PENICILLIUM: MGA KATANGIAN, TAXONOMY, MORPHOLOGY, TIRAHAN - BIOLOGY - 2025

Ang penicillium ay isang genus ng bakterya na natagpuan sa Ascomycota phyllum. Una itong inilarawan ng mycologist ng Aleman na si Heinrich Link noong 1809 at naging kumplikado ang taxonomy nito.

Sa una ay matatagpuan ito sa Deuteromycetes (hindi perpektong fungi), dahil ang anamorphic (asexual) na estado lamang ang kilala. Kalaunan ay natagpuan na ang Penicillium ay tumutugma sa teleomorphic (sekswal) na estado ng Eupenicillium at Talaromyces genera ng Ascomycetes.

Conidiophore ng Penicillium sp. Sa pamamagitan ng AJC1, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Ang estado ng anamorphic ng Penicillium ay nailalarawan sa pamamagitan ng septate hyaline (walang kulay) hyphae. Kapag inilagay sa media ng kultura ng laboratoryo, ang mga kolonya ay lumiliko mula sa asul, mala-bughaw-berde, sa rosas.

Ang etimolohiya ng Penicillium ay nagmula sa brush, dahil ang mga conidiophores (mga istruktura na gumagawa ng mga asexual spores) ay branched.

Ang penicillium, kasama ang iba pang mga uri ng fungi, ay kilala bilang mga hulma, sapagkat lumalaki sila sa iba't ibang mga organikong produkto, na bumubuo ng isang layer ng iba't ibang kulay. Ang genus na ito ay saprophytic at maaaring lumaki sa iba't ibang mga kapaligiran.

Maraming mga species ng genus ang may kahalagahan sa mga tao. Ang penicillin (ang unang antibiotic na ginagamit sa gamot) ay nakuha mula sa P. chrysogenum. Sa kabilang banda, ang tinatawag na asul na keso ay nakakuha ng kanilang mga katangian mula sa lipolytic at proteolytic na aktibidad ng mga species ng Penicillium.

Ang ilang mga species ay nakakapinsala sa kalusugan. Gumagawa ito ng iba't ibang mga lason tulad ng mga ochratoxins na puminsala sa sistema ng bato. Ang iba pang mga species ay nakakasira ng iba't ibang mga pagkain tulad ng tinapay at sitrus. Ang ilan ay mga pathogens ng mga hayop at tao.

Pangkalahatang katangian

Ang pangkat ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglalahad ng septate hyphae at ang mga filament form ng mycelia. Kapag nilinang sa laboratoryo ay gumagawa ito ng mga kolonya na may isang compact mycelium at mahusay na tinukoy na mga margin.

Ang mga kolonya ay mabilis na lumalaki at may hitsura ng balahibo o cottony. Una silang puti at pagkatapos ay i-asul-berde, berde-dilaw o kulay-rosas.

Ang mga sex spores (ascospores) ay ginawa sa asci (fruiting) na maaaring makahoy o mas malambot sa texture depende sa grupo.

Ang pinaka-natatanging katangian ng genus ay ang pagbuo ng branched, brides na hugis ng brush. Ang iba't ibang mga uri ng sumasanga ng conidiophore ay nagbibigay-daan sa pagkakaiba-iba ng mga species.

Ang conidiophore ay maayos na nakabalangkas at may isang axis kung saan nabuo ang mga sanga (metules). Ang mga phialides (mga cell na hugis ng bote na gumagawa ng conidia) ay nabuo sa mga metul. Ito ang pinakamahalagang katangian upang makilala ang mga species ng genus.

Mga uri ng conidiophores

Simple : ang mga phialides ay nag-iisa.

Monoverticylates : ang isang pangkat ng mga phialides ay nangyayari sa tuktok ng axis ng conidiophore.

Paghati-hatiin : ang sangay ng mga methule sa iba't ibang taas at sa mga ito ay mga pangkat ng mga phialides.

Biverticylates : tatlo o higit pang metallis ay nabuo sa dulo ng baras, ang bawat isa ay may isang pangkat ng mga phialides sa tuktok.

Terverticylates : ipinakita nila ang isang serye ng mga intermediate branch sa pagitan ng mga metules at phialides.

Produksyon ng mycotoxins

Ang mga species ng penicillium ay gumagawa ng mga nakakalason na sangkap na nahawahan ng pagkain, na kilala bilang mycotoxins. Ang pinakakaraniwan ay ang mga ochratoxins at patulins.

Ang mga Ochratoxins ay maaaring mahawahan ang mga cereal at keso, pati na rin makaipon sa taba ng mga hayop na natupok ng mga tao. Ang mga toxin na ito ay nakakaapekto sa sistema ng bato.

Ang mga patulins ay matatagpuan sa mga cereal at nuts. Maaari itong magpahina ng immune system at mai-atake ang nervous system.

Nutrisyon

Ang mga species ng penicillium ay saprophytes. Mayroon silang isang mataas na kakayahan upang pababain ang organikong bagay dahil sa ang katunayan na gumagawa sila ng isang malaking halaga ng mga hydrolytic enzymes. Ang mga enzymes na ito ay may kakayahang mapabilis ang proseso ng agnas.

