ZYGOMYCOTA: EIGENSCHAFTEN, SYSTEMATIK, FÜTTERUNG, LEBENSRAUM - BIOLOGIE - 2025

Zygomycota ist eine paraphyletische Gruppe, die mehr als 1.300 Pilzarten mit unterschiedlichen evolutionären Ursprüngen gruppiert. Diese haben die gemeinsame Eigenschaft, Zygosporen zu produzieren, bei denen es sich um dickwandige, hartwandige Zygoten handelt, durch die die sexuelle Fortpflanzung erfolgt.

Diese Gruppe ist eine Zusammenstellung von sechs Linien, deren Beziehungen noch definiert werden müssen: Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Glomeromycota und Kickxellomycotina.

Reife Sporangiospora von Mucor sp. Nach Bildnachweis: Inhaltsanbieter: CDC / Dr. Lucille K. Georg, über Wikimedia Commons

Zygomyceten sind die Gruppe der Pilze mit der größten ökologischen Vielfalt. Sie können Saprophyten in Substraten wie Früchten, Erde und Gülle, Symbionten in den Eingeweiden von Arthropoden, Mutualisten in Pflanzen, die Mykorrhizen bilden, und Krankheitserreger von Tieren, Pflanzen, Insekten und anderen Pilzen sein.

In der Lebensmittelindustrie werden verschiedene Arten zur Fermentation von Lebensmitteln verwendet. Rhizopus oligosporus wird zur Herstellung von Indonesiens Grundnahrungsmittel Tempeh verwendet, einem fermentierten Lebensmittel aus Sojabohnen.

Rhizopus oryzae wird in Asien und Afrika zur Herstellung alkoholischer Getränke verwendet. Actinomucor elegans wird zur Herstellung von Tofu verwendet, einem in der orientalischen Küche üblichen Lebensmittel auf Sojabasis. Sie werden auch als Fleischklopfer verwendet, unter anderem als gelbe Margarine.

Andererseits haben einige Arten negative wirtschaftliche Auswirkungen. Rhizopus stolonifer und Arten der Gattung Mucor verursachen Verrottung von Früchten, insbesondere von Erdbeeren.

Choanephora cucurbitarum ist ein Pflanzenpathogen, das die Früchte und Blüten verschiedener Kürbisse verrottet. Arten der Gattung Mucorales verursachen bei diabetischen, immunsupprimierten und immungeschwächten Patienten lebensbedrohliche opportunistische Infektionen.

Allgemeine Charakteristiken

Mucoromycotina ist die größte und bekannteste Gruppe. Es umfasst etwa 300 Arten, die in allen Böden verbreitet sind. Sie können Pflanzen und andere Pilze infizieren. Sie wurden in klinischen Proben isoliert. Sie werden bei der Fermentation von Lebensmitteln verwendet.

Die verschiedenen Abstammungslinien der Zygomycota weisen unterschiedliche allgemeine Merkmale auf.

Entomophthoromycotina ist mit etwa 300 Arten die zweitgrößte Gruppe von Zygomyceten. Es umfasst saprotrophe und entomopathogene Zygomyceten, Boden- und Müll-assoziierte. Sie können saprotrophe, fakultative Pathogene und obligatorische Entomopathogene sein. Es ist wahrscheinlich eine der ersten Gruppen von Landpilzen.

In Mortierellomycotina leben über 100 Taxa saprotropher Bodenorganismen. Alle Arten in diesem Subphylum sind allgegenwärtige Bodenbewohner und Saprotrophe, einige von ihnen sind auch Pflanzensymbionten.

Glomeromycota umfasst mehr als 250 beschriebene Arten, die nur an den Wurzeln von Wirtspflanzen wachsen können, die arbuskuläre Mykorrhizen bilden. Es gibt alte Fossilien mit einer Morphologie von ungefähr 430 Millionen Jahren, die der bei modernen Pilzen beobachteten bemerkenswert ähnlich sind.

Kickxellomycotina und Zoopagomycotina umfassen etwa 180 Arten in jedem Subphylum. Viele dieser Pilze sind Parasiten von Wirbellosen, Kommensalarthropoden oder Saprotrophen. Einige von ihnen sind wichtig als Krankheitserreger von Insektenschädlingen.

Systematisch

Das Pilzsystem befindet sich im Umstrukturierungsprozess. Die traditionelle Klassifizierung von Pilzen basierte ausschließlich auf morphologischen und physiologischen Merkmalen, die nicht unbedingt die Evolutionsgeschichte widerspiegeln.

Die moderne Klassifikation von Pilzen basiert hauptsächlich auf Gruppen, die durch Ähnlichkeiten in ihren rDNA-Sequenzen definiert sind.

