Тип питания аспергилл: Аспергилл — гриб, чёрный, нигер, представители

Аспергилл — гриб, чёрный, нигер, представители

Такие растения, как плесневые высшие грибы из рода аспергилл являются одними из наиболее широко распространенных в природе, так как они обладают устойчивостью к воздействию факторов внешней среды. Грибы аспергиллы — это представители класса сумчатых грибов. Естественная среда их обитания – почва, чаще в местностях с теплым климатом. Аспергиллы являются аэробами, они отлично произрастают на разнообразных субстратах. Часто их можно увидеть на продуктах растительного происхождения в виде уплощенного пушистого окрашенного плесневого налета, в основном, голубого или зеленого цвета. Например, колонии аспергиллов заметны на хлебе при несоблюдении правил хранения, на варенье, обоях в помещении с повышенной влажностью, т.д. На стенах темных сырых комнат иногда появляется «черная плесень» за счет развития Aspergillus niger (аспергилл черный) в стадии плодоношения. Таким образом, в большинстве своем аспергиллы являются сапрофитами, но среди них есть виды грибов-паразитов для людей и животных. Они вызывают такие заболевания, как аспергиллезы. Аспергиллез развивается в большинстве случаев у людей, страдающих иммунодефицитом. Путь проникновения грибка – через верхние дыхательные пути. Характерная симптоматика заболевания развивается при поражении дыхательной, нервной систем, желудочно-кишечного тракта человека. Чаще развивается легочная форма аспергиллеза. При аспергиллезном менингите или энцефалите вероятен летальный исход. Строение аспергилла сходно со строением плесневого гриба пеницилла. Различают вегетативное тело в виде ветвистого мицелия, пронизывающего субстрат. Конидиеносцы, состоящие из одной клетки, реже с перегородками, отходят от опорных клеток грибницы. На верхней части конидиеносцев расположены в форме цепочек одноклеточные конидии. Плесневый налет имеет такую же окраску, как скопления зрелых конидий на мицелии. После созревания конидии отламываются от грибницы, переносятся на другое место и при благоприятных условиях прорастают, давая начало новому организму гриба. Это бесполый путь размножения аспергилл. Некоторые виды размножаются половым путем, например, Aspergillus fumigatus. Аспергиллы являются активными разрушающими агентами различных материалов, возбудителями тяжелых заболеваний и провоцирующим фактором токсических поражений организмов животных и людей. Это их отрицательные качества. Но также грибы этого рода способны продуцировать разные ферменты и другие вещества в процессе своей жизнедеятельности, которые успешно применяются в различных сферах промышленности. Так, аспергилл нигер – биохимически активный гриб – продуцирует множество ферментов. В частности, фермент таназа используется для образования галловой кислоты, которая идет на производство красок, чернил, некоторых медицинских препаратов. Посредством пектолитических ферментов аспергилла черного осуществляют осветление вин и соков, расщепление на отдельные волокна стеблей растений. Ферменты аспергилл дают возможность из крахмала получать кристаллическую глюкозу, из инулина – фруктозу, в ходе определенных реакций получают фумаровую, щавелевую, лимонную кислоты. С помощью некоторых штаммов аспергилла черного синтезируют витамины – биотин, В1, В2, антибактериальный препарат фумагиллин для лечения амёбной дизентерии, другие лекарственные средства. Виды A. Orizae, A. Flavus в восточных странах используют для изготовления соевого соуса, в Японии – рисовой водки (саке). Полезные свойства гриба аспергилл чрезвычайно многообразны.

Аспергилл, плесневый гриб • Илья Винер • Научная картинка дня на «Элементах» • Биология, Микология

На фото, полученном при помощи электронного сканирующего микроскопа, запечатлены конидиеносец и споры желтого аспергилла (Aspergillus flavus) — одного из самых распространенных видов микроскопических высших плесневых грибов рода Aspergillus. Род Aspergillus принадлежит к аскомицетам (Ascomycota), или сумчатым грибам. Конидиеносец покрыт бутылковидными клетками фиалидами, от «горлышка» которых отделяются конидиоспоры, или конидии. Такой форме конидиеносцев этот род грибов и обязан своим названием: итальянскому ботанику и микологу, а по совместительству священнику Пьеру Антонио Микели они напомнили под микроскопом кропило (

лат. аspergillus) — приспособление для разбрызгивания святой воды во время богослужения.

Конидиеносец производит споры, возникающие без редукционного деления, но у многих видов аспергиллов известна также и половая стадия с настоящими плодовыми телами, правда маленькими и просто устроенными. Они похожи на матрешки: замкнутые шары с асками (плодовыми сумками) внутри, которые, в свою очередь, содержат аскоспоры. Такой замкнутый тип плодового тела называется клейстотеций. Чередование половой и бесполой стадий жизненного цикла характерно для высших грибов, то есть грибов, имеющих дикариотическую стадию.

Споры разных аспергиллов окружают нас 24 часа в сутки, они присутствуют в воздухе, которым мы дышим, и в продуктах, которые мы едим. Неудивительно, что эти грибы играют важную роль в жизни людей, принося как пользу, так и значительный вред. Виды рода Aspergillus — одни из самых востребованных в современном биотехнологическом производстве благодаря тому, что они продуцируют ряд ценных метаболитов. А поскольку аспергиллы легко культивировать в больших биореакторах, то эти метаболиты можно получать в огромных количествах. Например, пищевой консервант лимонная кислота в основном производится в биореакторах из сахара промышленными штаммами аспергилла черного (

A. niger), хотя впервые она была выделена из незрелых лимонов. Дело в том, что ее производство в промышленных масштабах из цитрусовых нерентабельно, так же как и синтез химическим путем.

