RIZOPUS STOLONIFER: CHARAKTERISTIKOS, MORFOLOGIJA IR GYVENIMO CIKLAS - BIOLOGIJA - 2025

Rizopus stolonifer yra kosmopolitinis fitopatogeninis grybelis, priklausantis Mucoraceae šeimai, galintis augti ir vystytis įvairiausiose aplinkose. Tai greitai auganti rūšis, kuri skatina laikomų maisto produktų ar žemės ūkio produktų kolonizavimą ir skaidymą.

Ši rūšis yra vienas iš labiausiai paplitusių grybų, paplitęs visame pasaulyje, nors jis dažnesnis atogrąžų ir subtropikų srityse. Tiesą sakant, tai yra saprofitinis organizmas, įsiterpiantis į dirvos substrato kolonizaciją ir veikiantis kaip parazitas, įsiverždamas į suyrančius augalų audinius.

Erškėtuogių šakniastiebis. Šaltinis: WDKeeper

Paprastai žinomas kaip „juodos duonos pelėsis“, jam būdingas tankus šakotas grybiena, susidedantis iš trijų tipų hifų: stolonų, sporangoforų ir rhizoidų. Sporangija sukuria daugybę branduolių sporų, dalyvaujančių aseksualiniame dauginime, skirtingai nei lytinis dauginimasis, kuriam reikalinga suderinama, bet fiziologiškai skirtinga micelija.

Pramoniniu lygiu Rhizopus genties grybai, įskaitant R. stolonifer, naudojami fermentacijos etilo alkoholio produktui gaminti. Be to, ši rūšis naudojama komerciškai, norint gauti labai gryną pieno rūgštį ir fumaro rūgštį, naudojamą chemijos, maisto ir farmacijos pramonėje.

Bendrosios savybės

Pasiskirstymas ir buveinės

Zygomycota grybelis Rhizopus stolonifer yra vienas iš labiausiai paplitusių gleivių, nes jis yra plačiai paplitęs visoje planetoje. Iš tiesų, tai yra vienas iš pirmųjų grybų, kurie pasirodo ant pasenusios duonos, puvimo daržovių ir vaisių, būdami atsargūs greitai gendančių maisto produktų organizmai.

Rizopus stolonifer yra vienas iš pirmųjų grybų, esančių duonoje. Šaltinis: Mattas Whartonas

Efektyviai klesti 12–32 ºC temperatūros intervale, optimali augimo temperatūra yra 25 ºC. Tiesą sakant, jos sporos retai būna gryno oro aplinkoje, tačiau jų gausu drėgnoje aplinkoje ir aplink skaidomus biologinius produktus.

Paprastai jie yra ant drėgno dirvožemio, komposto ar mėšlo, ant nesuyrančios augalinės medžiagos ar susikaupusių dulkių. Taip pat ant medžio plaušienos, paukščių lizdų, korių ar įvairių sėklų ir vaisių.

Iš tikrųjų ši rūšis gali kolonizuoti daugybę natūralių substratų, nes prisitaiko prie skirtingų pagrindinių maistinių medžiagų koncentracijos. Tiesą sakant, azotą ir anglį galite naudoti tiesiog arba kartu su skirtingomis maistinėmis medžiagomis.

Laboratoriniu lygmeniu Rhizopus stolonifer auga įvairiose terpėse, įskaitant tas, kuriose yra amino junginių ir amonio druskų. Tačiau jis neauga terpėse, kuriose yra daug nitratų, tokiose kaip Czapek Dox Agar, kur nitratai yra vienintelis azoto šaltinis.

In vitro kultūroje Rhizopus stolonifer zygosporos sudygsta po 8-20 dienų, esant vidutinei 21º C temperatūrai. Tiesą sakant, šio grybelio sporoms reikia ilsėtis prieš dygimo procesą ir micelinių ląstelių vystymąsi.

Patologijos daržovėse ir maiste

Rizopus stolonifer yra priežastinis ligos sukėlėjas, žinomas kaip „minkštas vaisių puvinys“, daugiausia braškėse, persikuose ir melionuose. Šie vaisiai, kuriuose yra daug cukraus ir vandens, yra užkrėsti šiuo grybeliu nuo fizinių pažeidimų ar sužalojimų, padarytų tvarkant derlių.

