Пенициллиум какие продукты поражает

Плесневый гриб Пеницилл относится к сапротрофам и слабым паразитам растений. Он имеет большое значение для природы, принимая участия в утилизации органических отходов. Некоторые представители рода продуцируют пенициллин – антибиотик, убивающий или останавливающий развитие бактерий. Отдельные виды используются в производстве сыра и колбас.

Гриб Пеницилл — основные характеристики

Научная классификация

После недавних изменений в классификации к анаморфному роду Penicillium причислили грибы-телеоморфы рода Eupenicillium. На сегодня Пенициллы насчитывают 363 признанных вида.

Синонимы:

Пенициллиум;
Пенициллий;
Флоккария;
Вальсия.

Систематика:

Домен: Eukaryota (Эукариоты).
Царство: Fungi (Грибы).
Подцарство: Dikarya (Высшие грибы).
Отдел: Ascomycota (Аскомицеты).
Подотдел: Pezizomycotina.
Класс: Eurotiomycetes (Эуроциомицеты).
Подкласс: Eurotiomycetidae (Эуроциомицетовые).
Порядок: Eurotiales (Эуроциевые).
Семейство: Aspergillaceae (Аспергилловые).
Род: Penicillium (Пеницилл).

Описание

Название рода происходит от латинского корня penicillum , что означает «кисть художника». Аналогия вызвана особенностями грибницы – цепочками 1-,2-,3-ярусных конидий (митоспор бесполого размножения), которые напоминают метелку.

Размер	Размеры плесени микроскопические. В среднем конидиеносцы вырастают от 70 до 500 мкм в высоту и 1,5-5 мкм в ширину. Конидии (митоспоры) – 2-5 мкм. За 1-2 недели колонии достигают 0,2-5 см в диаметре.
Цвет	Цвет плесени, как правило, однородный. В зависимости от вида бывает белым, кремовым, зеленым, желто-зеленым, желтым, голубым, оранжевым, красным, красно-коричневым, коричневым. Реже – черным.
Форма	Плодовые тела представлены нитевидными гифами вертикальной и горизонтальной ориентации, состоящие из цепочек отдельных клеток.
Органы спороношения	Шляпок не образуют. Вместо них в качестве плодового тела вырастают метельчатые спорангии с сумками и цепочками конидий (спор) на самом верху. Конидиеносцы имеют 4 типа ветвления: одномутовчатый, двумутовчатый, многомутовчатый и нессиметричный.

Строение плесени сильно отличается от высших грибов – боровиков, сыроежек, сморчков и прочих. Вегетативное тело состоит из разветвленных тончайших нитей – мицелия. Их еще называют гифами. Фактически, это последовательность клеток, соединенных между собой в виде длинных цепочек.

Для размножения из гифов формируются конидиеносцы, которые тянутся кверху из субстрата. Их как раз и видно невооруженным глазом. Они разветвляются в виде метелок или кисточек, на вершине образуются неподвижные споры – конидии.

Хотя размеры отдельных гифов не превышают пол миллиметра, по мере роста плесени образуются хорошо различимые колонии. По морфологическим признакам их подразделяют на 4 типа:

Пучковатые: пучки конидиеносцев собраны в зернистые массы. Их еще называют колонии с наличием коремий.
С наличием мицелиальных тяжей: мицелий, поднимающийся над субстратом, состоит из сплетений гиф, несущих на себе отростки с конидиями.
Шерстистые, они же войлочные: воздушная часть мицелия развита хорошо. От гиф ответвляются конидиеносцы.
Бархатистые: большая часть мицелия находится в питательной среде. На поверхность выходит только пушистая (густая) масса конидиеносцев.

Среда обитания

В жарких условиях гриб не растет

В природе грибы Пенициллы встречаются повсеместно, где есть органика. Хотя наибольшее представительство отмечается в почве, встретить их можно в воде, в воздухе, в помещениях, на продуктах питания. Основной источник питания – мертвые органические части растений и животных. Плесень выделяет ферменты, расщепляющие их структуру. Этот процесс называется гниением. Но есть слабые паразиты, которые питаются соками живых организмов.

В жарких условиях, при температуре свыше 30˚C, рост большинства видов приостанавливается. Однако есть и такие, которые развиваются при 35-37˚C. Наиболее комфортно себя чувствуют в умеренном и прохладном климате с достаточным увлажнением.

Интересно! Самые опасные токсичные виды, поражающие зерновые культуры, встречаются в Скандинавских странах, Японии, Западной Канаде, Центральной Европе.