Другой вид аспергилла, A. oryzae, традиционно используют при ферментации зерновых и бобовых культур в восточной Азии для производства соевого соуса и знаменитой водки саке. Для изготовления саке опару из A. oryzae смешивают с пропаренным рисом, водой и дрожжами. Поскольку рис, в отличие от солода, не содержит фермент амилазу, превращающий крахмал в сахар,

A. oryzae как раз и выполняет его функцию, делая сахара доступными для сбраживания дрожжами. Из аспергиллов также получают важные ферменты — например, глюкозооксидазу, лизоцим и лактазу.

К сожалению, не все виды аспергиллов столь дружелюбны к человеку. Тот же A. flavus выделяет вторичные метаболиты афлатоксины — сильные гепатоканцерогены, ставшие известными в середине прошлого века, когда в Великобритании неожиданно погибли десятки тысяч индюшек: они отравились арахисом, пораженным A. flavus

. Интересно, что гурманы одного из африканских племен группы банту в Мозамбике специально хранят продукты в таких условиях, чтобы на них развивался A. flavus, потому что он выделяет специфические вещества, придающие пище уникальный вкус. Правда, постоянное потребление малых доз афлатоксинов повышает риск развития рака печени у членов племени в возрасте до 40 лет.

Некоторые виды аспергиллов могут вызывать микозы, особенно часто развивающиеся у пациентов с иммунодефицитами. Чаще всего за это ответственен аспергилл дымящий (A. fumigatus). Иногда микоз может маскироваться под обычный синусит, с насморком и температурой, что затрудняет постановку правильного диагноза и, как следствие, назначение адекватного лечения.

Попадая в легкие человека с иммунодефицитом, гриб часто вызывает аспергиллёз легких. В особо запущенных случаях может даже образоваться аспергиллезная мицетома — опухолеподобное новообразование, состоящее в основном из мицелия A. fumigatus и остатков погибших клеток легкого. Такие мицетомы могут достигать 9 см в диаметре.

В заключении отметим, что часто, в том числе в научно-популярных источниках, когда речь идет о микозах, употребляют неудачное с точки зрения микологов и бактериологов слово «грибок», называя им как заболевание, так и сам гриб. Этот термин может запутать читателя, поскольку действительно существует группа бактерий под названием лучистые грибки, или актиномицеты, которые не имеют никакого отношения ни к грибами, ни даже к эукариотом.

Фото © George Barron с сайта atrium.lib.uoguelph.ca.

Илья Винер

Плесневый гриб травит людей, но виноват в этом совсем не он

Виновником многих болезней животных и людей являются яды под названием афлатоксины. Эти органические соединения вызывают рак печени, подавляют иммунную систему и даже повреждают ДНК, из-за чего, в частности, замедляется нормальный рост и развитие детей. В высоких концентрациях эти яды могут быть смертельно опасны.

Афлатоксины попадают в организм человека с продуктами питания, а производят их плесневые грибы рода аспергилл. Американские учёные изучили вид аспергилл жёлтый (Aspergillus flavus, также известен как жёлтая плесень). Больше всего этот гриб любит растения с повышенным содержанием крахмала (пшеница, рис, кукуруза, просо) и жирных кислот (арахис, грецкие орехи, соя, семена подсолнечника).

Изучая этот гриб и токсичные соединения, которые он производит, исследователи из Корнеллского Университета и Университета Северной Каролины обнаружили интересную взаимосвязь. Оказывается, выработка яда связана с деятельностью насекомых.

Изначально авторов работы заинтересовал тот факт, что не все аспергиллы производят токсин. Некоторые виды этих грибов (примерно треть из всех) совершенно безопасны.

Спора гриба аспергилл жёлтый.

Получается, есть некий фактор, заставляющий аспергилл продуцировать ядовитые вещества.

Исследователи предположили, что причиной могут быть насекомые, которые либо поедают грибок (и он выработал свою систему защиты), либо конкурируют с ним за пищу.

Чтобы выяснить наверняка, команда собрала образцы A. flavus и использовала группу плодовых мух (дрозофил). Эти насекомые и грибы используют одни и те же растения в качестве «рассадников» (мест для размножения), а также питаются одними и теми же продуктами (например, микроорганизмами, разлагающими плод, а также веществами из самого плода). Кроме того, личинки дрозофил порой не прочь пообедать и самим грибом.

После нескольких экспериментов учёные обнаружили, что яд, производимый аспергиллами, защищает их от употребления в пищу личинками. Когда специалисты добавляли афлатоксин в пищу личинок плодовых мух, те погибали, а гриб процветал.

Также выяснилось, что те виды грибов, которые продуцировали токсины, сильнее разрастались в присутствии плодовых мух. Производство афлатоксина увеличилось в среднем в полтора раза в присутствии даже одной личинки и почти втрое, если гриб был механически повреждён. А без насекомых рост плесени замедлялся.

Получается, что выработка афлатоксинов – это защитный механизм грибов, поясняют авторы работы. Они уверены, что эти данные помогут фермерам: если начать бороться с насекомыми, сельскохозяйственные культуры очистятся от ядов и станут безопасными для здоровья людей и животных.

Последние, кстати, страдают в той же степени, если не больше людей. Употребление отравленных растений заметно снижает поголовье скота, отмечают эксперты. По их оценкам, только в США финансовый урон от таких потерь составляет примерно 270 миллионов долларов в год.

Исследователи добавляют, что необходимо провести также новые работы с другими видами насекомых (например, гусеницами), чтобы фермеры знали всех своих врагов в лицо. Только тогда получится выработать наиболее эффективные стратегии биоконтроля.

