NEOCALLIMASTIGOMYCOTA: SAVYBĖS, TAKSONOMIJA, MITYBA - BIOLOGIJA - 2025

Neocallimastigomycotas - tai įpareigojančių endosimbiontų grybelių pasiskirstymas atrajotojų ir ne atrajotojų žolėdžių augalų žinduolių, taip pat žolėdžių roplių virškinamajame trakte. Jie gali būti vienaląsčiai arba daugialąsteliniai ir turėti flagellate sporas (zoospores).

Dar visai neseniai jie buvo laikomi užsakymu „prieglobsčio chytridiomicota“, tačiau 2007 m. Grupė buvo padidinta prieglobsčio kategorijoje. Šiuo metu jis yra suskirstytas į 8 gentis ir aprašyta apie 20 rūšių.

Avių prieskrandžio papilos histologinis pjūvis. 1) C tipo ragenos ląstelės.2) Granulinės ląstelės. 3) parabasalinės ląstelės. 4) Bazinės ląstelės. 5) Nuosavas lapas. 6) papiliariniai kūnai. 7) Centrinė arteriole Naudotojas: Uwe Gille, iš „Wikimedia Commons“

Neocallimastigomycotas rūšys vystosi anaerobinėmis sąlygomis, kurioms priklauso specializuotos organelės, vadinamos hidrogenomomis. Šie organeliai vykdo funkcijas, panašias į mitochondrijas organizmuose, kurie gyvena aerobinėmis sąlygomis.

Per savo gyvenimo ciklą jie sudaro zoosporus, kurie prilimpa prie augalinės medžiagos. Vėliau šios encistos ir sudygsta. Vystydamiesi jie suformuoja sporangią, dėl kurio atsiras naujų zoosporų.

Ši grybų grupė vaidina svarbų vaidmenį kompleksinėje žolėdžių virškinimo sistemos ekologijoje. Be to, jie gamina potencialiai naudingus fermentus biotechnologijose, kurie buvo naudojami kaip virškinimas maisto mišiniuose gyvūnams.

Bendrosios savybės

Neocallimastigomycotas yra įpareigojantys endosimbionto organizmai, tai yra, jie nėra randami laisvame gyvenime, bet visada yra susiję su žolėdžių gyvūnų virškinamuoju traktu. Jie yra daugialąsteliniai grybeliai, turintys ląstelės sienelę.

Jie gamina vegetatyvinį taliją, išsivysčiusį sporangiją, iš kurios kilusios zoosporos su viena ar daugiau žiogelių. Šie zoosporos, esantys žolėdžiams prieskrandyje, iš pradžių buvo klasifikuojami kaip pirmuonys.

Zoosporos laikomos vienaląsčiais, kai 90% sporų yra viena žievė, o likusiose 10% - nuo dviejų iki keturių žiogelių. Multiflagellate grupėse yra zoosporų, turinčių daugiau nei keturis flagellas, o kai kuriose rūšyse pastebėta iki 17 flagella.

Žinomi Neocallimastigomycotas plėšrūnai, tokie kaip pirmuonys, puola zoosporą ir gamina fermentus, kurie ardo grybelio ląstelių sienas.

Metabolizmas ir biologinis poveikis

Įdomios šių grybų adaptacijos yra tai, kad jie vystosi anaerobinėje aplinkoje. Jie neturi mitochondrijų, citochromų ir kai kurių biocheminių savybių, būdingų oksidaciniam fosforilinimo ciklui.

Vietoj to, jie turi specializuotas organoleles, panašias į mitochondrijas, vadinamas hidrogenomomis, kurios gamina ląstelių energiją iš gliukozės apykaitos ir nereikia deguonies.

Hidrogenomuose esančios hidrogenazės kaip metabolinės atliekos sukuria vandenilį, CO2, formatą ir acetatą. Šie junginiai kartu su laktatu ir etanoliu yra pagrindiniai galutiniai fermentacijos produktai.

Jie gaminami skaidydami ir anaerobiškai grybeliškai fermentuodami augalų ląstelių sienelės polisacharidus.

Biotechnologinės priemonės

Neocallimastigomycota gebėjimas skaidyti augalų pluoštus suteikia jiems svarbų biologinį vaidmenį daugelio žolėdžių, daugiausia atrajotojų, mityboje.

Šia prasme buvo eksperimentuojama pridedant anaerobinių grybų papildų prie dietos, o rezultatai buvo labai geri.

Ne atrajotojų žolėdžių gyvūnų, tokių kaip vištos, grybelis nėra efektyvus. Tai gali būti dėl to, kad jis negali išgyventi šių tipų gyvūnų virškinamajame trakte.

Tačiau pridėti Neocallimastigomycotas pagamintų fermentų tiesiai į maisto papildus buvo sėkminga.

Dėl biocheminių Neocallimastigomycotas savybių jie taip pat gali būti naudingi biotechnologijose keičiant lignoceliuliozę į bioenergijos produktus.

Filogenija ir taksonomija

Neocallimastigomycotas iš pradžių buvo klasifikuojamos kaip chytridiomicotas. Vėliau, atsižvelgiant į morfologinius, ekologinius ir ultrastruktūrinius charakterius, jiems buvo suteiktas krašto rangas.

Yra žinoma apie 8 Neocallimastigomycotas gentis ir 20 rūšių, nors daugybė izoliatų dar nebuvo klasifikuoti.