Diese neue Methode hat traditionelle Klassifizierungsschemata verändert. In einer Studie aus dem Jahr 2017 wurden acht Pilzphyla erkannt, während ein Jahr später in einer weiteren Studie neun Unterreiche und mindestens 18 Phyla beschrieben wurden. Ebenso sind die Beziehungen auf der Ebene von Familie, Gattung und Art noch nicht geklärt.

Daher werden derzeit die Wechselbeziehungen zwischen in Zygomycota gruppierten Arten untersucht. Es wird anerkannt, dass dies eine künstliche Gruppe paraphyletischen Ursprungs ist, die derzeit kein gültiges Taxon darstellt.

Diese Gruppe ist eine Zusammenstellung der Taxa Mucoromycotina, Entomophthoromycotina, Mortierellomycotina, Zoopagomycotina, Mucoromycotina, Glomeromycota und Kickxellomycotina.

Ernährung

Pilze sind heterotrop und ernähren sich von Nährstoffen, die sie aus der Umwelt aufnehmen. Zygomicoten können je nach Art der Fütterung saprotrophe, parasitäre oder wechselseitige Symbionten sein.

Saprotrophe Zygomyceten ernähren sich von Abfällen anderer Organismen wie abgestorbenem Pflanzenmaterial (Blätter, Stämme, Rinde), Schlachtkörpern oder Exkrementen.

Die Pilze produzieren Enzyme, die in die Umgebung abgegeben werden und die Zersetzung organischer Stoffe und die Freisetzung von Nährstoffen an die Umwelt beschleunigen. Ein Teil dieser Nährstoffe wird von Pilzen aufgenommen und ein anderer Teil wird von Pflanzen und anderen Organismen verwendet.

Parasitäre Pilze absorbieren ihre Nahrung aus der Zersetzung des lebenden Gewebes ihres Wirts und verursachen in den meisten Fällen den Tod.

Pilze, die wechselseitige symbiotische Beziehungen herstellen, ernähren sich von Produkten, die von ihrem Kommensal ausgeschieden werden, ohne ihr Überleben zu beeinträchtigen.

Die Pilzarten, die Mykorrhizen bilden, ernähren sich von einer konstanten Quelle von Kohlenhydraten aus der Pflanze. Während die Pflanze von der erhöhten Fähigkeit des Pilzes profitiert, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen und Mineralien zu mobilisieren.

Lebensraum

Zygomyceten wurden hauptsächlich aus dem Boden isoliert, wo sie schnell jede Quelle leicht abbaubarer Kohlenhydrate oder Proteine ​​besiedeln.

Sie können auch mit Müll, Tierdung oder der Zersetzung organischer Stoffe in Verbindung gebracht werden.

Parasitäre Arten leben in den Eingeweiden von Insekten und im Gewebe von Pflanzen, Tieren und anderen Pilzen.

Andere Arten können Krankenhaus- oder nosokomiale Umgebungen besiedeln und zu einem ernsthaften Problem der öffentlichen Gesundheit werden.

Reproduktion

Die Pilze dieser Gruppe zeigen sexuelle und asexuelle Fortpflanzung.

Die Arten der Ordnung Mucorales sind aufgrund ihrer Bedeutung im medizinischen Bereich unter den Zygomycotten am bekanntesten. Die Pilze in dieser Gruppe vermehren sich sexuell durch dickwandige, hartwandige Zygoten, die als Zygosporen bekannt sind. Diese werden innerhalb eines Zygosporangiums nach der Fusion spezialisierter Hyphen namens Gametangia gebildet.

Lebenszyklus Mucor sp. Von M. Piepenbring (M. Piepenbring) über Wikimedia Commons

Reife Zygosporen durchlaufen vor der Keimung eine obligatorische Ruhezeit. Bei den meisten Arten ist die Produktion von Zygosporen jedoch seltener und die für ihre Bildung und Keimung erforderlichen Bedingungen sind unbekannt.

Die asexuelle Fortpflanzung in Schleimhäuten erfolgt durch eine Multisporation, bei der einzellige und nicht bewegliche Sporangiosporen produziert werden.

Schleimhäute produzieren nicht nur trockene, in der Luft verteilte Sporangiosporen, sondern auch feuchte Sporangiosporen, die weniger anfällig für Aerosolisierung sind. Dies ist ein wichtiges Merkmal, das den Grad der Pathogenität bestimmt.

Zygomykose

Mehr als 30 Arten von Zygomycota sind an Infektionen beim Menschen beteiligt. Unter ihnen ist Mucorales am häufigsten. Unter den Pilzinfektionen sind Zygomykosen mit einer Sterblichkeitsrate von mehr als 50% außergewöhnlich schwerwiegend.