Польза и вред

Выделенный в 30-х годах пенициллин стал основой современной медицины, предвосхитив эру антибиотиков. Благодаря его открытию у врачей появилась возможность лечить смертельные бактериальные поражения, в частности – гангрены.

Ряд штаммов Penicillium и Aspergillus служат для производства биотехнологически продуцируемых ферментов и других макромолекул, таких как глюконовая, лимонная и винная кислоты. Также их применяют для получения пектиназ, липазы, амилазы, целлюлазы и протеазы.

Некоторые виды потенциально могут использоваться в биоремедиации – процессе очистки загрязненных сред. Например, в микоремедиации, благодаря их способности разрушать разнообразные ксенобиотические соединения.

Для природы в целом деятельность плесени бесценна. Грибки играют большую роль в почвообразовании, наработке гумуса и минерализации, расщепляя на составные элементы мертвую органику. Они способны разлагать даже такие прочные соединения, как целлюлозная клеточная оболочка.

С другой стороны, из-за плесени портятся миллионы тонн продуктов питания ежегодно. Одни виды, например почвенные обитатели, попадают на пищу случайно. Для других органические продукты – основной субстрат для развития грибов. По типу загрязнения их подразделяют на 3 класса:

обитающие на свежей пище (мясе, плодах растений);
поражающие зерновые при уборке и в процессе сушки;
встречаются на переработанных продуктах питания.

Наибольший вред для плодов и ягод наносят виды Penicillium expansum и P. solitum. Они выступают основным источником гниения яблок, груш, земляники, манго, авокадо, винограда. Цитрусы чаще поражаются P. digitatum, P. italicum и P. ulaiense. Плесень P. brevicompactum – слабый паразит для высших грибов, картофеля и других овощей. Большой урон зерновым наносит P. verrucosum, а рисовым плантациям – P. citreonigrum.

Плесень – совсем не безобидные нитевидные грибы. Несколько десятков видов Пеницилл вырабатывают очень сильные токсины. Самым опасным из них считается охратоксин-А, продуцируемый микроскопическим грибком P. verrucosum, паразитирующем на пшенице и ячмене. В Японии и Юго-Восточной Азии вплоть до 20 века из-за поражения риса грибком P. citreonigrum люди массово страдали от специфической формы авитаминоза, называемой бери-бери. PR-токсин формируется в плесневелом сыре под действием штаммов P. roqueforti.

Сравнение Пеницилла и Мукора

Пеницилл и Мукор – наиболее распространенные из так называемых плесневых грибов. Первый называют зеленой или голубой плесенью, второй – белой.

Оба рода размножаются спорами и участками мицелия. У Пенициллов образование спор происходит на веточках множественных спорангиеносцев. У Мукоров – на бесцветных одиночных спорангиеносцах в головчатых спорангиях сферической формы.

Главное отличие между грибами заключается в структуре их мицелия (грибницы). Род Penicillium обладает ветвистым многоклеточным мицелием. У рода Mucor мицелий представлен одной крупной сильноразветвленной клеткой со множеством ядер, не разделенной перегородками.

Применение в фармацевтике и пищевой промышленности

Несколько видов рода Penicillium играют центральную роль в производстве сыра и различных мясных продуктов. Грибы Пенициллы найдены в так называемых голубых и белых сырах. P. camemberti и P. roqueforti культивируются в качестве плесени на камамбере, бри, рокфоре, горгондзоле, данаблю и многих других продуктах.

P. nalgiovense, chrysogenum, P. salamii используются для ферментации – улучшения вкуса окороков и сухих колбас. Самый известный продукт – салями. Данные виды предотвращают колонизацию продуктов другими вредными плесневелыми грибами и бактериями.

ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ для ЕГЭ|ОГЭ

Лес, антибиотик, сыр, грибы и плесень — что общего? Пеницилл!

Плесневые грибы и дрожжи. Видеоурок по биологии 5 класс

Род включает в себя широкий спектр видов плесени, которые являются источником антибиотиков. Пенициллин – препарат, продуцируемый P. chrysogenum – был случайно открыт Александром Флемингом в 1929 году. Ученый обнаружил вещество, подавляющее жизнедеятельность и ингибирующее рост грамположительных бактерий. После этого открытия мир медицины коренным образом изменился.

Говард Флори и Эрнст Чейн очистили и получили концентрированное соединение, пригодное для использования в медицине. Свойства препарата позволили спасти миллионы жизней. Флеминг, Флори и Чейн совместно получили Нобелевскую премию по медицине в 1945 году.

Интересно! Гризеофульвин является противогрибковым препаратом и химиотерапевтическим средством, обнаруженным у P. griseofulvum. Из некоторых виды грибов также получают вещества, способные ингибировать рост опухолевых клеток. Среди них: P. pinophilum, P. canescens и P. glabrum.

