RHIZOPUS STOLONIFER: EGENSKAPER, MORFOLOGI OG LIVSSYKLUS - BIOLOGI - 2026

Rhizopus stolonifer er en kosmopolitisk fytopatogen sopp som tilhører familien Mucoraceae, og som er i stand til å vokse og utvikle seg i et bredt spekter av miljøer. Det er en raskt voksende art, som favoriserer kolonisering og spaltning av lagret mat eller landbruksprodukter.

Denne arten utgjør en av de vanligste soppene, distribuert globalt, selv om den er hyppigere i tropiske og subtropiske områder. Faktisk er det en saprofytisk organisme som griper inn i koloniseringen av jordunderlaget og fungerer som en parasitt og invaderer nedbrytende plantevev.

Rhizopus stolonifer. Kilde: WDKeeper

Vanligvis kjent som "svart brødform", er den preget av et tett forgrenet mycel, sammensatt av tre typer hyfer: stoloner, sporangioforer og rhizoider. Sporangiene genererer flere flercirkulerte sporer som er involvert i aseksuell reproduksjon, i motsetning til seksuell reproduksjon som krever kompatible, men fysiologisk forskjellige mycelier.

På et industrielt nivå blir soppene av slekten Rhizopus, inkludert R. stolonifer, brukt til fremstilling av etylalkoholprodukt fra gjæring. Videre brukes denne arten kommersielt for å oppnå melkesyre og fumarsyre med høy renhet brukt i kjemisk industri, mat- og farmasøytisk industri.

Generelle egenskaper

Distribusjon og habitat

Zygomycota-soppen Rhizopus stolonifer er en av de vanligste slimhinnene, siden den er vidt distribuert over hele planeten. Det er faktisk en av de første soppene som dukket opp på foreldet brød, råtnende grønnsaker og frukt, og er en forsiktig organisme i bedervelige matvarer.

Rhizopus stolonifer er en av de første soppene som finnes i brød. Kilde: Matt Wharton

Den trives effektivt i et temperaturområde mellom 12 og 32 ºC, og den optimale veksttemperaturen er 25 ºC. Faktisk er dens sporer sjeldne i friske luftmiljøer, men de er rikelig i fuktige miljøer og rundt nedbrytende biologiske produkter.

De er vanligvis lokalisert på fuktig jord, i kompost eller husdyrgjødsel, på aggregert plantemateriale eller i akkumulert støv. Likeledes på tremasse, fuglereder, honningkaker eller på forskjellige frø og frukt.

Denne arten er faktisk i stand til å kolonisere et bredt utvalg av naturlige underlag, da den tilpasser seg forskjellige konsentrasjoner av essensielle næringsstoffer. Du kan faktisk bruke nitrogen og karbon ganske enkelt eller i kombinasjon med forskjellige næringsstoffer.

På laboratorienivå vokser Rhizopus stolonifer på forskjellige kulturmedier, inkludert de som inneholder aminoforbindelser og ammoniumsalter. Imidlertid vokser den ikke på medier med høyt nitratinnhold, for eksempel Czapek Dox Agar, som har nitrat som den eneste nitrogenkilden.

I in vitro-kultur spirer zygosporene til Rhizopus stolonifer etter 8-20 dager ved en gjennomsnittstemperatur på 21 ° C. Faktisk krever sporene til denne soppen en hvileperiode før spiringsprosessen og mycelial utvikling.

Patologier i grønnsaker og mat

Rhizopus stolonifer er årsaksmidlet til sykdommen kjent som "myk råte av frukt", hovedsakelig i jordbær, fersken og melon. Disse fruktene med høyt sukker- og vanninnhold er infisert av denne soppen fra fysiske skader eller skader forårsaket etter håndtering etter høsting.

Under lagring mykner vevene av infiserte frukter, og frigjør en væske med en sterk sur lukt. Faktisk favoriserer forholdene med høy temperatur og fuktighet utviklingen av mycel, som raskt dekker overflaten til fruktene.

Rhizopus stolonifer på en jordbær som viser svart sporangia. Kilde: Eric McKenzie

Sporangia og sporer utvikler seg fra mycelet, som ved spiring genererer forskjellige esterase- og kutinaseenzymer som desintegrerer celleveggen i tilstøtende vev. På denne måten sprer sykdommen seg til nærliggende sunne frukter, med inngripen av insekter eller vinden.

Laboratorietester har gjort det mulig å bestemme at den patogene virkningen av Rhizopus stolonifer skyldes vevsmaserering av lagrede produkter. Å være de enzymatiske kompleksene av polygalacturonase (PG) og pektinmetylesterase (PME) som er ansvarlig for nevnte macerering i nedbrytning av frukt, grønnsaker eller knoller.

På denne måten får de berørte matvarene en mørkebrun fargetone, på grunn av den omfattende ansamlingen av mørk sporangia på myceliet. Ved mange anledninger blir dette symptomet ofte forvekslet med angrepet indusert av Monilia fructicola, årsaksmidlet til "brun råte."

Patologier hos mennesker

For mennesker forårsaker den høye miljøkonsentrasjonen av Rhizopus-sporer en type allergi i luftveiene. Denne sykdommen er kjent som overfølsom pneumonitt eller ekstrinsisk allergisk alveolitis; På samme måte kan noen mennesker oppleve hudreaksjoner.

