PENICILLIUM ROQUEFORTI: EIGENSCHAFTEN, LEBENSRAUM, FORTPFLANZUNG - BIOLOGIE - 2024

Penicillium roqueforti ist ein Ascomycota-Pilz aus der Familie der Trichocomaceae, der sich unter anderem durch bürstenförmige Konidiophoren auszeichnet. In Kulturmedien weist es eine große morphologische Vielfalt auf, jedoch mit allgemein gut definierten Kolonierändern.

In der Natur kommt es in einer Vielzahl von Substraten vor, darunter Böden, Pflanzenwurzeln und Früchte. Die Lebensmittelindustrie verwendet es seit mehreren Jahrhunderten zur Herstellung von Blauschimmelkäse, der für seine charakteristische Farbe, seinen Geruch und seinen Geschmack verantwortlich ist.

Penicillium roqueforti Sporen. Entnommen und bearbeitet von: Arunbiel.

Aufgrund der großen morphologischen Vielfalt, die diese Art aufweist, behaupten einige Autoren, dass es sich tatsächlich um einen Artenkomplex handelt, zu dem unter anderem die Arten Penicillium glaucum, P. stilton, P. gorgonzolae und P. aromaticum gehören. Andere Forscher behaupten, dass es sich um Sorten derselben Art handelt.

Eigenschaften

Da Penicillium roqueforti normalerweise keine sexuellen Strukturen aufweist, basieren die Beschreibungen auf dem Wachstum der Kulturmedien. In der PDA-Kultur variiert die Koloniefarbe von hellgelb bis dunkelgraugrün.

Die Größe der Kolonie kann ebenfalls erheblich variieren und ihre Ränder sind regelmäßig, obwohl sie von dünn bis sehr dick sein können. Andererseits kann die Textur der Kolonie samtig, schlaff, faserig oder eine beliebige Textur dazwischen sein.

Im Malzextrakt wächst die Kolonie bis zu 50 mm im Durchmesser mit einer grünen Färbung und Rändern ähnlich den Spinnennetzfasern, während sie in YES- oder Czapek-Agar nur bis zu 40 mm wächst und eine Färbung zeigt, die von grün ausgeht sogar schwarz, während die Ränder der Kolonie eine samtige Textur haben.

Ein Merkmal dieser Art ist die Produktion von asexuellen Sporen in Phialiden, die in Form einer Bürste angeordnet sind.

Lebensraum und Verbreitung

Lebensraum

In der natürlichen Umgebung kann Penicillium roqueforti eine Vielzahl von Substraten bewohnen, hauptsächlich in Böden, die reich an zersetzendem Pflanzenmaterial sind. Es kann auch an Wurzeln, Stämmen und sogar Früchten einer großen Pflanzenvielfalt wachsen.

Verteilung

Obwohl sich das spezifische Epitheton der Art auf den Ort bezieht, an dem es zum ersten Mal gefunden wurde (Roquefort-sur-Soulzon, Frankreich), ist die Art kosmopolitisch und weltweit weit verbreitet.

Taxonomie

Penicillium roqueforti ist ein Ascomycota-Pilz, der zur Eurotiomyceten-Klasse, zur Eurotiales-Ordnung und zur Familie der Trichocomaceae gehört. Die Gattung Penicillium wurde früher in die Gruppe der unvollkommenen Pilze (Deuteromyceten) aufgenommen, da ihre sexuelle Phase unbekannt war.

Derzeit haben Mykologen festgestellt, dass Penicillium die asexuelle oder anamorphotische Form einer Gruppe von Pilzen ist, die auch eine sexuelle Form (teleomorph) haben, für die die Gattung innerhalb der Ascomycota-Pilzgruppe umgesiedelt wurde.

Penicillium roqueforti wurde erstmals 1906 vom nordamerikanischen Mykologen Charles Thom beschrieben. Es weist eine hohe morphologische Vielfalt auf, die seine taxonomische Stabilität beeinträchtigt hat. Anfänglich war die Art eine heterogene Gruppe von Pilzen, die blaugrüne Sporen produzierten, dann wurde die Gruppe mehrmals getrennt und neu gruppiert.

Molekulare Studien ermöglichten die Trennung von drei Arten: Penicillium roqueforti, P. carneum und P. paneum. Einige der als andere Arten beschriebenen Penicillium roqueforti-Morphotypen, einschließlich Penicillium glaucum, P. stilton, P. gorgonzolae und P. aromaticum, werden jedoch nicht als gültig angesehen.

Reproduktion

Wie bereits erwähnt, ist Penicillium roqueforti ein Anamorph, dh eine asexuelle Fortpflanzungsphase der Art. Diese Reproduktion wird hauptsächlich durch die Produktion von Sporen in einer Struktur erreicht, die als Konidiophor bezeichnet wird. Diese Sporen können keimen, ohne dass sie befruchtet wurden.

Die sexuelle Phase der Art in der Natur ist unbekannt. Nach Laborerfahrungen ist es Forschern jedoch gelungen, die Bildung von Fortpflanzungsstrukturen sowie die sexuelle Fortpflanzung bei dieser Art zu induzieren.