Ang mga fungi na ito ay kilala bilang mga amag at ang kanilang mga spores ay ang pangunahing mga pollutant ng hangin sa maraming nakapaloob na mga gusali. Bilang karagdagan, kumikilos sila bilang mga pathogens ng iba't ibang mga pananim kapwa sa bukid at sa post-ani.

Marami ang maaaring makagawa ng mga lason na nagdudulot ng pinsala sa mga tao. Ang iba ay pabor sa pagbuburo ng ilang mga pagkain at may kakayahang gumawa ng antibiotics.

Phylogeny at taxonomy

Ang taxonomy ng Penicillium ay medyo kumplikado, dahil sa maraming mga grupo ng fungi madalas na ang mga anamorphic at teleomorphic na estado ay itinuturing na magkakaibang taxa.

Sa una ang genus ay matatagpuan sa artipisyal na pangkat na Deuteromycetes (hindi perpektong fungi) dahil ang kanilang mga sekswal na form ay hindi kilala. Ang mga Teleomorph ay matatagpuan sa Ascomycota phylum sa loob ng order na Eurotiales

Ang genus ay pinaghiwalay sa apat na subgenera: Aspergilloides, Furcatum, Penicillium at Biverticillium, na naiiba sa uri ng conidiophore. Nang maglaon, ang Biverticillatum ay nauugnay sa teleomorphic genus Talaromyces at ang iba pang tatlong subgenera na may Eupenicillium.

Nang maglaon, sa pagsusuri ng Penicillium senso stricto (hindi kasama ang Talaromyces), ang teleomorph Eupenicillium ay itinuturing na isang kasingkahulugan, dahil ang pangalang Penicillium ay mas matanda.

Kasarian

Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglalahad ng asci na nabuo ng isang network ng hyphae na may makinis na mga dingding. Si Asci ay matanda sa ilang linggo sa medium medium. Walong mga ascospores ang nabuo na walang kabuluhan. Ang anamorph (subgenus Biverticillatum) ay may makitid na phialides.

Natutukoy ng mga pag-aaral ng molekular na ito ay isang pangkat na monophyletic at kasalukuyang matatagpuan sa pamilyang Trichocomaceae. Humigit-kumulang na 110 species ang kinikilala, napangkat sa pitong mga seksyon.

Kabilang sa mga species ng interes, ang T. marneffei ay nakatayo, isang pathogen na nagdudulot ng systemic mycosis sa mga pasyente na may HIV.

Kasarian

Kasalukuyang ang genus ay nagsasama ng lahat ng mga species ng Eupenicillium, pati na rin ang genera na Eladia, Torulomyces, Chromocleista at Hemicarpenteles.

Ang mga species naroroon asci na may mga cell ng isodiametric (pantay na panig), na may napakahirap na dingding (sclerotized). Ang mga asci ay tumatagal ng mga buwan upang matanda, at sa ilang mga kaso, ang mga ascospores ay hindi nabubully.

Ang estado na walang karanasan ay nailalarawan sa pamamagitan ng ampual o hugis na bote na malawak na mga phialides.

Ang genus ay matatagpuan sa pamilyang Aspergillaceae at nahahati sa dalawang subgenera (Aspergilloides at Penicillium) at 25 na mga seksyon.

Habitat

Ang mga species ng penicillium ay maaaring umunlad sa magkakaibang mga kapaligiran at magkaroon ng pamamahagi ng kosmopolitan. Ang mga ito ay may kakayahang mabuhay sa matinding mga kondisyon ng temperatura, kaasinan, pH o pagkapagod ng tubig.

Ang pagkakaroon ng Penicillium ay naiulat sa higit sa 400 mga species ng mga halaman. Natagpuan sila sa napakalamig na mga lugar tulad ng sub-arctic at tundra.

Sa mga kapaligiran ng asin, ang pagkakaroon ng mga species ng Penicillium ay naiulat na bilang mga endophyte ng mga dagat-dagat o lumalaki sa mga soils ng mataas na kaasinan.

Ang iba pang mga species ay may kakayahang lumaki sa mga lubos na acidified na lupa na natural o sa pamamagitan ng mga aktibidad ng tao, tulad ng mga effluent ng pagmimina at industriyal na basura.

Pagpaparami

Ang mga species ng Penicillium at Talaromyces ay nagparami ng aseks at sekswal.

Asexual na pagpaparami

Maaari itong mangyari sa pamamagitan ng fragmentation ng mycelia na sa kalaunan ay patuloy na hatiin. Sa iba pang mga kaso, ang isang sclerotium (makapal na may pader na mycelium) ay maaaring mabuo na maaaring makatiis sa mga masamang kondisyon at pagkatapos ay magsimulang hatiin.

Ang pinakakaraniwang anyo ng pag-aanak na walang karanasan ay ang paggawa ng conidia (sex spores) mula sa conidiophores. Ang mga ito ay nabuo mula sa paghahati ng nucleus ng phialides.