Более подробно об исследовании рассказывается в научной статье, опубликованной в издании Proceedings of the Royal Society B.

Кстати, растения, которым досаждают вредители, вырабатывают немало интересных защитных механизмов. Например, они превращают гусениц в каннибалов, а также имитируют «вкус песка», чтобы отпугивать голодных насекомых.

Аспергилл — Справочник химика 21

    Температура, свет, концентрация питательных веществ в жидкой среде и степень увлажнения твердой среды оказывают сильное влияние на рост и развитие плесневых грибов. Оптимальная температура для большинства аспергиллов лежит в пределах 25—30°, но большинство грибов при поверхностном методе может переносить временное повышение температуры до 40 и даже 45° без заметной потери активности амилолитических ферментов. [c.137]
    Для питания аспергиллов необходимы углеводы, азотистые и [c. 147]

    При спиртовом брожении дрожжам сопутствуют главным образом молочнокислые бактерии. Нарастание кислотности сверх нормальной на 0,2° соответствует тратам примерно 0,6% всего сбраживаемого сахара, а нарастание на 1° вызывает понижение выхода сппрта на 2—2,3 дал на 1 т крахмала. С нарастанием кислотности бражки уменьшается pH, Начиная с pH 4,2 (титруемая кислотность 0,8°), амилазы солода в бражке не обнаруживается. Глюкоамилаза и мальтаза аспергиллов в отличие от ферментов солода кислотоустойчивы и осахаривают крахмал при pH 4—3,8 а-амилаза инактивируется при таком же pH, как и солодовая, но в меньшей мере. [c.247]

    Гриб аспергилл можно выращивать и в естественных условиях, в увлажненных кучах листьев, к которым добавляют мельничные отходы. При теплой погоде гриб хорошо растет и может быть использован для борьбы с вредной черепашкой в местах зимовки. [c.117]

    Возможность выращивания культуры аспергиллов с высокой активностью ферментов на естественных и искусственных средах указывает на то, что плесневые грибы могут усваивать весьма разнообразные химические соединения.  [c.138]

    Влияние высоких температур на развитие плесневых грибов было исследовано на культурах из государственной коллекции микроорганизмов Биологического института АН ЧССР. За исключением грибов из рода Aspergillus, вырастаюЕчих при более высоких температурах, ни один вид из рода Peni illium и класса несовершенных не развивался при 40° С. Оптимальная температура для развития испытываемых плесневых грибов следующая для аспергиллов 26—32° С и для всех остальных 26—30° С. Она полностью соответствует средним температурам, характерным для влажных тропических областей. Именно там встречаются испытанные нами виды грибов. В результате проведенных ранее опытов установлено, что плесневые грибы, изолированные в областях с высокими температурами, имеют более высокий температурный максимум. Это связано с приспособлением плесневых грибов [c.13]

    Аспергиллы являются типичными аэрофилгми, поэтому они могут развиваться только на поверхности твердой или жидкой среды пли в жидкой, достаточно аэрируемой среде. Оптимальная температура для большинства аспергиллов 25—30″С, для некоторых — до 35°С. Большинство грибов прн поверхностно.м культивировании могут переносить кратковременное повышение температуры до 40 п даже 45°С без заметной потери активности ферментов. Оптимальная влажность среды для них около 65%. [c.147]

    Среда должна содержать соединения, в состав которых входят сера, фосфор, калий, магний и микроэлементы. Большинство плесневых грибов усваивают серу из сульфатов, а фосфор — из солей фосфорной кислоты. Аспергиллы не нуждаются в готовых витаминах и факторах роста, так как способны сами синтезировать их из более простых химических соединений, содержащихся в среде. Препараты ферментов из плесневых грибов содержат, как правило, широкий набор ферментов, поэтому во многих случаях могут полностью заменять зерновой солод. [c.148]

    Различные виды аспергиллов обладают неодинаковой протеоли-тнческой активностью. Например, Asp. awamori почти не содержит протеиназы, действующей в слабокислой среде. Asp. oryzae, наоборот, содержит ее. На рис. 66 показана активность протеиназ этих аспергиллов в зависимости от pH. [c.185]

    У метаболитов с небольшой молекулярной массой звенья первичных предшественников иногда очевидны примером может служить образующийся из аминокислот дикетопиперазин аспергилло- [c.351]

    Пенициллы и аспергиллы имеют хорошо развитый многоклеточный мицелий. Размножаются преимущест- венно конидиальным спороношением. Встречаются в виде голубого, зеленого, сизого, реже других цветов налета на продуктах растительного происхождения (варенье, томатная паста), лимонах и апельсинах, отсыревших изделиях из кожи, обоях. Распространены в верхних горизонтах почвы. [c.36]

    Aspergillus, или леечная плесень (рис. 5, г) имеет обычно одноклеточные конидиеносцы (шаровидно, булавовидно или грушевидно вздутые). На них располагаются параллельно друг другу короткие кеглеобразные сте-ригмы, каждая из которых отшнуровывает радиально цепочки конидий. Некоторые виды аспергиллов имеют два ряда стеригм. Вся головка конидиеносца с радиально расходящимися цепочками конидий напоминает наконечник лейки со струйками воды. [c.37]

    Среды для выращивания плесневых и дрожжевых грибов. Агар Чапека—Докса (г/л) сахарозы — 30, натрия нитрата — 3, калия гидрофосфа-та — 1, магния сульфата — 0,5, калия хлорида — 0,5, железа сульфата — 0,01, агар-агара — 15. Стерилизация при 112—120 °С втечение 15 мин, pH после стерилизации 7,1—7,4. Эта синтетическая среда применяется для культивирования грибов, изучения хламидоспор у грибов andida и морфологии аспергилл. [c.316]

