ASPERGILLUS NIGER: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE UND PATHOLOGIEN - BIOLOGIE - 2025

Aspergillus niger ist ein Umweltmyzelpilz, der von septierten hyalinen Hyphen gebildet wird. Es ist ein allgegenwärtiger Pilz mit einer weltweiten Verbreitung des saprophytischen Lebens. Dies bedeutet, dass sein Lebenszyklus in der Natur liegt, ohne den Menschen einzubeziehen. Daher ist seine Implantation in menschliches Gewebe mit seinem normalen Zyklus verbunden.

Deshalb gelten alle Arten dieser Gattung als opportunistische Krankheitserreger. Im Fall von A. niger ist es die dritthäufigste Art dieser Gattung bei opportunistischen Infektionen beim Menschen.

Von Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe und James Hamuel Doughari () über Wikimedia Commons

Bei invasiven Infektionen macht Aspergillus niger 3-7% aus, häufiger bei otychomykotischen Infektionen und Hauterkrankungen. Obwohl es opportunistische Pathologien verursachen kann, hat es auf industrieller Ebene eine vorteilhafte Seite.

Dieser Mikroorganismus wird zum biologischen Abbau von Industrieabfällen verwendet und daraus werden Substanzen und Enzyme hergestellt, die bei der Herstellung einer Vielzahl von essbaren und ungenießbaren Produkten nützlich sind.

Eigenschaften

Reproduktion

Aspergillus niger vermehrt sich ungeschlechtlich durch die Bildung von Konidien. Seine Konidien kommen im Boden und in einer Vielzahl natürlicher Substrate vor. Sie breiten sich dank des Windes aus, um sich auf verschiedenen Oberflächen niederzulassen.

Ansteckung

Im Allgemeinen betrifft dieser Mikroorganismus Erwachsene mehr als Kinder und Männer mehr als Frauen. Alle Rassen können betroffen sein und die von ihm verursachten Krankheiten sind nicht ansteckend.

Leistungen

Auf der anderen Seite präsentiert A. niger eine andere Seite der Medaille mit vorteilhaften Verwendungen für die Umwelthygiene durch Abbau von Industrieabfällen, die dann zur Herstellung nützlicher Produkte verwendet werden.

So sehr, dass die Fermentation mit A. niger von der FDA (Food and Drug Administration in den USA) als GRAS (allgemein als sicher anerkannt) anerkannt wird.

Trotz der umfangreichen industriellen Anwendung dieses Mikroorganismus ist die genetische Karte dieses Pilzes nur teilweise bekannt.

Taxonomie

Pilzreich

Stamm: Ascomycota

Klasse: Eurotiomyceten

Bestellung: Eurotiales

Familie: Aspergillaceae

Gattung: Aspergillus

Art: niger.

Morphologie

Makroskopische Eigenschaften

Kolonien von A. niger wachsen schnell und sind leicht an ihrem charakteristischen staubigen Aussehen zu erkennen. Zuerst ist das Myzel weiß, dann wird es dunkel und schließlich erhalten sie verschiedene Farben, von tiefschwarz bis dunkelbraun.

Die Rückseite der Kolonie sieht aus wie ein grau-gelbliches Wildledertuch, das A. niger von anderen Pilzen mit dunklen Kolonien unterscheidet, die als dematische Pilze bezeichnet werden.

Mikroskopische Eigenschaften

Aspergillus niger hat einen glatten oder leicht körnigen Konidiophor von 1,5 bis 3 mm Länge mit einer dicken Wand. Sie sind normalerweise hyalin oder braun.

Unter dem Mikroskop können reichlich Konidien mit unterschiedlichem Erscheinungsbild beobachtet werden: darunter kugelförmig, subglobos, elliptisch, glatt, äquinuliert, warzig oder mit Längsstreifen, alle schwarz.

Die Vesikel sind kugelförmig, hyalin oder dunkelbraun gefärbt und haben einen Durchmesser von 75 um. Sie sind aufgrund der dichten Ansammlung schwarzer Konidien im Allgemeinen nicht beobachtbar.

Die Phialiden erscheinen in zwei bestrahlten Reihen.

Es hat keine sexuellen Fortpflanzungsstrukturen.

Pathologien und klinische Manifestationen

Otomykose

Es ist eine der Pathologien, die durch die Gattung Aspergillus verursacht werden, bei der die Niger-Art der Hauptverursacher ist. Diese Pathologie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gehörgang nach der Implantation einer früheren bakteriellen Infektion beeinträchtigt wird.

Eine bakterielle Infektion liefert die notwendige Feuchtigkeit, damit der Pilz zu inneren Strukturen gelangen kann.

Die Symptome, die es verursacht, sind Juckreiz, Schmerzen, Otorrhoe und Taubheit aufgrund von Reizungen des Gewebes sowie des Myzelpfropfens und der Ablagerungen. Die Symptomatik verschwindet mit der Spülung des Kanals. Auf diese Weise wird der Stecker entfernt.