Taksonomi

Rhizopus stolonifer-arten er en kosmopolitisk sopp som er taksonomisk lokalisert som:

- Soppriket

- Filum: Zygomycota

- Divisjon: Mycota

- Underavdeling: Mycotina

- Klasse: Zygomycetes

- Ordre: Mucorales

- Familie: Mucoraceae

- Slekt: Rhizopus

- Arter: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

synonymer

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxurians Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

morfologi

Rhizopus stolonifer er en trådformet sopp som presenterer uforgrenede sporangioforer, 2 mm lange og 20 μm tykke. Denne antennehypha, peduncle eller sporangiophore kommer fra velutviklede rhizoider og er mørkebrune i fargen.

Sporangiene er sfæriske i form og skinnende svarte i fargen, måler 250-280 μm i diameter og har en struktur som kalles columella. Sporangiosporene eller aseksuelle sporer som er typiske for soppene i slekten Rhizopus, er svarte i fargen og måler 15-18 um.

Rhizopus stolonifer er en soppart i familien Mucoraceae. Kilde: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Denne arten har en veldig bred rhizoid, og rikelig med zygosporer eller seksuell del av soppen. Faktisk er zygosporer sfæriske strukturer, tykke og glatte cellevegger, omtrent 200 mikrometer i diameter.

Koloniene i Rhizopus stolonifer gir en rask vekst, dens kultur i laboratoriet dekker Petri-skålen fullstendig på bare tre dager ved 25 ° C. Koloniens struktur er fast i utseende, med tett og bomulls-luftig mycel, opprinnelig hvitt og deretter senere. nyanser av grått, rødlig eller brunt.

Faktisk er dens dynamiske utvikling foretrukket av tilstedeværelsen av stoloner som gir en områdestruktur som støtter veksten av mycel. På denne måten opptar soppen raskt store områder, enten i horisontal eller vertikal stilling.

Rhizopus stolonifer er en fakultativ aerob organisme som vokser mye på saftige vev med en rikelig konsentrasjon av sukker. På denne måten akkumulerer soppen en reserve for øyeblikket med å utvikle fruktbare hyfer med ekstern aerob sporangia.

Livssyklus

Rhizopus stolonifer reproduserer seksuelt eller seksuelt. Faktisk er det en heterotisk organisme, som for sin seksuelle reproduksjon krever parring av to thalli med forskjellige ladninger for å skape en kjønnspore.

Seksuell reproduksjon

Seksuell reproduksjon skjer under ugunstige forhold med parring av kompatible stammer, noe som til slutt resulterer i zygosporen. Faktisk har sporangioforer parringsstammer av den positive "+" eller negative "-" typen, som letter deres forening.

I Rhizopus stolonifer begynner seksuell reproduksjon når progametangia eller spesialiserte hyfer av to stammer med forskjellig tegnssikring. Denne attraksjonen mellom forskjellige progametangia oppstår ved inngrep av diffuse hormoner i form av gasser.

Deretter oppstår to gametangia, eller apikale celler, som hver inneholder rikelig "+" kjerner og den andre inneholder "-" kjerner. Gametangia-sikringen forårsaker forening av mange par kjerner "+" og "-", og danner diploide kjerner.

På denne måten produseres zygosporangium, et produkt av multinucleated celler med en fast, pigmentert og grov cellevegg, som inneholder en enkelt zygospore. Under gunstige miljøforhold gjennomgår diploide kjerner meiose-prosessen rett før spiring oppstår.

Under spiring brytes zygosporangiumveggen, frigjør zygosporen, og gir opphav til sporangioforen. På slutten av sporangioforen er et sporangium lokalisert som vil gi opphav til sporer, som en gang har grodd vil danne et "+" eller "-" mycel.

Rhizopus stolonifer-soppen oppfører seg som en haploid organisme i det meste av seksuell reproduksjonssyklus. I tillegg består mycelet av mange forgrenede hyfer som oppfyller funksjonen som støtte og ernæring av soppen.

Seksuelle og aseksuelle sykluser av Rhizopus stolonifer. Kilde: Pancrat

Aseksuell reproduksjon

Den aseksuelle syklusen oppstår under gunstige forhold når produksjonen av sporangioforer begynner fra sporangia som inneholder seksuelt kompatible sporer. Sporenes spredningsform favoriseres av vinden, når sporangia blir modne, og deres tynne vegg går i oppløsning og frigjør sporer.

Lufthyfe genereres fra internodene og vokser til en viss høyde. Kjernene og cytoplasmaet blir deretter gruppert mot den apikale enden, noe som fremmer veksten av toppunktet til antennehyfene.

Dette området vokser globalt og gir opphav til et avrundet sporangium, dannet av sporoplasma og columella. Kjernene i sporoplasmaen gjennomgår en rask oppdeling til de blir transformert i spongiosporer.

Når disse strukturene blir eldre, går columella i oppløsning og frigjør store mengder sporangiosporer i atmosfæren. I et passende underlag og under gunstige temperatur- og fuktighetsforhold spirer disse sporer.

På denne måten dannes et nytt kompleks av hyfer som vil utvide til å fortsette syklusen. Under ugunstige forhold produseres septa i intercalary mycelium, noe som gir opphav til en lubben spore kalt chlamydiospora.

referanser

1. González, C. (2005) Life Cycle of Fungi. Gjenopprettet på: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: morfologi og reproduksjon av svart brødform. Gjenopprettet på: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. Gjenopprettet på: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Allergiske sopp og aktinomyceter. Bilbao: Ibero-American Journal of Mycology.
5. Rhizopus. (2019). Wikipedia, The Free Encyclopedia. Gjenopprettet på: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. S. 38.
7. Wikipedia-bidragsytere. (2019). Rhizopus stolonifer. I Wikipedia, The Free Encyclopedia. Gjenopprettet på: en.wikipedia.org