Ernährung

Penicillium roqueforti ist eine saprophytische Art und benötigt daher organische Stoffe, die bereits für die Nahrung zubereitet wurden. In der Natur ernährt es sich von abgestorbenen Pflanzen. Es kann auch einige Lebensmittel verderben, zum Beispiel die Form, die Roggenbrot angreift.

Anwendungen

Die Lebensmittelindustrie verwendet Penicillium roqueforti zur Herstellung verschiedener Blauschimmelkäsesorten. Der Pilz ist der Hauptverantwortliche für den Geschmack und auch die Farbe dieser Käsesorten. Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Blauschimmelkäse können auf Herstellungsverfahren oder die Verwendung verschiedener Pilzstämme zurückzuführen sein.

Die Herstellung von Käse durch den Menschen ist eine tausendjährige Tätigkeit, die bis in die Jungsteinzeit um 6000 v. Chr. Zurückreicht. C. Blauschimmelkäse werden aus verschiedenen Milchsorten wie Ziegen- und Kuhmilch hergestellt und weltweit konsumiert.

Um den Pilz während der Käseherstellung zu erhalten, verwenden die Hersteller normalerweise Roggenbrot, das an feuchten Orten gelagert wird. Dies ermöglicht die Entwicklung von Penicillium roqueforti-Schimmelpilzen, die als Inokulum verwendet werden.

Zu den auf Penicillium roqueforti hergestellten Käsesorten gehören Roquefort, Bleu de Bresse, Bleu du Vercors-Sassenage, Brebiblu, Cabrales, Cambozola oder auch Cashel Blue und Danish Blue.

Penicillum roqueforti wird auch zur Herstellung bioaktiver Verbindungen mit antibiotischer Aktivität verwendet. Darüber hinaus produzieren sie Aromen und Duftstoffe, deren Verwendung nicht von der FDA geregelt wird.

Blauschimmelkäse aus dem Pilz Penicillium roqueforti. Entnommen und bearbeitet von: smial.

Metaboliten

Der P. roqueforti-Pilz kann unter bestimmten Kultivierungsbedingungen Sekundärmetaboliten produzieren, die schädlich sein können. Einer dieser Metaboliten ist beispielsweise Aristoloquen, ein bicyclisches Sesquiterpen, das eine Vorstufe des PR-Toxins ist.

Dieses Toxin, das in großen Mengen erzeugt werden kann, hat mykotoxische Eigenschaften und war an Vorfällen aufgrund des Verbrauchs kontaminierter Körner beteiligt. Das PR-Toxin ist jedoch in Käse nicht stabil und wandelt sich schnell in ein PR-Imin um, das nicht toxisch ist.

Penicillium roqueforti produziert auch ein sehr starkes Neurotoxin namens Roquefortin C, das zumindest bei Laborratten Anfälle, Leberschäden und Blutungen im Verdauungstrakt hervorrufen kann.

Diese Substanz wird jedoch in sehr geringen Mengen hergestellt und ihre Konzentration im Käse ist zu gering, um nachteilige Auswirkungen zu haben.

Atypische Wildstämme von Penicillium roqueforti können auch andere Toxine wie Patulin, Penicylsäure, Citrinin und Mycophenolytinsäure produzieren, kommerzielle Stämme produzieren diese Toxine jedoch nicht.

Wenn Penicillium roqueforti andererseits in Gemischen von Körnern und Silagen vorhanden ist, scheint es für Abtreibungen und die Retention der Plazenta bei Rindern verantwortlich zu sein.

Verweise

1. LB Bullerman (2003). Mykotoxine. Klassifikation, In Enzyklopädie der Lebensmittelwissenschaften und Ernährung, 2 ^nd Ausgabe. Elsevier.
2. Penicillium roqueforti. Auf Wikipedia. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
3. V. Gómez (2019). Penicillium: Eigenschaften, Taxonomie, Morphologie, Lebensraum. Im Lifeder. Wiederhergestellt von: lifeder.com.
4. M. Boysen, P. Skouboe, J. Frisvad und L. Rossen (1996). Reklassifizierung der Penicillium roqueforti-Gruppe in drei Arten auf der Grundlage molekulargenetischer und biochemischer Profile. Mikrobiologie.
5. J. Ropars, M. López-Villavicencio, J. Dupont, A. Snirc, G. Gillot, M. Coton, E. Coton und T. Giraud (2014). Induktion der sexuellen Fortpflanzung und genetischen Vielfalt beim Käsepilz Penicillium roqueforti. Evolutionäre Anwendungen.
6. CM Visagie, J. Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G. Perrone, KA Seifert, J. Varga, T. Yaguchi und RA Samson (2014). Identifizierung und Nomenklatur der Gattung Penicillium. Studium der Mykologie.
7. C. Lyre. Penicillium: Eigenschaften, Morphologie, Lebensraum, Fortpflanzung. Wiederhergestellt von: lifeder.com.