Вывод

Как видим, грибы Пенициллы по-разному воспринимаются с точки зрения человека. С одной стороны, плесень способна поражать пищевые продукты, делая их непригодными для использования. С другой – ряд видов Penicillium используются для получения ценных лекарств, очищения от загрязнений окружающей среды, для производства сыров и мясных деликатесов.

Род Пенициллум

Пенициллы являются одними из распространенных грибов, сходные по строению с Аспергиллами, этот род грибов менее чувствителен к низким температурам, что определяет его развитие и рост в почвах умеренного климата, схожего с отечественным.

Естественная среда обитания Penicillium spp. – почва, где данный вид размножается при помощи конидий, весьма развитых, в отличие от Аспергилл. Кроме того, плесневые грибы имеют склероции – своеобразные резервуары, служащие для них капсулой-убежищем в неблагоприятный период роста или жизни.

Этот вид плесневых предпочитает теплую и влажную почву, субстрат, обогащенный органическими питательными веществами, для Пеницилл это легкоокисляемые углеводы и азотсодержащие вещества.

Состав среды для роста штамма Пеницилл:

глюкоза;
лактоза;
крахмал;
сахароза;
сульфаты калия, натрия.

В лабораторных условиях некоторые штаммы гриба искусственно культивируют, используя неорганическую среду для биосинтеза.

Польза

сыр с плесенью

Внезапный интерес к Пенициллам возник в конце 19 века при открытии свойства плесневого гриба штамма Penicillium notatum, убивать кокковую и некоторую бактериальную среду. Кроме того, сам процесс жизнедеятельности гриба, оказался, в некотором роде полезным, для сыроваров, использующих штамм Penicillium roqueforti для производства сыра Рокфор, обладающего благодаря Пенициллам изысканной голубой плесенью и специфическим вкусом.

Особое свойство этих грибов – продуцировать глюконовую, лимонную кислоты, пектиновые вещества, пенициллин. Кроме фармацевтики, это свойство используется в пищевой промышленности, при производстве соков – фермент Пеницилл используют для осветления полуфабрикатов.

Вред

грибок

Кроме положительных качеств, грибы рода Penicillium обладают и негативными свойствами, в частности некоторые штаммы способны вызывать оникомикозы на ногтях человека, аллергические заболевания дыхательных путей.

Паразиты:

Penicillium tardum;
Penicillium expansum.

Штамм Penicillium tardum – встречается в жилых помещениях, аллерген, вызывающий развитие болезней дыхательных путей.
Штамм P. expansum – распространенный вредитель зерновых культур, злаков, яблочной плесени.

Существуют и другие штаммы, действующие на продукты питания или сельскохозяйственные зерновые культуры подобным образом. Для человеческого здоровья одни из наиболее небезопасных штаммов:

P. glaucum;
P. chrysogenum;
P. funiculosum.

Поражение, внедрение конидий в здоровую среду, практически не представляется возможным. Плесневые этого рода – раневые паразиты, т.е. такие, которые проникают сквозь брешь в естественном барьере. Прекрасный тому пример – яблочная гниль, возбудителем которой являются Пенициллы. Конидии плесени прорастают лишь в тех плодах, которые имеют проколы, пробитые бока и прочие мелкие повреждения.

Это правило, справедливо и для микозов, поражающих человеческий организм – снижение барьерной функции организма приводит к возникновению заболеваний как воспалительного, так и инфекционного характера.

Заболевания, вызываемые грибами

споры грибка

В период роста колоний и жизнедеятельности, плесневые грибы выделяют продукты метаболизма, токсические вещества. С увеличением роста колонии, соответственно, растет уровень токсического воздействия на окружающую среду.

Токсины плесневых грибов:

Патулин;
Цитринин;
Охратоксин;
Афлатоксин и проч.

Патулин

При попадании в организм раздражает желудочно-кишечный тракт, вызывая рвоту и понос. Обладает выраженным мутагенным и токсикогенным свойством, это значит, что существует риск нарушения ДНК-цепи при попадании определенной дозы в организм, с соответствующими последствиями.

При введении небольшой дозы микотоксина в организм изменений не наблюдается, однако, яд не накапливается в организме. Смертельная доза для человека на практике не рассчитана, но существует предположение, что летальный исход наступает при определенной к весу дозе, в результате отечности легких.

Условно переносимая доза – 6,5 мкг/кг массы тела в неделю.

Цитринин

Токсин, который при прямом воздействии на организм, вызывает поражение почек у человека.