    Наиболее достоверным в лабораторной диагностике этих микозов следует считать получение культуры возбудителя при исследовании биоптатов или пунктатов из закрытых очагов поражения (абсцессы, воспалительные участки тканей), повторное обнаружение в значительных концентрациях гриба одного и того же вида в сочетании с клинико-эпидемиологическими, патоморфологическими и иммунологическими данными. Аспергиллы можно проверять на токсигенность путем заражения морских свинок или кроликов, но чаще афлатоксины идентифицируют в экстрактах хроматографическими методами. [c.324]

    Многие аспергиллы (как и пенициллы), не включенные в таблицу, образуют самые различные продукты и могут применяться в других целях. Например, Asp. рекомендуется к использованию в качестве удобрения для слабощелочных почв, не содержащих марганец в доступной форме для растений. Мицелий грибов Asp. oryzae и Asp. и gerмoжeт осаждать золото из растворов его хлоридов [22]. [c.201]

    Некоторые аспергиллы и продуцируемые ими биологически активные вещества [c.202]

    Пенициллы и аспергиллы образуют легко фильтруемую биомассу, поэтому для получения нативного раствора в этом случае применяют барабанные вакуум-фильтры — аппарат непрерывного действия с фильтрующим основанием, расположенным на наружной цилиндрической поверхности горизонтального вращающегося барабана, частично погруженного в суспензию [c. 334]

    Кроме дрожжей продуцентами эрогостерина могут быть мицелиальные грибы — аспергиллы и пенициллы, в которых содержится [c.451]

    В настоящее время известно большое количество штаммов токси-генных и нетоксигенных аспергиллов, растущих на различных субстратах и способных разрушать афлатоксины. [c.389]

    Степень биодеградации токсинов зависит от штамма. Отмечено, что аспергиллы, продуцировавшие максимальные количества афлатоксинов, одновременно являлись их наиболее активными биодест-рукторами. [c.389]

    Аспергиллы принадлежат к типичным аэрофилам, в связи с чем они могут развиваться только на поверхности твердого или жидкого субстрата либо в жидкой, достаточно аэрируемой среде. [c.137]

    Открытые камеры по Зановой). Этот метод пригоден для наблюдения спор и конидий плесеней, особенно аспергиллов, пенициллов и несовершенных грибов. Метод позволяет наблюдать все развитие грибов от набухания спор до созревания новой генерации. Очень хорошо можно наблюдать также и половые плодоносные образования. [c.30]

    Эти данные дают возможность методами люминесцентного анализа обнаруживать аспергиллы в пищевых продуктах и промышленных материалах, в которых обычными способами выявить их трудно или совсем но удается. [c.227]

    Глюконовую кислоту образуют многие аспергиллы и пенициллы. Это продукт ферментативного окисления глюкозы глюкозооксидазой, выделяемой грибами в питательную среду. У Aspergillus niger этот процесс может идти с высоким выходом даже в 30-35%-ных растворах глюкозы, если выделяющуюся кислоту нейтрализовать карбонатом кальция. [c.329]

    У мукоровых грибов на конце спорангиеносца имеется шаровидное вздутие, окруженное оболочкой, внутри которого образуются споры. У аспергиллов конец конидиеносца имеет булавовидное утолщение, от которого отходят удлиненные клетки, называемые стеригмами от стеригм отшнуровываются более мелкие круглые клетки — конидии.  [c.135]

    Для получения культур грибов, обильно образующих активные ферменты, особое значение имеет выбор источника азота в питательной среде. Аспергиллы относятся к группе грибов, способных нормально развиваться и образовывать ферменты как на средах со сложными азотистыми веществами, так и с минеральными источниками азота. Поэтому при культивировании этих грибов можно в качестве источников азота использовать аммонийные соли неорганических и органических кислот, нитраты, гидролизаты белков, содержащие аминокислоты, продукты неполного гидролиза белка и сами белки. Усвоение,последних двух источников азота связано со способностью грибов к образованию протеолитических ферментов, которые должны расщепить белки, пептоны и полипептиды до усвояемых аминокислот. Многие исследователи считают кислотные гидролизаты белков наилучшими источниками азота для образования грибами ферментов. Однако высокая активность амилазы в культурах Asp. oryzae достигается и при культивировании на средах с нитратами.  [c.139]

    Аспергиллы не нуждаются в добавлении к среде витаминов и факторов роста, так как способны сами синтезировать их из более простых химических соединений, содержащихся в среде. Более того, некоторые виды аспергиллов, например Asp flavus, по данным ЦНИИСПа, образует очень большое количество рибофлавина и, следовательно, на применении этого гриба может быть основан биосинтез рибофлавина. Естественные среды, используемые для культивирования грибов, обычно содержат достаточное количество всех питательных Беществ, необходимых для нормального роста гриба. Только к бедным средам, состоящим из отходов производства, иногда добавляют источники углерода, азота и минеральных солей, недостаток которых тормозит развитие гриба и образование им активных ферментных комплексов. [c.140]

    Для осахаривания крахмалистого сырья в спиртовом производстве применяются два вида аспергиллов Asp. niger и Asp. oryzae. Работами ЦНИИСПа установлено, что они образуют резко отличные одна от другой амилолитические системы ферментов, которые, однако, обеспечивают одинаковые выходы спирта. Сравнивая амилолитические ферменты, образуемые плесневыми грибами, с солодовой системой амилаз, необходимо отметить одну характерную особенность плесневых грибов — образование ими декстриназы и мальтазы — активных ферментов, дополняющих действие амилазы. Декстриназа гидролизует до сбраживаемых сахаров конечные декстрины, остающиеся после воздействия на крахмал а- и р-амилаз солода. Мальтаза гидролизует дисахарид мальтозу на две молекулы глюкозы, но имеются указания на то, что она может гидролизовать и более сложные углеводы — декстрины и даже крахмал. Поэтому для полной характеристики способности тех или иных микроорганизмов, тканей или органов растений и животных к гидролизу крахмала в ЦНИИСПе принято определять не только амилолитическую п осахаривающую способность, применяя в качестве субстрата крахмал, но и способность к гидролизу конечных декстринов и мальтозы. [c.140]

