Aspergillus parasiticus - Aspergillus parasiticus

Aspergillus parasiticus
Aspergillus parasiticus UAMH3108.jpg
Wissenschaftliche Klassifikation bearbeiten
Königreich: Pilze
Einteilung: Ascomycota
Klasse: Eurotiomyceten
Auftrag: Eurotiales
Familie: Trichocomaceae
Gattung: Aspergillus
Spezies:
A. parasiticus
Binomialname
Aspergillus parasiticus
Speare (1912)
Typ Dehnung
UAMH 9603
Synonyme
  • Aspergillus flavus subsp. Parasiticus (Speare) Kurtzman, MJ Smiley, Robnett & Wicklow (1986)
  • Petromyces parasiticus Petromyces parasiticus (2009)
  • Aspergillus chungii Y.K. Shih, Lingnan (1936)

Aspergillus parasiticus ist ein Pilz der Gattung Aspergillus . Diese Art ist ein nicht spezialisierter saprophytischer Schimmelpilz, der hauptsächlich im Freien in Gebieten mit reichem Boden mit verrottendem Pflanzenmaterial sowie in Trockenkornlagern vorkommt. Oft verwechseln mit den eng verwandten Arten, A. flavus , A. Parasiticus hat morphologische und molekulare Unterschiede definiert. Aspergillus parasiticus ist einer von drei Pilzen, die das Mykotoxin Aflatoxin , eine der krebserregendsten natürlich vorkommenden Substanzen, produzieren können. Umweltstress kann die Aflatoxinproduktion des Pilzes hochregulieren. Dies kann auftreten, wenn der Pilz auf Pflanzen wächst, die durch schlechte Wetterbedingungen, während der Dürre, durch Insekten oder Vögel beschädigt werden. Beim Menschen kann die Exposition gegenüber A. parasiticus- Toxinen bei Kindern zu einer verzögerten Entwicklung führen und bei Erwachsenen zu schweren Lebererkrankungen und / oder Leberkarzinomen führen . Der Pilz kann auch die als Aspergillose bekannte Infektion bei Menschen und anderen Tieren verursachen. A. parasiticus ist aufgrund seiner Fähigkeit, Krankheiten bei Mais, Erdnüssen und Baumwollsamen zu verursachen, von landwirtschaftlicher Bedeutung.

Geschichte und Taxonomie

Aspergillus parasiticus wurde erstmals 1912 vom Pathologen AT Speare aus toten mehligen Käfern entdeckt, die auf hawaiianischen Zuckerrohrplantagen gesammelt wurden. Das Artenepitheton "Parasiticus" leitet sich vom lateinischen Wort "Parasit" ab und wurde aufgrund der Fähigkeit des Pilzes ausgewählt, andere Organismen zu parasitieren. Der Pilz wurde ursprünglich als Unterart von klassifiziert A. flavus genannt Aspergillus flavus subsp. Parasiticus (Speare) aufgrund seiner starken Ähnlichkeit mit A. flavus . In der Tat ist dieser Pilz sehr eng mit A. flavus verwandt und wird häufig als letzterer falsch identifiziert. Die beiden Arten sind jedoch aufgrund morphologischer Merkmale trennbar. A. parasiticus zeigt auch physiologische Unterschiede zu A. flavus, wie die Unfähigkeit, Cyclopiazonsäure zu produzieren , und die Produktion von Aflatoxin G.

Wachstum und Morphologie

Conidia
Conidiophoren
Conidien (links) und Conidiophoren (rechts) von A. parasiticus, die 6 Tage in Objektträgerkultur gezüchtet wurden

Die Konidien von A. parasiticus haben raue, dicke Wände, sind kugelförmig, haben kurze Konidiophoren (~ 400 μm) mit kleinen Vesikeln von durchschnittlich 30 μm Größe, an die die Phialide direkt gebunden sind. A. parasiticus zeichnet sich ferner durch seine dunkelgrüne Koloniefarbe aus. Aspergillus parasiticus- Kolonien sind dunkelgrün. Die durchschnittliche Wachstumstemperatur für diesen Pilz liegt zwischen 12 und 42 ° C, wobei die optimale Wachstumstemperatur bei 32 ° C liegt und bei 5 ° C kein Wachstum angegeben wird. Der pH-Wert des Wachstums liegt zwischen 2,4 und 10,5, wobei das optimale Wachstum zwischen 3,5 und 8 liegt. Für das beste Wachstum des Pilzes beträgt der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt im Boden 1: 1 und der pH-Wert 5,5. A. parasiticus vermehrt sich normalerweise ungeschlechtlich. Das Vorhandensein einzelner Paarungsgene MAT1-1 oder MAT1-2 in verschiedenen Pilzstämmen legt jedoch nahe, dass es ein heterothallisches Paarungssystem aufweist und möglicherweise ein bisher nicht erkanntes Teleomorph aufweist . A. parasiticus wächst auf Getreide-Agar, Czapek-Agar , Malzextrakt-Agar, Malzsalz-Agar und Kartoffel-Dextrose-Agar . Die Sklerotien und Stromata verwandeln sich von weiß nach rosa, dunkelbraun und schwarz. Wenn Kolonien auf "Aspergillus flavus and parasiticus" -Agar (AFPA) gezüchtet werden, zeigen sie eine orange-gelbe Umkehrfärbung. Die Konidien sind rosa, wenn sie auf Medien gezüchtet werden, die Anisaldehyd enthalten .