Laikymo metu užkrėstų vaisių audiniai suminkštėja, išskirdami skysčio, turinčio stiprų rūgštinį kvapą. Tiesą sakant, aukšta temperatūra ir drėgmė skatina grybienos, kuri greitai uždengia vaisių paviršių, vystymąsi.

Rizopus stolonifer ant braškės rodo juodą sporangiją. Šaltinis: Eric McKenzie

Iš grybienos išsivysto sporagija ir sporos, kurios sudygus sukuria įvairius esterazės ir kutinazės fermentus, kurie ardo gretimų audinių ląstelių sieneles. Tokiu būdu liga plinta šalia esančiais sveikais vaisiais, įsikišus vabzdžiams ar vėjui.

Laboratoriniai tyrimai leido nustatyti, kad patogeninį Rhizopus stolonifer poveikį lemia saugomų produktų audinių maceracija. Fermentiniai poligalakturonazės (PG) ir pektinmetilesterazės (PME) kompleksai yra atsakingi už šį maceraciją suyrant vaisiams, daržovėms ar gumbams.

Tokiu būdu paveiktas maistas įgyja tamsiai rudą atspalvį dėl to, kad ant grybienos gausiai susikaupia tamsi sprangija. Daugeliu atvejų šis simptomas dažnai painiojamas su priepuoliu, kurį sukėlė „rudojo puvinio“ sukėlėjas Monilia fructicola.

Žmogaus patologijos

Žmonėms didelė Rhizopus sporų koncentracija aplinkoje sukelia tam tikro tipo kvėpavimo takus. Ši liga yra žinoma kaip padidėjusio jautrumo pneumonitas arba išorinis alerginis alveolitas; panašiai kai kuriems žmonėms gali pasireikšti odos reakcija.

Taksonomija

Erškėčio (Rhizopus stolonifer) rūšis yra kosmopolitinis grybas, taksonomiškai išsidėstęs kaip:

- Grybų karalystė

- Prieglobstis: Zygomycota

- Skyrius: Mycota

- Padalijimas: Mycotina

- Klasė: Zygomycetes

- Užsakymas: Mucorales

- Šeima: Mucoraceae

- Gentis: Rhizopus

- Rūšis: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Sinonimai

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxurians Schroet (1886)

- „Mucor niger Geodoelst“ (1902 m.)

- „Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke“ (1893 m.)

Morfologija

Erškėtuogių šakniastiebis yra gijinis grybelis, turintis 2 mm ilgio ir 20 μm storio nesuskirstytus sporangoforus. Šis oro hyfa, žiedkočiai ar sporangoforas atsiranda iš gerai išsivysčiusių rhizoidų ir yra tamsiai rudos spalvos.

Sporangijos yra rutulio formos ir blizgios juodos spalvos, jų skersmuo yra 250–280 μm, jos struktūra vadinama kolumella. Rizopus genties grybams būdingos sporangiosporos arba aseksualinės sporos yra juodos spalvos ir yra 15–18 μm.

Erškėčio (Rhizopus stolonifer) rūšis yra grybų rūšis Mucoraceae šeimoje. Šaltinis: „Trakunsukharat“, P., „Beasley“, DR, „Shivas“, RG (2011)

Ši rūšis turi labai platų šakniastiebį ir gausų zygosporą arba lytinę grybelio dalį. Iš tikrųjų zygosporos yra sferinės struktūros, storos ir lygios ląstelių sienos, maždaug 200 μm skersmens.

Šakniastiebių (Rhizopus stolonifer) kolonijos greitai auga, jų laboratorinė kultūra per tris dienas visiškai uždengia Petri lėkštelę 25 ° C temperatūroje. Kolonijos struktūra yra tvirta, tanki ir medvilninė oro grybiena, iš pradžių balta, o vėliau -. pilkos, rausvai ar rudos spalvos atspalviai.

Iš tikrųjų jos dinaminei raidai palanki tai, kad yra stolonų, kurie suteikia ploto struktūrą, palaikančią grybienos augimą. Tokiu būdu grybelis greitai užima didelius plotus horizontalioje arba vertikalioje padėtyje.

Rizopus stolonifer yra fakultatyvus aerobinis organizmas, plačiai augantis sultinguose audiniuose, kuriuose gausu cukraus. Tokiu būdu grybelis kaupia atsargas derlingos hifos, kuriai būdinga išorinė aerobinė sporangija, vystymosi momentui.