    Сопоставляя активность амилолитических ферментов двух видов аспергиллов, можно сделать вывод о том, что полный гидролиз крахмала возможен при низком содержании амилазы, но при одновременном участии ферментов, ее дополняющих. Высокая активность мальтазы у гриба Asp. niger как бы компенсирует низкую активность амилазы и обеспечивает одинаковый выход продуктов брожения. [c.141]

---

Род Аспергилл (Aspergillus) — это… Что такое Род Аспергилл (Aspergillus)?

        Грибы из рода аспергилл, описанного впервые в 1729 г. итальянским микологом П. Микели,— одни из наиболее распространенных гифомицетов. Естественное местообитание их — верхние горизонты почвы, особенно в южных широтах. Но чаще всего их обнаруживают на различных продуктах, главным образом растительного происхождения, где колонии их образуют плесневые налеты разного цвета, особенно часты голубовато-зеленые, реже других цветов. Колонии аспергиллов появляются на хлебе, хранящемся при повышенной влажности, на варенье, влажных обоях, изделиях из кожи и т. п. Следовательно, большинство видов аспергиллов — сапрофиты. Но в этом роде имеются и паразиты животных и человека.

---

        Вегетативное тело аспергиллов — многодетный, очень ветвистый мицелий, пронизывающий субстрат. Клетки мицелия многоядерны. Иногда развивается и обильный воздушный мицелий. У большинства аспергиллов плесневый налет состоит из конидиеносцев с конидиями. Конидиеносцы отходят вверх от особых клеток мицелия — опорных клеток (рис. 231). У разных видов конидиеносцы имеют различные размеры, могут представлять собой одну клетку или, реже, иметь перегородки, у немногих ветвятся. У большинства аспергиллов конидиеносцы бесцветны, как и гифы мицелия, а у некоторых (например, у представителей групп A. nidulans, A. ochraceus) они коричневатые или желтоватые. Оболочки их у большинства гладкие, у немногих (группа A. ochraceus, A. effusus из группы A. nidulans) шиповатые. Верхняя часть конидиеносца вздувается, образуя пузырь, у большинства округлый, у отдельных видов в различной степени вытянутый. На пузыре или радиально, или только в верхней его части размещаются флажковидные клетки — фиалиды, из узкого горлышка которых выходят одна за другой, располагаясь в цепочку, одноклетные конидии. Непосредственно у отверстия наверху фиалиды конидии имеют тонкую оболочку, часто бесцветны или бледно окрашены, и окончательное созревание и оформление их происходит постепенно. Чем выше по цепочке, тем конидии крупнее, интенсивнее окрашены и более зрелы (табл. 56). Зрелые конидии имеют определенную форму и окраску, у многих аспергиллов становятся при созревании шиповатыми или бугорчатыми. Окраска массы конидий как раз и придает тот или иной цвет плесневому налету, т. е. колонии.

---

        У некоторых аспергиллов, находящихся, повидимому, на более высокой ступени эволюционного развития, увеличение количества образующихся конидий происходит в результате того, что на пузыре конидиеносца возникает серия клеток (профиалид), на которых сидят пучками, или мутовками, фиалиды (рис. 231). При малом увеличении микроскопа верхушка конидиеносца аспергилла, несущая цепочки конидий, внешне очень похожа на наконечник лейки, из отверстий которого льются струйки воды. Поэтому русское название аспергилла — леечный гриб. Однако точный перевод аспергилла будет «косматая голова», что также очень хорошо согласуется с впечатлением, производимым при рассматривании конидиеносцев с цепочками конидий.

---

        По мере созревания конидии отваливаются, переносятся на новые места и прорастают при благоприятных условиях, образуя мицелий.

        При помощи конидий, т. е. бесполым путем, размножается большинство аспергиллов. Однако некоторым из них свойственно и высшее спороношение — сумчатое, т. е. половое. В колониях таких видов бывают заметны невооруженным глазом маленькие шарики, у большинства желтого цвета. Это плодовые тела — клейстотеции. Они были впервые обнаружены Г. Линком (1809) в гербарном материале.

        Клейстотеции сохранились главным образом у тех аспергиллов, у которых конидиеносцы имеют более простое строение: не несут на своем пузыре тех дополнительных элементов (профиалид), которые характерны для видов, утративших сумчатое спороношение.

        В настоящее время сумчатая стадия известна почти у всех видов группы A. glaucus, у всех видов серии A. fischeri из группы A. fumigatus, у многих видов группы A. nidulans и у некоторых видов групп A. ornatus, A cremeus и A. ochraceus. Эти грибы имеют фиалиды, образующиеся непосредственно на пузыре конидиеносца (без профиалид).

        На клейстотеции похожи склероции, образующиеся у многих видов аспергиллов из групп A. candidus, A. niger, A. flavus и A. ochraceus. Но, в отличие от клейстотециев, они представляют собой простое сплетение гиф мицелия и внутри нет сумок. Можно предположить, что склероции — это клейстотеции, утратившие способность формировать аскоспоры. Подтверждением такого предположения служит образование внутри склероциев сумчатого спороношения, например у A. alliaceus.

