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

Aspergillus niger er en miljømessig mycelial sopp, dannet av septat hyaline hyfer. Det er en allestedsnærværende sopp med en verdensomspennende fordeling av saprofytisk liv. Dette betyr at livssyklusen er i naturen, uten å involvere mennesket. Derfor er implantasjonen i humant vev tilfeldig med normal syklus.

Det er grunnen til at alle arter av denne slekten regnes som opportunistiske patogener. Når det gjelder A. niger, er det den tredje mest isolerte arten av denne slekten i opportunistiske infeksjoner hos mennesker.

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

Ved invasive infeksjoner representerer Aspergillus niger 3-7%, og er hyppigere ved otychomycotiske infeksjoner og hudplager. Selv om det kan forårsake opportunistiske patologier, har det en gunstig side på industrielt nivå.

Denne mikroorganismen brukes til biologisk nedbrytning av industriavfall, og derfra blir stoffer og enzymer utarbeidet som er nyttige ved fremstilling av et stort utvalg av spiselige og uspiselige produkter.

kjennetegn

reproduksjon

Aspergillus niger reproduserer useksuelt gjennom produksjon av conidia. Konidiene finnes i jorden og i et stort antall naturlige underlag. De er spredt takket være vinden, for å slå seg ned på forskjellige overflater.

Smitte

Generelt påvirker denne mikroorganismen fortrinnsvis voksne mer enn barn og menn mer enn kvinner. Alle raser kan bli påvirket, og sykdommene det produserer er ikke smittsomme.

fordeler

På den annen side presenterer A. niger en annen side av mynten, med gunstige bruksområder for miljøsanering ved å forringe industriavfall som deretter brukes til å produsere fordelaktige produkter.

Så mye at gjæring med A. niger er anerkjent som GRAS (Generelt anerkjent som trygg) av FDA (Food and Drug Administration av USA).

Til tross for den omfattende industrielle anvendelsen av denne mikroorganismen, er genetisk kart over denne soppen bare delvis forstått.

Taksonomi

Soppriket

Filum: Ascomycota

Klasse: Eurotiomycetes

Bestilling: Eurotiales

Familie: Aspergillaceae

Slekt: Aspergillus

Arter: niger.

morfologi

Makroskopiske egenskaper

Kolonier av A. niger vokser raskt og er lett å kjenne igjen ved sitt karakteristiske støvete utseende. Til å begynne med er mycelet hvitt, deretter blir det mørkt og til slutt får de forskjellige farger, alt fra jet-svart til mørkebrun.

Baksiden av kolonien ser ut som en grågulaktig semsket duk, som skiller A. niger fra andre sopp med mørke kolonier kalt dematiaceous sopp.

Mikroskopiske egenskaper

Aspergillus niger har en jevn eller lett kornet conidiophore som er 1,5 til 3 mm lang, med en tykk vegg. De er vanligvis hyaline eller brune.

Under mikroskopet kan det observeres rikelig conidia med variabelt utseende: blant dem kule, subglobose, elliptisk, glatt, ekvipulert, kruttaktig eller med langsgående striae, alle svarte.

Vesiklene er kuleformede, hyaline eller farget mørkebrune og måler 75 um i diameter. De er vanligvis ikke observerbare på grunn av den tette ansamlingen av svarte conidia.

Fialidene vises i to utstrålte serier.

Det har ikke seksuelle reproduksjonsstrukturer.

Patologier og kliniske manifestasjoner

Otomycosis

Det er en av patologiene forårsaket av slekten Aspergillus, der niger-arten er det viktigste årsaksmidlet. Denne patologien er preget av å påvirke øregangen sekundært til implantasjonen av en tidligere bakteriell infeksjon.

Bakterieinfeksjon gir nødvendig fuktighet for at soppen kan gå videre til indre strukturer.

Symptomene det forårsaker er kløe, smerter, otorrhea og døvhet på grunn av irritasjon i vevet, pluss mycelial pluggen og rusk. Symptomatologien forsvinner med skylling av kanalen. På denne måten fjernes pluggen.

På den annen side må antibakteriell behandling gis for å eliminere bakteriene som er til stede, som er den viktigste årsaken til infeksjonen og de som gir optimale betingelser for utvikling av soppen.

I ørevoksprøver kan soppens strukturer sees.

Bronkial aspergilloma

Aspergillus niger er den nest ledende årsaken til bronkial Aspergilloma i Amerika. Denne sykdommen er preget av dannelsen av en ball eller kompakt koloni av soppen som kan måle 3-4 cm i diameter.

