på 70-tallet av 1800-tallet. De brukte disse muggsoppene til å behandle hudsykdommer og syfilis.

I 1928 i England trakk professor A. Fleming oppmerksomhet til en av rettene med et næringsmedium som stafylokokkbakterien ble sådd på. Bakteriekolonien sluttet å vokse under påvirkning av blågrønn mugg som kom fra luften og utviklet seg i samme kopp. Fleming isolerte soppen i ren kultur (det viste seg å være Penicillium notatum) og demonstrerte dens evne til å produsere et bakteriostatisk stoff, som han kalte penicillin. Fleming anbefalte bruken av dette stoffet og bemerket at det kunne brukes i medisin. Men betydningen av penicillin ble helt tydelig først i 1941. Flory, Chain og andre beskrev metoder for å oppnå og rense penicillin og resultatene av de første kliniske forsøkene med dette stoffet. Etter dette ble det skissert et program for videre forskning, som inkluderte søk etter mer egnede medier og metoder for å dyrke sopp og oppnå mer produktive stammer. Det kan betraktes at historien til vitenskapelig utvalg av mikroorganismer begynte med arbeid for å øke produktiviteten til penicillium.

Tilbake i 1942-1943. Det ble funnet at enkelte stammer av en annen art, P. Chrysogenum, også har evnen til å produsere store mengder penicillin.

Penicillium chrysogenum. Foto: Carl Wirth

Konidioforer i Penicillium under et mikroskop. Foto: AJ Cann

Penicillin ble opprinnelig produsert ved å bruke stammer isolert fra forskjellige naturlige kilder. Disse stammene var P. notaturn og P. chrysogenum. Deretter ble isolater som ga høyere utbytte av penicillin valgt ut, først under overflatekulturforhold og deretter under neddykket kultur i spesielle fermenteringstanker. Mutant Q-176 ble oppnådd, preget av enda høyere produktivitet, som ble brukt til industriell produksjon av penicillin. Deretter, basert på denne stammen, ble enda flere aktive varianter valgt. Arbeidet med å skaffe aktive stammer pågår. Svært produktive stammer oppnås hovedsakelig ved hjelp av potente faktorer (røntgenstråler og ultrafiolette stråler, kjemiske mutagener).

De medisinske egenskapene til penicillin er svært forskjellige. Det virker på pyogene kokker, gonokokker, anaerobe bakterier som forårsaker gassgangren, i tilfeller av forskjellige abscesser, karbunkler, sårinfeksjoner, osteomyelitt, meningitt, peritonitt, endokarditt og gjør det mulig å redde livet til pasienter når andre terapeutiske legemidler (spesielt , sulfa-medisiner) er maktesløse.

I 1946 var det mulig å syntetisere penicillin, som var identisk med naturlig, biologisk oppnådd. Imidlertid er den moderne penicillinindustrien basert på biosyntese, siden den gjør det mulig å masseprodusere et billig medikament.

Av seksjonen Monoverticillata, hvis representanter er mer vanlig i mer sørlige regioner, er den vanligste Penicillium frequentans. Den danner bredt voksende fløyelsaktige grønne kolonier med en rødbrun bakside på næringsmediet. Kjeder av konidier på en konidiofor er vanligvis koblet til lange søyler, godt synlige ved lav mikroskopforstørrelse. P. frequentans produserer enzymene pektinase, som brukes til å klarne fruktjuicer, og proteinase. Ved lav surhet i miljøet produserer denne soppen, i likhet med den nært beslektede P. spinulosum, glukonsyre, og ved høyere surhet sitronsyre.

Penicillin mugg. Foto: Steve Jurvetson

Produsenter av penicillin er P. chrysogenum og P. notatum. De finnes i jord og på ulike organiske underlag. Makroskopisk er koloniene deres like. De er grønne i fargen, og de, som alle arter av P. chrysogenum-serien, er karakterisert ved frigjøring av et gult ekssudat på overflaten av kolonien og det samme pigmentet i mediet, sammen med penicillin , danner ofte ergosterol.

Penicillium fra P. roqueforti-serien er svært viktig. De lever i jorda, men dominerer i gruppen oster preget av "marmorering". Dette er Roquefort-ost, som har sin opprinnelse i Frankrike; Gorgonzola-ost fra Nord-Italia, Stiltosh-ost fra England osv. Alle disse ostene er preget av en løs struktur, et spesifikt utseende (årer og flekker med blågrønn farge) og en karakteristisk aroma. Faktum er at de tilsvarende soppkulturene brukes på et visst tidspunkt i ostefremstillingsprosessen. P. roqueforti og beslektede arter er i stand til å vokse i løst komprimert cottage cheese fordi de tåler lavt oksygeninnhold godt (blandingen av gasser som dannes i hulrommene i osten inneholder mindre enn 5%). I tillegg er de motstandsdyktige mot høye saltkonsentrasjoner i et surt miljø og danner lipolytiske og proteolytiske enzymer som påvirker fett- og proteinkomponentene i melk. For tiden brukes utvalgte soppstammer i produksjonsprosessen av disse ostene.

P. digitatum og P. italicum på sitrus

P. digitatum produserer etylen, som gjør at sunne sitrusfrukter i nærheten av frukter som er rammet av denne soppen, modnes raskere.

Konidioforer av P. italicum forenes ofte i en coremia, og da blir muggbelegget granulært. Begge soppene har en behagelig aromatisk lukt.

P. expansum finnes ofte i jord og på ulike underlag (korn, brød, industriprodukter osv.), men det er spesielt kjent som årsaken til raskt utviklende bløt brunråte av epler. Tap av epler fra denne soppen under lagring er noen ganger 85-90%. Konidioforer av denne arten danner også koremia. Masser av sporene i luften kan forårsake allergiske sykdommer.

Noen typer coremic penicillium forårsaker stor skade på blomsterdyrking. R. cormutbiferum er isolert fra tulipanløkene i Holland, hyasinter og påskeliljer i Danmark. Patogenisiteten til P. gladioli for gladioli-løker og, tilsynelatende, for andre planter med løker eller kjøttfulle røtter er også fastslått.

Noen penicillium av seksjonen Asymmetrica (P. nigricans) produserer det soppdrepende antibiotikumet griseofulvin, som har vist gode resultater i kampen mot enkelte plantesykdommer. Den kan brukes til å bekjempe sopp som forårsaker sykdommer i hud og hårsekker hos mennesker og dyr.

Tilsynelatende mest velstående i naturlige forhold vise seg å være representanter for Asymmetrica-seksjonen. De har en bredere økologisk amplitude enn andre penicillium, tåler lave temperaturer bedre enn andre (P. puberulum kan for eksempel danne muggavleiringer på kjøtt i kjøleskap) og har et relativt lavere oksygeninnhold. Mange av dem finnes i jorda, ikke bare i overflatelagene, men også på betydelig dybde, spesielt kjerneformer. For noen arter, som P. chrysogenum, er det etablert svært vide temperaturgrenser (fra -4 til +33 °C).

Med et bredt spekter av enzymer koloniserer penicillium forskjellige substrater og tar en aktiv del i den aerobe ødeleggelsen av planterester.