        Склероции особенно обильны при высоком содержании в среде нитратов и сахарозы и при температуре 20—25°С.

        Иногда за клейстотеции или склероции можно принять сходные по внешнему облику образования, наблюдающиеся в колониях некоторых групп (A. nidulans, A. versicolor, A. ustus). Это скопления шаровидных или извитых клеток с такими толстыми оболочками, что полость этих клеток почти полностью облитерируется. Иногда их принимают за хламидоспоры. Действительно, у A. nidulans прослежено прорастание этих клеток в мицелий. Однако истинная природа толстостенных клеток не установлена.

---

        У аспергиллов, так же как у пенициллов и многих других грибов, имеются дополнительные механизмы образования новых форм, кроме полового процесса. Первое сообщение о гетерокариозе у A. niger (табл. 58) и A. nidulans, было опубликовано в 1940 г. Г. X. Госсопом с сотрудниками. Парасексуальный процесс, существенный момент в котором представляет гетерокариоз, был также впервые продемонстрирован на A. nidulans в 1952 г. Ж. Е.Ропером, а затем на A. niger Л. Понтекорво и др. С тех пор он был всесторонне изучен у многих других видов и родов грибов.

        То, что именно аспергиллы были подвергнуты такому усиленному изучению в указанном плане, отнюдь не было случайным. Примерно с середины XIX в. аспергиллы уже привлекали к себе внимание как активные агенты процессов разрушения самых разнообразных материалов, как возбудители заболеваний и причина токсикозов животных и человека, как продуценты различных ферментов и других ценных продуктов обмена веществ, с успехом используемых в ряде отраслей промышленности. Кроме того, они хорошо растут в лабораторных условиях, почему и стали одним из излюбленных объектов исследований. Достаточно сказать, что между 1891 и 1928 гг. было опубликовано более 2000 работ по аспергиллам, посвященных главным образом физиологии, биохимии и генетике видов этих грибов. Изучение их продолжается и в настоящее время. Особенно активно работают с аспергиллами в лабораториях с 1940 г., когда их стали использовать как вообще весьма удобные модели в исследованиях генетических закономерностей, различных физиологических процессов, путей обмена веществ и т. п.

        Некоторые группы и виды аспергиллов широко распространены в природе и имеют, как уже было сказано, весьма существенное практическое значение. Это в первую очередь представители группы A. niger, наиболее активно используемые в промышленности и в лабораторных исследованиях. Только видам этой группы начиная с 1945 г. было посвящено свыше 1000 научных статей! Они выделяются из почвы в разных странах и на разных континентах, т. е. являются космополитами. Они развиваются на зерне во время его хранения, на плодах, овощах, хлопчатобумажных изделиях, коже и материалах, богатых белками.

        Колонии видов группы A. niger коричневые, шоколадные или черные (табл. 58). Конидиеносцы несут профиалиды с мутовками фиалид.

---

        Виды группы A. niger отличаются многообразной биохимической активностью. Они вырабатывают разнообразные ферменты — амилолитические, протеиназы, пектиназу, липазу, глюкозооксидазу, ферменты, разрушающие роговое вещество, хитин и др. Уже в 1787 г. было описано «сбраживание» галловых орешков при помощи A. niger, вырабатывающего фермент таназу, с образованием галловой кислоты, которая используется для производства ряда красок, чернил, некоторых фармацевтических препаратов. В настоящее время при помощи пектолитических ферментов A. niger и A. foelidus в ряде стран производят осветление фруктовых соков и вин. В Японии пектолитические ферменты A. niger используют для расщепления на волокна стеблей растений (рами). Использование ферментов A. awamori позволяет получать кристаллическую глюкозу из крахмала. Из инулина под действием фермента A. niger можно получать фруктозу, и т. д.

        Широкое применение получила способность штаммов A. niger и других видов этой группы к образованию лимонной, щавелевой, глюконовой, фумаровой кислот. В СССР и в других странах для производства лимонной кислоты используются штаммы этого вида. Штаммы группы A. niger способны синтезировать витамины биотин, тиамин, рибофлавин и др.

        Что касается антибиотических веществ, то их продуцируется ограниченное количество и практическое использование их невелико.

        Применение штаммов A. niger в различных лабораторных исследованиях многообразно. В свое время этот вид образно назвали «биохимической лягушкой» (Л. И. Курсанов). Так как они очень чувствительны к минеральным источникам питания, возможно использовать специально отобранные штаммы для определения дефицита некоторых элементов в почве (фосфора, калия, меди и др. ) и витаминов, что оказалось значительно проще, точнее и быстрее, чем химические анализы.

        В ряде тропических стран отмечены заболевания растений, вызываемые штаммами A. niger, например проростков арахиса, хлопчатника, сорго в Восточной Африке (Судан), Индии. Гриб A. carbonarius описывают как причину гнили винограда в Индии.

        Штаммы A. niger, выделенные из заплесневелых кормов, оказались токсичными для животных. Известны случаи отомикозов, легочных аспергиллезов, бронхопневмонии, мицетом конечностей, причиной которых был A. niger.