Охратоксин

Имеет выраженное нефротоксическое действие, подобно цитринину, токсин особо опасен для беременных женщин, вызывая у плода отклонения от нормы на физиологическом уровне.

Афлатоксин

Этот микотоксин является природным загрязнителем злаковых культур, арахиса, подсолнечника и других масляничных культур. Это выраженный гепатоканцероген, вызывающий раковые опухоли злокачественного характера.

Зеараленон

Токсин Зеараленон – токсин, имеющий выраженное эстрогенное действие, природный анаболик, увеличивающий количество мужских гормонов в организме.

Остальные проявления плесени

плесень на яблоках

Как правило, в повседневной жизни люди больше привыкли сталкиваться с обычными проявлениями плесени, которая может быть образована на продуктах питания:

на яблоках;
персиках;
апельсинах;
лимонах.

Причина ее возникновения может быть разной – от наличия на фрукте проколов до неправильных условий хранения. Употреблять в пищу фрукты на которых образовалась плесень или гниль не стоит, даже если вырезать испорченную часть.

Отдельно стоит упомянуть о плесени, образующейся в жилых помещениях. Как правило, это помещения:

с низкой циркуляцией воздуха;
с отсутствием вентиляции;
повышенной влажностью.

Такие условия наиболее благоприятны для развития плесени, которая может быть причиной частых простудных заболеваний, астмы, разного рода аллергий. Если при полноценном питании тревожат следующие симптомы, следует проверить помещение на наличие грибковых поражений стен, окон или полов.

Симптоматика

простуда

Симптомы микотических заболеваний:

Частая простуда.
Кашель, насморк без прогрессирования воспалительных заболеваний.
Астматическая одышка.
Рецидивирующие сезонные высыпания на коже.
Изменение структуры ногтевых пластин.
Диарея, частые проблемы с кишечником.
Головная боль.
Нервозность, бессонница, депрессивное состояние.
Общая слабость, незначительное повышение температуры.

Если симптомы повторяются через небольшие промежутки времени, сезонно или безо всякой причины (прием препаратов, хроническое установленное заболевание) и дополнительный прием витаминных комплексов не приносит или приносит кратковременный эффект, следует проверить квартиру на предмет грибка.

В жилых помещениях грибок встречается:

в ванных комнатах;
под окнами;
на стенах под раковинами.

Также, может попадать в квартиру с грязью и пылью с улицы. Для устранения порой достаточно обработки стены медным купоросом и последующей поддержки гигиены в квартире.

Онихомикоз, вызываемый плесневыми грибами рода Пенициллум встречается реже, чем Кандида или другими, но также, вероятен. Лечение в любом случае нужно начинать с диагностики, которая определяет конкретный инфекционный агент, поражающий ноготь.

Аллергическая астма, вызываемая плесневыми грибами, имеет все симптомы полноценного заболевания, и определить истинное это заболевание или аллергическая реакция, тоже возможно после диагностики.

Не стоит недооценивать влияние на организм грибов, плесени в доме, т.к. для людей со сниженным иммунитетом – больных, младенцев, детей, стариков и беременных женщин – это может быть чревато серьезными последствиями.

Заключение

В заключение стоит напомнить, что как любая инфекция, грибковая опасна при снижении иммунитета, поэтому, в первую очередь, начинать лечение стоит с укрепления иммунной системы.

Автор статьи.
Практикующий врач

Источник

Гриб пеницилл является наиболее распространенным среди всех грибных гифомицетов. Род Пеницилл включает большое количество видов, которые являются космополитами и приурочены больше к почвам северных широт. Присутствует повсеместно. Является продуцентом лекарственного средства из группы антибиотиков – пенициллина.

Строение и жизнедеятельность гриба пеницилла

Ботаническая характеристика

Относится к группе плесневых грибов. Грибной мицелий пеницилла – это его вегетативное тело. В отличие от мукора, у которого одноклеточный характер строения мицелия, мицелий пенициллина является многоклеточным, аналогичный тому, что имеет в строении друга группа высших грибов – шляпочных. Мицелий разделяется перегородками – септами. Грибница состоит из комплекса гиф, представленных цепочками, состоящими из отдельных клеток. Грибные нити, неправильно ветвящиеся, чаще не окрашены. Размножается спорами, образующимися на концах гиф в виде кисточек, называемых конидиями. Они бывают одно- двух- и трехъярусными и несимметричными.

В роду Пеницилл есть сапротрофные и паразитарные организмы.

