ペニシリウムは、子嚢菌門に見られる細菌の属です。1809年にドイツの真菌学者ハインリッヒリンクによって最初に記述され、その分類法は複雑でした。
アナモルフィックな(無性)状態しか知られていなかったため、最初は重水素菌類(不完全な真菌)にありました。後に、ペニシリウムは子嚢菌のユーペニシリウム属とタラロマイセス属のテレオモルフィック(性的)状態に対応することがわかりました。
ペニシリウム属の分生子柄。AJC1、ウィキメディア・コモンズ経由。
ペニシリウムのアナモルフィック状態は、中隔硝子体(無色)菌糸によって特徴付けられます。実験室の培養液に入れると、コロニーは青、青緑色からピンクに変わります。
分生胞子(無性胞子を生成する構造)が分岐しているため、ペニシリウムの語源はブラシから来ています。
ペニシリウムは、他の種類の菌と一緒に、カビとして知られています。カビは、異なる有機製品で成長し、異なる色の層を形成するためです。この属は腐生性であり、さまざまな環境で成長することができます。
属の多くの種は人間にとって非常に重要です。ペニシリン(医学で最初に使用された抗生物質)はP. chrysogenumから得られました。一方、いわゆるブルーチーズは、ペニシリウム種の脂肪分解およびタンパク質分解活性からその特性を獲得します。
一部の種は健康に有害です。これらは、腎臓系を損傷するオクラトキシンなどのさまざまな毒素を生成します。他の種は、パンや柑橘類などのさまざまな食品を損傷します。いくつかは動物や人間の病原体です。
一般的な特性
このグループの特徴は、中隔菌糸と菌糸形態のフィラメントを提示することです。実験室で培養すると、コンパクトな菌糸体と明確なマージンを備えたコロニーを生成します。
コロニーは急速に成長し、羊毛質または綿状の外観をしています。最初は白で、次に青緑、緑がかった黄色、またはピンクになります。
性胞子(子嚢胞子)はasci(実体)で生産され、グループによっては木質または柔らかな質感になります。
この属の最も顕著な特徴は、枝分かれしたブラシ形状の分生子柄の発達です。分生子柄の異なるタイプの分岐により、種を区別することができます。
分生子柄はよく構造化されており、そこから枝(メタリス)が形成される軸を持っています。フィアライド(分生子を生成するボトル型の細胞)は、溶岩上に形成されます。これは属の種を区別するための最も重要な特性です。
分生子柄の種類
シンプル:フィアリドは孤立しています。
Monoverticylates:フィアリドのグループは、分生子柄軸の頂点で発生します。
Divicariates:methulesは異なる高さで分岐し、これらにはフィアリドのグループがあります。
Biverticylates:シャフトの先端に3つ以上の金属が形成され、それぞれ頂点にフィアリドのグループがあります。
Terverticylates:それらは、metulesとphialidesの間に一連の中間分岐を示します。
マイコトキシンの生産
ペニシリウム種は、マイコトキシンとして知られている食品を汚染する毒性物質を生成します。最も一般的なのはオクラトキシンとパツリンです。
オクラトキシンは、穀物やチーズを汚染するだけでなく、人間が摂取する動物の脂肪に蓄積する可能性があります。これらの毒素は腎臓系に影響を与えます。
パツリンはシリアルやナッツに含まれています。免疫系を弱め、神経系を攻撃します。
栄養
ペニシリウム種は腐生菌です。それらは、それらが大量の加水分解酵素を生成するという事実により、有機物を分解する高い能力を持っています。これらの酵素は分解プロセスを加速する能力を持っています。
これらの菌類はカビとして知られており、その胞子は多くの囲まれた建物の主要な大気汚染物質です。さらに、それらは野外でも収穫後でも、さまざまな作物の病原菌として振る舞います。
多くの人が人間に害を及ぼす毒素を生成することができます。他のものは、いくつかの食品の発酵を支持し、抗生物質を生産することもできます。
系統学と分類学
ペニシリウムの分類法は非常に複雑です。これは、真菌の多くのグループで、アナモルフィック状態とテレオモルフィック状態が異なる分類群と見なされることが多かったためです。
属は、性的形態が知られていなかったため、最初は人工グループDeuteromycetes(不完全菌類)に属していました。テレモーフはユーロティアレス目内の子嚢菌門にあります
属は4つの亜属に分けられました:Aspergilloides、Furcatum、PenicilliumおよびBiverticillium、分生子柄の種類によって異なります。後に、Biverticillatumは、テレオモルフィック属のTalaromyces属と、他の3つの亜属とEupenicilliumに関連付けられました。