        Не меньшее значение имеют грибы группы A. flavus-oryzae. Для них характерна желтовато-зеленая окраска колоний. Конидиеносцы у некоторых видов несут на вздутии только фиалиды, а у других и профиалиды. Эти грибы встречаются в почве и на самых разнообразных субстратах: растительных остатках, фураже, пищевых продуктах, растительных маслах, пластических массах и других материалах. A. flavus может расти даже на таких, казалось бы, мало подходящих субстратах, как воск, парафин. Грибы этой группы — главные компоненты сообщества плесневых грибов, развивающихся на зерне и семенах, главным образом на рисе, горохе, соевых бобах, арахисе, в плохо проветриваемых хранилищах, даже при 18% влажности. Разнообразие заселяемых субстратов объясняется тем, что у видов этой группы имеется особенно богатый набор ферментов. Они продуцируют амилазу, протеиназы, липазы, пектиназы (пектазу и протопектиназу), целлюлазу и др. Именно поэтому A. oryzae и родственные виды используются на Востоке для пищевых и других целей в течение не одного столетия. Спиртовая промышленность Японии и других стран Востока целиком основана на ферментативных свойствах грибов этой группы. Ферменты A. oryzae («така-койи») гидролизируют крахмал рисовых зерен при изготовлении рисовой водки — сакэ. Для получения промышленного спирта в Японии в настоящее время с успехом используются и другие источники крахмала, например батат.

        При приготовлении продуктов питания из сои и других субстратов, богатых белками, па Востоке (главным образом в Японии) используют уже в течение столетия протеолитические ферменты A. flavus, A. oryzae, A. parasiticus. В производстве китайского и японского соевого соуса ферментативным способом применяют особую закваску, представляющую собой культуру A. oryzae на вареной сое или перловой крупе. Во Вьетнаме ферментативный соево-рисовый соус «тыонг» служит обязательным повседневным пищевым продуктом населения. При приготовлении его протеолитические и амилолитические ферменты плесневых грибов, и лучше других A. oryzae, гидролизируют крахмал и белки сои и риса. В современных условиях ферментные препараты A. flavus, A. oryzae и A. parasiticus с успехом применяют для очистки кож от волос и размягчения кож, для удаления серебра из старых пленок и пластинок, в текстильной промышленности. В СССР также используют ферменты грибов этой группы, например, для изготовления ферментных препаратов, в производстве спиртов и для других целей.

        В настоящее время много внимания уделяют селекции штаммов с высокой α-амилазной, мальтазной и протеазной активностью.

        Этим не исчерпывается перечень полезных метаболитов. Способность грибов этой группы образовывать коевую кислоту была установлена в начале нашего столетия. Коевую кислоту вырабатывают A. flavus, A. tamarii, A. parasiticus, A. effusus. Они образуют и другие кислоты (β-нитропропионовую, α-кетоглутаровую, лимонную, яблочную, молочную, фумаровую и др.), а также витамины (рибофлавин, тиамин, пантотеновую кислоту, инозитол, биотин, пиридоксин, В12, С, K3 и др.) и стероиды (тестостерон, тестололактон).

        Многообразны проявления паразитных свойств A. flavus и других видов группы по отношению к растепиям, насекомым, позвоночным животным и человеку. В частности, от A. flavus нередко страдают проростки хлопчатника. Он вызывает паралич пчел, заболевания шелковичных червей, термитов и других животных, отомикозы у человека. A. parasiticus вызывает легочпые заболевания у голубей, цыплят, индюшек, диких птиц, содержащихся в неволе, у лошадей. У людей констатированы случаи инфекции легких и, кроме того, различные внутриполостные поражения, эндокардиты, гранул-оматоз головного мозга, причиной которых бывает A. parasiticus.

        В последние годы A. flavus получил печальную известность как продуцент одного чрезвычайно вредоносного токсического вещества. Драматическая история открытия этого токсина начинается с 1960 г., когда в Англии появилось загадочное заболевание индюшек, при котором они погибали в большом количестве без каких-либо видимых признаков уже известных заболеваний. На одной из ферм в течение двух недель из 1000 молодых индюшек и индюшат погибло 800. А немногим более чем за три месяца на фермах, специализировавшихся на разведении индюшек, их количество уменьшилось на сто с лишним тысяч.

        В расследовании причин заболевания приняли участие лаборатория судебной экспертизы Скотленд-Ярда, Общество охраны животных и многие другие организации. Сразу же возникло подозрение на отравление птичьего корма, который и стали проверять в первую очередь на содержание опасных химических веществ, ядов и различных болезнетворных организмов. Все эти испытания дали отрицательные результаты. Тогда обратили внимание на то, что все вспышки болезни «икс», как ее назвали, происходили на фермах, которым поставляли корм две фабрики, добавлявшие, как выяснилось, в корм муку из земляных орехов (арахиса), вывезенных из Бразилии.

        Стало известно, что в Кении погибали подобным же образом утята, которым давали корм с добавкой земляных орехов, привезенных из Уганды. И тогда научные сотрудники Лондонского института тропических культур установили, что токсин в больших количествах вырабатывается грибом A. flavus, быстро развивающимся на земляных орехах в условиях высокой влажности и умеренно высокой температуры тропиков и субтропиков. Токсическое вещество назвали афлатоксин (от начальных букв названия гриба). Позже выяснилось, что это не одно вещество, а целый комплекс (B1, В2, G1, G2). Впоследствии был установлен и канцерогенный характер токсина.

        Это открытие имеет, помимо медицинского, большое экономическое значение, поскольку во многих районах мира возделывание земляного ореха — одна из основных отраслей хозяйства. Некоторые из стран Африки почти целиком зависят от производства и экспорта земляного ореха и получаемого из него масла. В связи с этим обеспечение надлежащего хранения этого продукта приобретает первостепенное значение, тем более, что последующие опыты показали, во-первых, что афлатоксин оказывает вредное действие (токсическое и канцерогенное) на широкий круг животных, не исключая, по-видимому, и человека, а во-вторых, что и многие другие грибы, развивающиеся на хранящихся продуктах, особенно на земляных орехах, льняном и хлопковом семенах, ливере, рыбе и т. п., тоже продуцируют токсические вещества и могут стать причиной тяжелых заболеваний.