Der Hauptzugangsweg von Zygomycetenpilzen zum Körper beim Menschen führt über die Atemwege. Die erste Barriere, auf die Sporen treffen, sind die Haarzellen des respiratorischen Epithels. Diejenigen, die voranschreiten, treffen auf Alveolarmakrophagen, die die meisten Sporen verschlingen und zerstören.

Andere Formen der Infektion treten durch orale Kontamination von Wunden oder schwere Traumata oder durch Insektenstiche auf.

Patienten mit erhöhtem Infektionsrisiko

Die meisten Infektionen treten bei Neugeborenen auf, die noch keine ausreichenden Immunmechanismen entwickelt haben, oder bei immungeschwächten Wirten, Transplantatempfängern und Diabetikern mit unkontrollierter Ketoazidose und hohen Serumeisenspiegeln.

Darüber hinaus sind Patienten, die Kortikosteroide, Deferoxamin bei Dialysepatienten, Immunsuppressiva, Neutropenie, Unterernährung, Cytomegalievirus-Infektionen und Wunden oder Verbrennungen erhalten, ebenfalls Zustände, die die Anfälligkeit für die Entwicklung einer Zygomykose erhöhen.

Krankenhaus- oder nosokomiale Infektionen können auf kontaminierte medizinische Geräte zurückzuführen sein, z. B. Stomabeutelsysteme, Klebeband, hölzerne Zungenspatel, subkutane Insulininfusionspumpe, Peritonealdialyse und intravaskuläre Geräte. T.

Es kann auch durch Kontamination während medizinischer Eingriffe wie Zahnextraktionen, Lokalanästhesie, intramuskuläre Injektion von Kortikosteroiden, Vitaminen und Antikoagulanzien, Nasenverpackung, Kontamination von Transplantaten und während der Transplantation auftreten.

Es gibt fünf klinische Hauptmanifestationen der Zygomykose: rhinocerebrale, pulmonale, gastrointestinale, kutane und disseminierte:

Rhinocerebrale Zygomykose

Es ist die häufigste Form bei hämatologischen und neutropenischen Diabetikern. Die ersten Symptome sind unspezifisch, einschließlich Kopfschmerzen, verändertem Geisteszustand, Fieber und Augensyndrom, Tränenfluss, Reizung oder Periorbitalanästhesie.

Einseitige Sehstörungen und andere Veränderungen, die Ptosis, Proptose oder Verlust der extraokularen Muskelfunktion betreffen, sind Anzeichen für eine Infektion, die in die retroorbitale Region oder das Zentralnervensystem fortschreitet.

Lungenzygomykose

Pulmonale Zygomykose tritt normalerweise bei Patienten mit schwerer Neutropenie, hämatologischen Malignitäten, Behandlung mit Kortikosteroiden oder bei Diabetikern auf. Die Symptome sind unspezifisch und umfassen Fieber, Brustschmerzen und Husten.

Gastrointestinale Zygomykose

Es ist eine sehr seltene Form der Infektion. Es ist mit schwerer Unterernährung und vorzeitiger Entbindung verbunden. Es wird angenommen, dass die Infektion eine Folge der Aufnahme von Pilzen ist.

Die Symptome sind unspezifisch und umfassen Fieber, Schmerzen, Erbrechen, Durchfall und Verstopfung. Die Infektion kann zu ischämischem Infarkt und Geschwüren führen.

Hautzygomykose

Die Infektion entwickelt sich bei Patienten, die Verbrennungen oder andere Traumata erlitten haben. Es wird durch direkte Inokulation während eines Unfalls verursacht oder kann nosokomial sein.

Die Manifestation der Krankheit beinhaltet Erythem, Eiter, Abszessbildung, Gewebeentzündung, Nekrose und Schmerzen im infizierten Bereich.

Gewebenekrose kann zu gangränöser Cellulitis führen. Eine Hautinfektion kann bei Patienten mit einer disseminierten Atemwegsinfektion sekundär sein.

Disseminierte Zygomykose

Eine Infektion gilt als vermindert, wenn zwei oder mehr nicht zusammenhängende Organe betroffen sind. Diese Form ist am schwierigsten zu kontrollieren und stellt die größte Bedrohung für den Patienten dar.

Sie umfassen häufig die Kolonisierung der Lunge und des Zentralnervensystems, wobei die Lunge der primäre Infektionsort ist. Andere innere Organe können während der Kolonisierung sekundär angegriffen werden, einschließlich Milz, Leber und sogar Herz, was Schmerzen im infizierten Organ verursacht.

Verweise

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