Gyvenimo ciklas

Rizopus stolonifer dauginasi lytiškai ar aseksualiai. Tiesą sakant, tai yra heterotalinis organizmas, kurio lytiniam dauginimuisi reikia sujungti du skirtingo krūvio talius, kad būtų sukurta lyties spora.

Lytinis dauginimasis

Lytinis dauginimasis vyksta nepalankiomis sąlygomis, poravimosi metu suderinamų kamienų metu, galiausiai atsirandant zygosporai. Iš tikrųjų sporangoforai turi teigiamos „+“ arba neigiamos „-“ tipo poravimosi padermes, o tai palengvina jų susivienijimą.

„Rhizopus stolonifer“ lytinis dauginimasis prasideda, kai įvyksta dviejų skirtingų ženklų padermių progametangija arba specializuota hifė. Šis potraukis tarp skirtingos progametangijos atsiranda pasklidus difuziniams hormonams dujų pavidalu.

Toliau iškyla dvi gametangijos arba viršūninės ląstelės, kurių kiekvienoje yra gausu „+“ branduolių, o kitoje yra „-“ branduoliai. Gametangijos saugiklis sukelia daugybės „+“ ir „-“ branduolių porų jungimąsi, sudarydamas diploidinius branduolius.

Tokiu būdu gaunamas zygosporangium, daugialąsčių ląstelių produktas, turintis tvirtą, pigmentuotą ir šiurkščią ląstelių sienelę, turinčią vieną zygosporą. Esant palankioms aplinkos sąlygoms, diploidiniai branduoliai patiria mejozės procesą prieš pat daigumą.

Dygimo metu zygosporangium siena lūžta, išlaisvindama zygosporą, susidaro sporangoforas. Sporangioforo gale yra sporos, atsirandančios iš sporų, kurios sudygus suformuos „+“ arba „-“ grybą.

Rizopus stolonifer grybelis didžiąją lytinio dauginimosi ciklo dalį elgiasi kaip haploidinis organizmas. Be to, grybiena yra sudaryta iš daugybės šakotų hifų, atliekančių grybelio palaikomąją ir mitybos funkciją.

Lytinio ir aseksualaus Rhizopus stolonifer ciklai. Šaltinis: „Pancrat“

Neseksualus dauginimasis

Aseksualinis ciklas susidaro palankiomis sąlygomis, kai sporangoforai gaminami pradedant sporangija, kurioje yra lytiniu būdu suderinamų sporų. Sporų išsisklaidymo formai palankus vėjas, nes subręsta sporangija, jų plona siena suyra ir išskiria sporas.

Oro hifai susidaro iš tarpdančių ir išauga iki tam tikro aukščio. Tuomet branduoliai ir citoplazma sugrupuojami į viršūninį galą, skatinant aerofizės viršūnės augimą.

Ši sritis išauga rutuliškai, todėl atsiranda sporoplazmos ir dvitaškės suapvalinta sporangija. Sporoplazmos branduoliai sparčiai dalijasi, kol jie virsta spongiosporomis.

Kai šios struktūros subręsta, kolumelė suyra ir išleidžia į atmosferą didelius sporangiosporų kiekius. Tinkamame substrate ir esant palankioms temperatūros ir drėgmės sąlygoms šios sporos sudygsta.

Tokiu būdu susidaro naujas hifų kompleksas, kuris išsiplės tęsdamas ciklą. Esant nepalankioms sąlygoms, tarpslanksteliniame grybelyje susidaro septa, sukelianti spuogus, vadinamą chlamydiospora.

Nuorodos

1. González, C. (2005) Grybų gyvenimo ciklas. Atkurta: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: juodos duonos pelėsių morfologija ir dauginimasis. Atkurta: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) „Rhizopus“. „Encyclopædia Britannica, inc. Atgauta: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Alerginiai grybeliai ir aktinomicetai. „Bilbao“: Ibero-Amerikos žurnalas apie mikologiją.
5. Rizopusas. (2019 m.). Vikipedija, nemokama enciklopedija. Atkurta: es.wikipedia.org
6. „Rhizopus stolonifer“ („Ehrenberg: Fries“) Vuillemin (2002) „RevIberoamMicol“. 38 psl.
7. Vikipedijos bendradarbiai. (2019 m.). Erškėtuogių šakniastiebis. Vikipedijoje, nemokama enciklopedija. Atkurta: en.wikipedia.org