По внешнему описанию и строению гриб пеницилл схож с аспергиллом. Плодовые тела грибов пенициллиума изучены только у отдельных разновидностей и представляют собой микроскопических размеров закрытые клейстотеции, имеющие шаровидную форму, по структуре жесткие, сохраняющие свой внешний вид на протяжении нескольких недель, иногда – месяцев. Окраска бывает разной – белая, желтая, оранжевая и коричневая, в редких случаях – черная либо красная.

Некоторые грибные колонии представителей рода Пеницилл способны образовывать склероции.

Типы пеницилловых колоний

Условно выделены 4 основных типа:

Бархатистые: у них практически все вегетативные части гиф погружены в агар (питательную среду, субстрат), на поверхности субстрата располагаются конидиеносцы в виде густой массы с бархатистым видом.
Войлочные, или шерстистые: у них развит воздушный грибной мицелий со стерильными белыми краями, от воздушных гиф ответвляются конидиеносцы.
С наличием мицелиальных тяжей: у них воздушный мицелий состоит из сплетений гиф, которые поднимаются над поверхностью почвы (субстрата) и несут на себе ответвления с конидиями.
С наличием коремий, или пучковатые: конидиеносцы собраны в простые агрегированные пучки, создавая форму крупной зернистой массы.

Среда обитания и условия жизни

Распространен повсеместно, в том числе на земле, растительности, также в помещениях, часто селится на пищевых продуктах и способен быть активным, даже пребывая в воздушных массах. В числе предпочитаемых мест обитания – почвенные грунты в умеренных климатических зонах. При этом грибной мицелий селится непосредственно на поверхности субстрата либо полностью погружается в агар, когда наверху видны только прямостоячие либо приподнимающиеся споронесущие грибные нити – конидиеносцы. В процессе роста формирует обширные по размерам колонии с определенной плотностью.

Гриб распространен повсеместно

Примером появления пеницилла на продуктах питания растительного происхождения служит зеленая плесень.

Большинство разновидностей развиваются при температуре от 0-5°C. Есть те, которые сохраняют свою активность и растут при 37°C. Многим для поддержания процессов жизнедеятельности требуется высокая концентрация кислорода.

Виды, относящиеся к паразитам, питаются путем всасывания готовых веществ из живых организмов. Разновидности пеницилла питаются органическими остатками от отмерших организмов, пищевыми продуктами, плодами, приводя к гниению. В процессе питания плесневые грибы первоначально выделяют пищеварительные ферменты для расщепления органики до простейшего состояния.

Вред

Способен оказывать негативное воздействие, однако применим в фармацевтике и пищевой промышленности.

Благодаря большой концентрации содержащихся ферментов паразитирующий гриб приводит к порче пищевых продуктов и участвует в процессе разложения тканей животной и растительной природы, нанося вред здоровью и вызывая аллергические реакции. Большой вред наносит при повреждении сельскохозяйственной продукции и кормовых смесей если происходит нарушение правил их хранения и создаются благоприятные условия для развития пеницилла.

Применение

В фармацевтике

Плесневые грибы рода Пеницилл являются природным материалом для получения лекарства пенициллин, входящего в группу антибиотиков.

Ирина Селютина (Биолог):
В первые годы производства, пенициллин получали с использованием штаммов гриба, выделенных из природных источников (Penicillium notatum и P. chrysogenum). Затем был получен мутантный штамм Q-176 с высокой продуктивностью. Высокопродуктивные штаммы получают преимущественно с помощью сильнодействующих факторов – рентгеновских и УФ лучей, химических мутагенов. В 1946 г. синтезировали пенициллин, идентичный натуральному, полученному биологическим путем.

Продуцируют грибы пенициллины вещества, нейтрализующие и подавляющие жизнедеятельность бактерий, не давая развиваться прокариотическим организмам.

В пищевой промышленности

Некоторые разновидности используют в пищевой промышленности для сыроварения. Под влиянием содержащихся в грибках липолитических и протеолитических ферментных веществ оказывающих активное воздействие на молочные жиры и белки, сыры обретают рыхлую и маслянистую структуру, специфические гастрономические качества и запах. Такие сыры – голубые, отличающиеся зелено-голубоватым цветом сырной массы, получают с использованием некоторых видов пенициллов, т.н. «благородной плесени», например, Penicillium roqueforti.

Плесневый грибок пеницилин

ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ для ЕГЭ|ОГЭ

Заключение

Грибы пенициллы входят в число плесневых. Приводят к появлению плесени на органических продуктах и обогащенной среде с повышенной влажностью. Способны причинить вред здоровью. Применимы в фармакологических целях и продуцируют пенициллин убивающий бактерий, а также используются в пищевой промышленности как фермент при сыроварении.

Источник