Ang pagpaparami ng sekswal

Ang mga spores ng sex ay ginawa sa asci. Ang isang antheridium (istraktura ng lalaki) at ascogonium (babaeng istraktura) ay nabuo. Ang mga cytoplasms ng parehong mga istraktura ay piyus (plasmogamy) at pagkatapos ay sumali ang nuclei (karyogamy).

Kapag nabuo ang diploid cell, nangyayari ang meiosis. Apat na mga selula ng haploid ang nabuo na sumasailalim sa mitosis, kaya gumagawa ng walong ascospores.

Ang mga Ascospores ay nakalulugod na may isang solong nucleus. Maaari silang magkaroon ng isang makinis o ornamented na ibabaw at tinatangay ng hangin o pinalabas ng ulan.

Mga pathogens at sakit

Ang iba't ibang mga species ng Penicillium ay mga sanhi ng ahente ng pagkasira ng pagkain, lalo na kung ang mga kondisyon ay basa-basa at mainit-init. Ang mga kolonya ay bubuo sa mga ito at ang mga enzymes na gumawa ng mga pagbawas nito nang mabilis. Ang mga kolonya sa pangkalahatan ay maberde ng kulay.

Ang kontaminasyon ng mga gusali sa pamamagitan ng spores ng Penicillium at iba pang genera ay madalas din. Ang mga sarado at mahalumigmig na kapaligiran ay pinapaboran ang pagbuo ng fungus. Mayroong mga taong sobrang sensitibo sa mga spora, na nagiging sanhi ng iba't ibang mga sakit sa paghinga at alerdyi.

Ang T. marneffei (dating Penicillium marneffei) ay nagdudulot ng penicilliosis, isang sakit na endemic sa Timog Silangang Asya. Nakakaapekto lamang ito sa mga pasyente na immunosuppressed, pangunahin sa mga may HIV. Nahawa ni Conidia ang host sa pamamagitan ng paglanghap at pagkatapos ay bumuo ng intracellularly, na nakakaapekto sa pag-andar ng ilang mga organo.

Biotechnology

Ang ilang mga species ng Penicillium ay malawakang ginagamit sa industriya ng pagkain at parmasyutiko.

Sa maraming mga produktong karne na napapailalim sa mga proseso ng pagkahinog, karaniwan ang pagkakaroon ng mga kolonya ng fungi sa ibabaw. Ang mga kabute na ito ay nagpapabuti sa mga katangian ng aroma at lasa dahil sa paggawa ng iba't ibang mga compound ng kemikal.

Ang mga species ng penicillium ay bumubuo sa ibabaw ng microbial flora sa ilang mga pinaghalong sausage tulad ng salami. Ito ay mga antioxidant at pinipigilan ang desiccation, bilang karagdagan sa kanilang proteolytic capacity na nag-aambag sa paggamot ng mga produkto at pag-iwas sa pag-atake ng mga pathogen.

Sa kaso ng tinatawag na asul na keso, ang P. roqueforti ay idinagdag sa kanilang pagkahinog. Ang aktibidad nito ay gumagawa ng mga enzyme na nagpapabagal sa mga compound ng kemikal na gumagawa ng katangian ng aroma at lasa ng mga keso na ito. Ang mga asul na lugar ay ang mga kolonya ng fungus sa keso.

Ang ilang mga species ay may kakayahang gumawa ng natural antibiotics. Ang isa sa mga ito ay penicillin, na nakuha higit sa lahat mula sa P. chrysogenum. Ang Penicillin ay ang unang antibiotic na ginagamit sa gamot.

Mga Sanggunian

1. Acosta R (2006) Ang pagpili ng mga tagagawa ng Penicillium ng mga antifungal peptides para magamit sa mga produktong karne. Memorya upang maging kwalipikado para sa pamagat ng Doctor. Faculty ng Veterinary Medicine, University of Extremadura, Spain. 288 p.
2. Cabañes J, MR Bragulat at G Castellá (2010) Ochratoxin isang paggawa ng mga species sa genus Penicillium. Mga lason 2: 1111-1120.
3. Houbraken at RA Samson (2011) Phylogeny ng Penicillium at ang paghihiwalay ng Trichocomaceae sa tatlong pamilya. Mga Pag-aaral sa Mycology 70: 1-51.
4. Sina Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga at JC Frisvad (2011) Phylogeny at nomenclature ng genus Talaromyces at taxa na na-accommodate sa Penicillium subgenus Biverticillium. Mga Pag-aaral sa Mycology 70: 159-183.
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi at RA Samson (2014) Pagkilala at nomenclature ng genus Penicillium. Mga Pag-aaral sa Mycology 78: 343-371.
6. Yadav A, P Verma, V Kumar, P Sangwan, S Mishra, N Panjiar, V Gupta at AK Saxena (2017) Biodiversity ng genus Penicillium sa iba't ibang mga tirahan. Sa: KV Gupta at S Rodríguez-Canto (ed). Ang mga bago at hinaharap na pag-unlad sa microbial biotechnology at bioengineering. Mga katangian ng system ng penicillium at aplikasyon. Elsevier, United Kingdom.