その後、Penicillium senso stricto(Talaromycesを含まない)のレビューで、テレオモルフのEupenicilliumは同義語と見なされました。
性別
それは滑らかな壁を持つ菌糸のネットワークによって形成された子嚢を提示することを特徴とします。子嚢は培地中で数週間で成熟します。単細胞の8つの子嚢胞子が形成されます。アナモルフ(亜属Biverticillatum)には狭いフィアライドがあります。
分子研究により、これは単系統のグループであり、現在毛髪亜科に属していることが判明しました。約110種が認められ、7つのセクションに分類されています。
対象となる種の中で、HIV患者に全身性真菌症を引き起こす病原体であるT. marneffeiが際立っています。
性別
現在、この属には、Eupenicilliumのすべての種のほか、Eladia、Torulomyces、ChromocleistaおよびHemicarpenteles属が含まれています。
種は、等径の細胞(等しい側)を伴う子嚢を示し、非常に硬い壁(硬化した)を伴います。Asciは成熟するのに数ヶ月かかり、場合によっては子嚢胞子は成熟しません。
無性状態は、豊富なまたはボトル型の広いフィアライドによって特徴付けられます。
属はAspergillaceae科にあり、2つの亜属(AspergilloidesおよびPenicillium)と25のセクションに細分されています。
生息地
ペニシリウム種は多様な環境で繁栄し、国際的な分布をすることができます。これらは、温度、塩分、pH、または水ストレスの極端な条件で生活することができます。
ペニシリウムの存在は、400種を超える植物で報告されています。彼らは亜寒帯やツンドラなどの非常に寒い地域で発見されています。
生理食塩水環境では、ペニシリウム種の存在が海草の内生菌として、または塩分濃度の高い土壌での成長として報告されています。
他の種は、自然に、または鉱業廃水や産業廃水などの人間の活動によって、高度に酸性化された土壌で発達することができます。
再生
ペニシリウムとタラロマイセス種は無性生殖と有性生殖を行います。
無性生殖
それは、後で分裂し続ける菌糸の断片化によって起こります。他の場合では、菌核(厚い壁の菌糸体)が形成され、悪条件に耐えることができ、その後分裂し始めます。
無性生殖の最も一般的な形態は、分生子柄からの分生子(性胞子)の生産です。これらはフィアライドの核の分裂から形成されます。
有性生殖
性胞子は子嚢で生成されます。アンテリジウム(雄構造)とアスコゴニウム(雌構造)が生成されます。両方の構造の細胞質が融合し(形質形質)、次に核が結合します(核分裂)。
二倍体細胞が形成されると、減数分裂が起こります。有糸分裂を起こす4つの一倍体細胞が形成され、したがって8つの子嚢胞子を生成します。
子嚢胞子は単核の半数体です。彼らは滑らかなまたは装飾された表面を持っている可能性があり、風によって吹き飛ばされたり、雨によって排出されます。
病原菌と病気
ペニシリウムのさまざまな種は、特に湿度が高く温暖な場合に、食品の腐敗の原因物質です。コロニーはこれらの上で発達し、生成する酵素はそれらをすばやく分解します。コロニーは一般的に緑がかった色です。
ペニシリウム属および他の属の胞子による建物の汚染も頻繁です。閉鎖的で湿度の高い環境では、菌類の発生が促進されます。さまざまな呼吸器疾患やアレルギーを引き起こす胞子に非常に敏感な人がいます。
T. marneffei(旧称Penicillium marneffei)は、東南アジアに固有の疾患であるペニシローシスを引き起こします。これは、免疫抑制された患者、主にHIV患者にのみ影響します。分生子は吸入により宿主に感染し、その後細胞内で発生し、いくつかの臓器の機能に影響を与えます。
バイオテクノロジー
一部のペニシリウム種は、食品および製薬業界で広く使用されています。
熟成プロセスにかけられる多くの肉製品では、表面に真菌コロニーが存在するのが一般的です。これらのキノコは、さまざまな化合物の生産により、特徴的な香りと風味を高めます。
ペニシリウム種は、サラミなどのいくつかの発酵ソーセージの表面微生物叢を構成します。これらは抗酸化剤であり、乾燥を防ぎ、さらに、タンパク質分解能力が製品の硬化に寄与し、病原体の攻撃を回避します。
いわゆるブルーチーズの場合、熟成中にP. roquefortiが加えられます。その活動は化学物質を分解する酵素を作り出し、これらのチーズの特徴的な香りと風味を生み出します。青い点は、チーズの真菌のコロニーです。
一部の種は天然の抗生物質を生産することができます。これらの1つは主にP.クリソゲナムから得られるペニシリンです。ペニシリンは医学で使用された最初の抗生物質でした。
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