Lytys

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces ir Piromyces turi pluoštinį šakotąjį šakniastiebinį taliją su sporangija. Anaeromycese talija yra policentrinė (daugybė sporangijos) su uniflagellate zoosporomis.

Neocallimastix yra monocentrinis (vienas sporangis) su daugialypėmis zoosporomis. Orpinomyces turi policentrinius talus ir daugialypius zoosporus. Piromyces turi monocentrinį talą su uniflagellate zoosporomis.

Dvi giminės talijos, susidedančios iš svogūninių vegetatyvinių laikančiųjų ląstelių (svogūninių grybų) ir sporangijos: caecomyces ir Cyllamyces.

Jie skiriasi tuo, kad kaekomerijose yra viena arba labai mažai zoosporangijų, augančių tiesiai ant svogūninių ląstelių arba paprasto sporangoforo gale. Cilindrai sukelia daugybinę sporangiją ant šakotų sporangoforų.

Remiantis molekuline informacija, siūlomos dvi naujos gentys (Oontomyces ir Buwchfawromyces).

Mityba

Šie grybai ardo celiuliozę ir hemiceliuliozę, esančią augalų ląstelėse, kurias sunaudoja žolėdžiai augintojai.

Jie vaidina svarbų vaidmenį šių rūšių virškinimo procese, nes gamina celiulolitinius, hemiceliulolitinius, glikolitinius ir proteolitinius fermentus, kurie skaido augalų audinius.

Buveinė

Neocallimastigomycota nėra laisvai gyvenantys. Jie išsidėstę atrajotojų ar ne atrajotojų žolėdžių prieskrandžio, užpakalinės žarnos ir išmatų anaerobinėje aplinkoje.

Šeimininkų rūšys

Jų daugiausia randama atrajotojų žinduoliuose, tiek prijaukintuose (avys, ožkos, karvės ir arkliai), tiek laukiniuose (jakai, zebrai, žirafos, gazelės, beždžionės, drambliai, raganosiai, hippos, bizonai, lamos, kengūros). Jie taip pat gyvena žolėdžių roplių, tokių kaip žalioji iguana.

Dauginimas

Augalinės medžiagos kolonizavimas

Į prieskrandį patenkančią augalinę medžiagą kolonizuoja plekšninės zoosporos, kurios išsiskiria iš sporangijos.

Zoosporos prisijungia prie augalinės medžiagos, orientuotos į cheminį poveikį (atsižvelgiant į cheminius cukrų, išskiriamų iš augalų šiukšlių, signalus). Tada jie išskleidė savo žiedą ir enciklopediją.

Dygimas ir audinių įsiskverbimas

Dygimas vyksta išleidžiant gemalo vamzdelį iš priešingo galo į tą vietą, kur buvo žiedkočiai.

Cistų išsivystymas skiriasi monocentrinėse ir policentrinėse rūšyse. Monocentrinėse rūšyse branduoliai lieka cistoje ir susidaro anodeliniai rizoidai (be branduolių). Cista auga ir sudaro vieną sporugiją (endogeninė raida).

Policentrinėse rūšyse susidaro branduoliai, išskiriantys rizoidus, sukeliančius keletą sporangijų (egzogeninė raida).

Cistos gamina šakniastiebius, kurie auga ir giliai įsiskverbia į augalų audinius. Gaunami šie išskiriami fermentai, kurie virškina augalų audinius, ir maistinės medžiagos, reikalingos sporangijai gaminti.

Kai sporangija subręsta, ji išskiria iki 80 zoosporų. Grybai daugiausia kolonizuoja augalų kraujagysles ir kuo skaidulingesnė mityba, tuo didesnė grybelių populiacija.

Manoma, kad Neocallimastigomycotas užkrečia šeimininkus per orą, per atsparumo struktūras.

Nuorodos

1. Bauchop T. (1981). Anaerobiniai grybeliai, suardomi prieskrandžio skaidulomis. Žemės ūkis ir aplinka 6 (2–3): 339–348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt ir G Beakes. (2010). Anaerobiniai grybeliai: Neocallimastigomycota. IMA grybelis 1 (2): 181–185.
3. Gruningeris, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister ir MS Elshahed. (2014 m.) Anaerobiniai grybai (phylum Neocallimastigomycota): pažanga suprantant jų taksonomiją, gyvenimo ciklą, ekologiją, vaidmenį ir biotechnologinį potencialą. FEMS Microbiol Ecol 90: 1–17.
4. „Liggenstoffer AS“, „NH Youssef“, „MB Couger“ ir „MS Elshahed“. (2010). Anaerobinių žarnyno grybelių (phylum Neocallimastigomycota) filogenetinė įvairovė ir bendruomeninė struktūra atrajotojų ir ne atrajotojų žolėdžiuose. ISME žurnalas 1–11.
5. Powell MJ ir PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota ir Neocallimastigomycota. 6 skyrius: 141–175. In: DJ McLaughlin ir JW Spatafora (Red . ) Klasifikacija ir evoliucija, 2 ^-asis leidimas „Mycota“ VII dalis, A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
6. Wang X, X Liu ir JZ Groenewald. (2016). Anaerobinių grybų filogenija (phylum Neocallimastigomycota), Kinijos jakų indėlis. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87–103.