Andererseits muss eine antibakterielle Behandlung durchgeführt werden, um die vorhandenen Bakterien zu eliminieren, die die Hauptursache der Infektion sind und die die optimalen Bedingungen für die Entwicklung des Pilzes bieten.

In Ohrenschmalzproben sind die Strukturen des Pilzes zu sehen.

Bronchialaspergillom

Aspergillus niger ist die zweithäufigste Ursache für bronchiales Aspergillom in Amerika. Diese Krankheit ist gekennzeichnet durch die Bildung einer Kugel oder einer kompakten Pilzkolonie mit einem Durchmesser von 3 bis 4 cm.

Dieser sitzt im Allgemeinen an der Spitze der Lunge und haftet an der Bronchialwand, ohne diese zu durchdringen. Seine Entwicklung kann Jahre dauern.

Die klinischen Symptome sind eine intermittierende Hämoptyse, aufgrund einer Reizung der Bronchialwand durch Reiben des Balls gibt es kein Fieber oder Auswurf.

Primäre und sekundäre Hauterkrankungen

Wenn die Läsionen primär sind, bestehen sie aus mehreren Knötchen, die Haut wird dick, ödematös mit einer violetten Farbe. Es können sich schwarze Krusten mit einem erhöhten erythematösen Rand bilden.

Der Pilz kommt in der oberflächlichen, mittleren und tiefen Dermis vor. Es kann von Stechen und Schmerzen begleitet sein. Histologisch gibt es zahlreiche Riesenzellen und zentrale Nekrose. Es kann mit lepromatöser Lepra verwechselt werden.

Es wird topisch mit Nystatin behandelt. In verbreiteten Fällen, in denen die Hautaspergillose sekundär auftritt, beginnen die Läsionen normalerweise als kleine, diskrete rote Papeln, die sich in Pusteln verwandeln.

Bei der Biopsie werden kleine Granulome mit zentraler Nekrose beobachtet. Der Organismus kann als strahlende Kolonien dargestellt werden.

Kultur

Sabouraud-Dextrose-Agar, Hefeextrakt-Malz-Agar und Czapek werden verwendet, um A. niger zu züchten. Im Allgemeinen müssen Antibiotika hinzugefügt werden, um das Wachstum kontaminierender bakterieller Mikroorganismen zu begrenzen.

Die Verwendung von Cycloheximid als Antibiotikum in Kulturmedien sollte vermieden werden, da einige Stämme von diesem Arzneimittel betroffen sind.

Nach dem Aussäen werden die Proben bei Raumtemperatur oder 37 ° C inkubiert. Sie wachsen in 3 bis 4 Tagen.

KOH- und Parker-Tinte werden verwendet, um die Strukturen des Pilzes bei direkter Untersuchung sichtbar zu machen.

Verwendungen / Anwendungen

Aspergillus niger hat ein komplexes metabolisches Netzwerk, das aus 1.190 Reaktionen und 1.045 Metaboliten besteht und in drei Kompartimenten verteilt ist: extrazellulär, zytoplasmatisch und mitochondrial.

Die Industrie hat diese Eigenschaften von A. niger ausgenutzt und musste daher bestimmte wichtige Faktoren kontrollieren, die die Morphologie von A. niger und den Fermentationsprozess regulieren.

Diese Faktoren sind: Nährstoffgehalt und Umgebungsbedingungen wie pH-Wert, Bewegung, Temperatur, Metallionen, Phosphatkonzentration, Stickstoffquelle, Kohlenstoffquelle, Alkohole und Zusatzstoffe.

Zitronensäure

Zu den wichtigsten Substanzen, die A. niger produziert und akkumuliert, gehört Zitronensäure, obwohl es auch andere Mikroorganismen gibt, die dies tun, wie Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida und Pichia.

Zitronensäure eignet sich zur Herstellung von Getränken, Würstchen, Arzneimitteln, Kosmetika, Kunststoffen und Reinigungsmitteln. Die wirksamsten Stämme für seine Herstellung sind diejenigen mit geringer Aktivität der Enzyme Isocitratdehydrogenase und Aconitase-Hydratase. In der Zwischenzeit müssen sie eine hohe Citrat-Synthetase-Aktivität aufweisen.

Molke hat sich als ausgezeichnetes Substrat für die Herstellung von Zitronensäure durch Aspergillus niger erwiesen, da sie Lactose leicht assimiliert, ohne dass zuvor eine Hydrolyse erforderlich ist.

Eine andere Verwendung, die die Industrie Aspergillus niger gibt, ist die Gewinnung von Enzymen wie α-Amylase, Aminoglucosidase, Katalase, Cellulase, α-Galactosidase, ß-Galactosidase, ß-Gluconase, Glucoamylase oder Glucose-Aerodehydrogenase. Sowie Glucoseoxidase, α-Glucosidase, α-D-Glucosidase, ß-Glucosidase, Lipase, Invertase, Hesperidinase, Hemicellulase, Pektinase, Pytase, Protease und Tannase. Alles für den industriellen Einsatz.

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