A. parasiticus wurde sowohl auf Czapek-Hefeextraktagar (CYA) -Platten als auch auf Malzextrakt-Agaroxoid (MEAOX) -Platten kultiviert. Die Wachstumsmorphologie der Kolonien ist in den folgenden Bildern zu sehen.

Physiologie

A. parasiticus produziert die Aflatoxine B1, B2, G1 und G2, benannt nach den Farben, die unter UV-Licht auf Dünnschichtchromatographieplatten emittiert werden - entweder blau oder grün. Die Zahlen beziehen sich auf die Art der Verbindung, wobei 1 Major und 2 Minor ist. Diese Aflatoxine sind krebserregende Mykotoxine, die sich nachteilig auf Mensch und Tier auswirken. A. parasiticus hat auch die Fähigkeit, Kojisäure , Aspergillinsäure , Nitropropionsäure und Aspertoxin als sekundäre antimikrobielle Metaboliten als Reaktion auf verschiedene Umgebungen zu produzieren, die alle bei der Identifizierung nützlich sein können. A. parasiticus unterscheidet sich auch in Anzahl, Volumen und Form der Sklerotienmenge . Dieser Pilz kann mit molekularen Methoden zuverlässig identifiziert werden.

A. parasiticus produziert Aflatoxine in höheren Konzentrationen als A. flavus bei Temperaturen zwischen 12 und 42 ° C (54 bis 108 ° F) mit einem pH-Wert zwischen 3 und über 8. Lichtexposition, oxidative Wachstumsbedingungen, flüchtige Pilze und Nährstoffverfügbarkeit (Zucker und Zink ) beeinflussen die Produktion dieser Toxine. Eine höhere Zinkverfügbarkeit erhöht den Aflatoxinausstoß. Umweltstress, der durch Trockenheit und / oder hohe Temperaturen während des letzten Teils der Vegetationsperiode der Pflanzen verursacht wird, erhöht die Wahrscheinlichkeit des Pilzwachstums. Die von A. parasiticus produzierten Aflatoxine sind unter normalen Bedingungen für den Umgang mit Lebensmitteln gefährlich und besonders stabil, wenn sie von Stärke oder Protein auf den Oberflächen von Samen absorbiert werden.

Anzeichen und Symptome

Oft werden Lebensmittelkrankheiten nicht auf A. parasiticus zurückgeführt, da sie mit A. flavus verwechselt werden . Bei Menschen und Tieren können schwerwiegende Symptome einer Aflatoxin-Exposition durch Verschlucken oder Einatmen von Sporen oder durch direkten Hautkontakt auftreten. Anzeichen und Symptome einer Exposition beim Menschen können eine verzögerte Entwicklung und ein verkümmertes Wachstum bei Kindern sein, während bei Erwachsenen teratogene Wirkungen, Lungenschäden, Geschwüre, Hautreizungen, Fieber und akute Lebererkrankungen auftreten können, die später zu Leberkarzinomen und zum Tod führen können.

Kontrolle und Verwaltung

Die meisten Länder legen niedrige Grenzwerte fest, wie viel Aflatoxin in Lebensmitteln enthalten sein darf. Dieser Pilz hat eine geringe Hitzebeständigkeit. Um den Aflatoxinspiegel und seine toxischen Wirkungen zu verringern, können Lebensmittel wie Erdnüsse, Haselnüsse, Walnüsse, Pistazien und Pekannüsse geröstet und mit einem Alkali wie Ammoniak oder den Pflanzen behandelt werden kann mikrobiell behandelt werden. Das Wachstum dieses Pilzes kann durch ordnungsgemäßes Wassermanagement und Staubreduzierung verhindert werden. Mit A. parasiticus kontaminierter Mais kann durch Einwirkung von Hochfrequenz pasteurisiert werden (obwohl alle in situ produzierten Mykotoxine intakt bleiben). Die Exposition des Pilzes gegenüber phenolischen Verbindungen destabilisiert die zelluläre Lipoproteinmembran durch Erhöhung der Hydrophobizität, was zu einer verlängerten Verzögerungsphase, einer Verringerung der Wachstumsrate und einer verringerten Aflatoxinproduktion führt. In ähnlicher Weise verringert die Exposition gegenüber sekundären Pflanzenstoffen wie Ascorbinsäure , Gallussäure , Koffein und Quercetin die Wachstumsrate von A. parasiticus .

Lebensraum und Ökologie

Aspergillus parasiticus kann im Freien häufig in einer landwirtschaftlichen Umgebung auf Feldern und durch unsachgemäße Handhabung, Trocknung, Transport und Lagerung von Getreide und frischen Produkten gefunden werden. Dieser Pilz kommt auch häufig an Stielen und Wurzeln von Erdnüssen und anderen Pflanzen vor.

A. parasiticus ist eine tropische und subtropische Art, die in den USA, Lateinamerika, Südafrika, Indien und Australien vorkommt. Diese Art wurde selten aus Südostasien und kühlen gemäßigten Zonen gemeldet.

Pilzsporen können sowohl durch Wind als auch durch feuchten Boden durch Kontakt mit Nüssen und Körnern verteilt werden und über die Wintermonate mit Pflanzenmaterial auf dem Boden überleben.

Verweise