Dette sitter vanligvis ved toppen av lungen og fester seg til bronkialveggen uten å trenge gjennom den. Evolusjonen kan ta år.

De kliniske tegnene er intermitterende hemoptyse, på grunn av irritasjon i bronkialveggen med gnidd på ballen, er det ingen feber eller slimløsende.

Primære og sekundære hudsykdommer

Når lesjonene er primære, består de av flere knuter, huden blir tykk, ødematøs med en lilla farge. Svarte skorper med hevet erytematøs kant kan oppstå.

Soppen finnes i den overfladiske, midtre og dype dermis. Det kan ledsages av svi og smerter. Histologisk er det mange gigantiske celler og sentral nekrose. Det kan forveksles med spedalsk spedalskhet.

Det behandles med nystatin topisk. I spredte tilfeller hvor kutan aspergillose oppstår sekundært, begynner lesjonene som små, diskrete røde papler som blir til pustler.

Små granulomer med sentral nekrose sees ved biopsi. Organismen kan visualiseres som strålende kolonier.

Kultur

Sabouraud-dextrose agar, gjærekstrakt malt agar og Czapek brukes til å vokse A. niger. Det er generelt nødvendig å tilsette antibiotika for å begrense veksten av forurensende bakterielle mikroorganismer.

Bruk av cykloheksimid som antibiotika i kulturmedier bør unngås, da noen stammer påvirkes av dette stoffet.

Når de er podet, inkuberes prøvene ved romtemperatur eller 37 ° C. De vokser om 3 til 4 dager.

KOH og Parker blekk brukes til å visualisere soppens strukturer ved direkte undersøkelse.

Bruksområder / applikasjoner

Aspergillus niger har et komplekst metabolsk nettverk, som består av 1190 reaksjoner og 1 045 metabolitter, fordelt i tre rom: ekstracellulær, cytoplasmisk og mitokondriell.

Industrien har utnyttet disse egenskapene til A. niger, og har derfor måttet kontrollere visse viktige faktorer som regulerer morfologien til A. niger og gjæringsprosessen.

Disse faktorene er: næringsnivåer og miljøforhold, som pH, omrøring, temperatur, metallioner, fosfatkonsentrasjon, nitrogenkilde, karbonkilde, alkoholer og tilsetningsstoffer.

Sitronsyre

Blant de viktigste stoffene som A. niger produserer og akkumulerer er sitronsyre, selv om det er andre mikroorganismer som også gjør det, som Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida og Pichia.

Sitronsyre er nyttig i tilberedningen av drikkevarer, pølser, medisiner, kosmetikk, plast og vaskemidler. De mest effektive stammene for produksjonen er de med lav aktivitet av enzymene isocitratdehydrogenase og aconitase hydratase. I mellomtiden må de ha høy citrat-syntetaseaktivitet.

Myse har vist seg å være et utmerket underlag for produksjon av sitronsyre av Aspergillus niger, da det lett assimilerer laktose uten behov for tidligere hydrolyse.

En annen bruk som industrien gir Aspergillus niger er å skaffe enzymer, for eksempel α-amylase, aminoglycosidase, katalase, cellulase, α-galactosidase, ß-galactosidase, ß-gluconase, glucoamylase eller glukose aerodehydrogenase. Samt glukoseoksidase, α-glukosidase, α-D-glukosidase, ß-glukosidase, lipase, invertase, hesperidinase, hemicellulase, pektinase, pytase, protease og tannase. Alt til industriell bruk.

referanser

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Produksjon av sitronsyre med Aspergillus niger NRRL 2270 fra myse. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila og López-Isunza. En analyse av metabolismen til Aspergillus niger som vokser på et solid underlag. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. 5. utg. Mc Graw Hill, 5. Mexico.
4. Bonifaz A. Grunnleggende medisinsk mykologi. 2015. 5. utg. Mc Graw Hill, Mexico DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologisk diagnose. (5. utg.). Argentina, Redaksjonelt Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. 6. utg. McGraw-Hill, New York, USA
7. Casas-Rincón G. Generell mykologi. 1994. 2. utg. Central University of Venezuela, Library Editions. Venezuela Caracas.
8. Person AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: en uvanlig årsak til invasiv lunge aspergillose. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metabolske særegenheter av Aspergillus niger beskrevet ved sammenlignende metabolske genomika. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Wikipedia-bidragsytere. Aspergillus niger. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 10. september 2018, 17:03 UTC. Tilgjengelig på: wikipedia.org/ Tilgang 15. september 2018.