ASPERGILLUS TERREUS: TAXONOMIE, MORPHOLOGIE UND LEBENSZYKLUS - BIOLOGIE - 2024

Aspergillus terreus ist eine Pilzart, die Sekundärmetaboliten wie Patulin, Citrinin und Gliotoxine produziert, die für den Menschen schädlich sind. Es ist bekannt für seine Refraktion gegenüber der Amphotericin B-Therapie. Es kann ein opportunistischer Erreger sein, der bei immunsuppressiven Patienten eine invasive Lungenaspergillose verursacht.

A. terreus wird auch verwendet, um "Lovastatin" zu metabolisieren, eine Verbindung, die in der pharmazeutischen Industrie zur Regulierung des Cholesterinspiegels verwendet wird. Es produziert auch vorteilhafte Sekundärmetaboliten wie Terrein, einen Inhibitor der Melanogenese, Asperfuranon und Cyclosporin A, die als Immunsuppressiva verwendet werden.

Aspergillus terreus Kolonie auf Rose Bengal Agar. Medmyco bei der englischen Wikipedia über Wikimedia Commons

Sogar einige Stämme werden zur Herstellung von organischen Säuren, Itaconsäuren und Itatartarsäuren durch Fermentationsprozesse verwendet.

Taxonomische Identifizierung von A. terreus

Die Gattung Aspergillus, zu der A. terreus gehört, wurde auf der Grundlage ihrer genomischen DNA umfangreichen taxonomischen Studien unterzogen. Viele dieser Studien haben sich auf bestimmte Gruppen (Arten, Abschnitte und Untergattungen) konzentriert.

A. terreus gehört zur Untergattung Nidulantes der Sektion Terrei. Mit den Fortschritten in molekularbiologischen Studien wurde erkannt, dass es eine genetische Variabilität gibt, die Stämme derselben Art anhand von Proteinmustern unterscheiden kann.

Morphologie

Morphologisch gesehen ist A. terreus ein Fadenpilz, ebenso wie die Arten der Gattung Aspergillus.

Makroskopisch

Makroskopisch kann der Pilz auf speziellen Kulturmedien oder auf den Substraten, auf denen er wächst, charakterisiert werden. Ein Kulturmedium, das im Labor zur Aussaat des Pilzes verwendet wird, ist CYA-Medium (Hefeextrakt-Agar und Czapek) und MEA-Medium (Malzextrakt-Agar), das die Beobachtung der Kolonie, Farbe, des Durchmessers und sogar der Bildung von Strukturen ermöglicht. Reproduktion oder Resistenz, abhängig von den Bedingungen und der Inkubationszeit.

A. terreus wird auf CYA-Medium als kreisförmige Kolonie (30-65 mm Durchmesser) mit einer samtigen oder wolligen Textur, flach oder mit radialen Rillen, mit weißem Myzel beobachtet.

Die Farbe kann von zimtbraun bis gelblichbraun variieren, aber wenn man die Rückseite der Kulturplatte betrachtet, kann sie als gelb, gold oder braun und manchmal mit einem gelben diffusionsfähigen Pigment im Medium gesehen werden.

Wenn das Medium MEA ist, sind die Kolonien spärlich, fleischfarben oder hellorange bis orange-grau mit kaum sichtbarem weißem Myzel. Auf der Rückseite der Platte sind die Kolonien mit gelblichen Tönen zu sehen.

Mikroskopisch

Mikroskopisch hat es wie alle Arten der Gattung Aspergillus spezielle Hyphen, sogenannte Conidiophoren, auf denen sich die konidiogenen Zellen entwickeln, die die Konidien oder asexuellen Sporen des Pilzes bilden.

Das Konidiophor besteht aus drei gut differenzierten Strukturen; das Vesikel, der Stiel und die Fußzelle, die sich mit dem Rest der Hyphen verbindet. Auf dem Vesikel bilden sich konidiogene Zellen, Phialide genannt, und je nach Art entwickeln sich zwischen den Vesikeln und den Phialiden andere Zellen, sogenannte Metula.

A. terreus bildet Konidiophoren mit Konidienköpfen in kompakten Säulen mit kugelförmigen oder subglobosen Vesikeln mit einer Breite von 12 bis 20 um. Der Stiel ist hyalin und kann in der Länge von 100 bis 250 um variieren.

Es hat Metula (sogenannte biseriale Konidienköpfe) mit Abmessungen von 5 bis 7 um x 2-3 um und Phialiden von 7 um x 1,5 bis 2,5 um. Die glatten, globosen oder subglobosen Konidien sind im Vergleich zu anderen Aspergillus-Arten klein und können 2 bis 2,5 um messen.

Figure 1. Schema einer Struktur eines Aspergillus terreus conidiophore.

Mit den Fortschritten in der Molekularbiologie und den Sequenzierungstechniken wird die Identifizierung von Pilzarten heute durch die Verwendung molekularer Marker erleichtert, die die Untersuchung von Stämmen einer Art ermöglichen. Derzeit ist der Barcode vieler Pilze die Spacer-Regionen der ribosomalen DNA.

Biologischer Kreislauf

Eine sexuelle Phase und eine asexuelle Phase können identifiziert werden. Wenn eine Spore das ideale Substrat erreicht, ist eine Phase von ungefähr 20 Stunden erforderlich, damit sich die Hyphen entwickeln können.

Bei günstigen Bedingungen wie guter Belüftung und Sonnenlicht beginnen sich die Hyphen zu differenzieren und verdicken einen Teil der Zellwand, aus dem das Konidiophor austritt.

Dadurch entstehen die vom Wind gestreuten Konidien, die den Lebenszyklus des Pilzes neu starten. Wenn die Bedingungen für die vegetative Entwicklung ungünstig sind, wie z. B. lange Stunden der Dunkelheit, kann sich die sexuelle Phase des Pilzes entwickeln.

In der sexuellen Phase entwickeln sich Zellprimordien, die zu einer kugelförmigen Struktur namens Kleistothecia führen. Im Inneren befinden sich die Asci, in denen sich die Ascosporen entwickeln werden. Dies sind die Sporen, die unter günstigen Bedingungen und auf einem geeigneten Substrat Hyphen entwickeln und den Lebenszyklus des Pilzes neu starten.

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