        Нельзя не остановиться подробнее на представителе другой группы аспергиллов (группы A. fumigatus) — A. fumigatus, который часто может быть причиной тяжелых заболеваний животных и человека. У этого гриба известно два типа колоний: пушистые, в которых хорошо развит воздушный белый мицелий и слабо представлено конидиальное спороношение, придающее колонии нежно-голубоватый оттенок, и бархатистые — с мицелием в субстрате и обильным конидиальным спороношением, имеющим густую голубовато-зеленую окраску. При рассматривании колонии под малым увеличением микроскопа видно, что цепочки конидий на каждом конидиеносце образуют все вместе плотную колонку. На поверхности вздутия конидиеносца имеются только фиалиды, покрывающие главным образом его верхнюю часть.

        A. fumigatus встречается в почве, развивается на фураже, на различных семенах и зерновых продуктах при хранении, на шерсти, хлопке и т. п. Разрушение этих материалов обычно сопровождается значительным повышением температуры. В компостах, например, при высокой температуре (до +50°С) A. fumigatus составляет примерно 70% от общего количества обнаруживаемых там грибов. Можно сказать, что это самые термофильные грибы среди аспергиллов. Вероятно, как раз этим свойством объясняется то, что A. fumigatus чаще других аспергиллов встречается как паразит животных и человека. Именно он основной паразит домашних и диких птиц, у которых поражает дыхательные пути. У людей этот гриб вызывает легочный аспергиллез, хроническую эмфизему легких и аллергии с симптомами ангины, но чаще бывает причиной тяжелых отомикозов.

        A. fumigatus образует токсин, оказывающий гемолитическое и антигенное действие. Экстракт из мицелия этого вида раздражающе действует на кожу и почки.

        Аспергилл дымящий (A. fumigatus) продуцирует антибиотик фумагиллин, активный против стафилококкового бактериофага и, главное, обладающий лечебными свойствами против амебной дизентерии, нозематоза пчел, активно тормозящий развитие ряда перевивных опухолей. В лаборатории антибиотиков МГУ под руководством 3. Э. Беккер и А. Б. Силаева был получен отечественный препарат кристаллического фумагиллина.

        Из мицелия A. fumigatus выделен алкалоид фестуклавин, используемый в медицине и ранее получаемый только из спорыньи (Claviceps purpurea), и два новых алкалоида — фумигаклавины А и В.

        В последнее время грибу A. fumigatus приписывают активную роль в разрушении хитиновых веществ в почве. Широкое распространение штаммов этого гриба в различных условиях, многообразная биохимическая деятельность, свойственная им, особенно в условиях повышенных температур, большая стойкость (их мицелий и споры могут сохранять жизнеспособность после пребывания в течение 6—8 мин в 60%-ном спирте) обусловливают возрастающий интерес к изучению этой группы.

---

        Широко растущие темно-зеленые бархатистые колонии A. nidulans (табл. 58) из группы того же названия также довольно часто обнаруживаются на различных материалах растительного происхождения. Иногда он выделяется из почвы и из тканей животных и человека, развиваясь главным образом в легких и воздушных мешках цыплят, легких лошадей, в ушных проходах животных и человека.

        Многие виды группы A. nidulans образуют ярко-желтые клейстотеций, резко выделяющиеся на темном фоне колонии. В зависимости от соотношения количества клейстотециев и конидиального спороношения окраска колоний меняется от темно-зеленой, если преобладает конидиальное спороношение, до ярко-желтой в случае массового развития клейстотециев. Аскоспоры видов этой группы пурпурно-красные. В колониях обычно присутствуют и толстостенные клетки в виде крупных желтых скоплений.

        Особо следует указать, что группа A. nidulans занимает второе место после видов рода нейроспора (Neurospora) в генетике грибов. Получено большое количество мутантов, изучают механизм образования митотических рекомбинаций и факторов, определяющих эти процессы, образование гетерокарионов, цитоплазматическую наследственность и т. д.

        A. nidulans и полученные из диких штаммов мутанты используют для изучения углеводного, азотного и других типов обмена.

        Очень интересна и своеобразна группа A. versicolor. Для ее представителей характерно образование узкорастущих, выпуклых, плотных колоний, различных желтовато-зеленых или синеватых оттенков в конидиальной зоне, часто с розовыми тонами в зоне мицелиального роста. С обратной стороны колонии бывают ярко-красные или вишнево-красные. Такого же цвета пигмент выделяется в среду вокруг колоний.

        Наиболее распространены виды A. versicolor и A. sydowii. Они выделяются из почв, особенно южного происхождения, развиваются на зерне, сыре и других продуктах, на различных материалах разного оборудования, автопокрытиях и обивке машин, особенно в условиях тропиков и субтропиков. Выделяя пигмент, они портят некоторые изделия, образуя на них ярко окрашенные пятна в тех участках, где развивались колонии.

        Гриб A. versicolor преобладал на пшенице, импортируемой в Италию из Аргентины, США, Сирии и других стран. В музеях многих городов этот гриб был обнаружен на станковой и монументальной живописи. В библиотеках, где 80% повреждений переплетов из дерматина, коленкора или кожи вызываются аспергиллами, он встречается чаще других грибов. Борьба с такого рода повреждениями затрудняется тем, что гриб проявляет устойчивость к большинству антисептиков. Благодаря этому свойству его широко используют при изучении средств, употребляемых для защиты от грибов различных промышленных изделий (например, оптических инструментов, пластических масс и пр.), для оценки устойчивости бумаги к плесневению, для определения эффективности фумигации и других видов обработки почв вегетационных домиков и т. д.

        Мы кратко осветили значение только некоторых видов аспергиллов. Однако сказанного достаточно, чтобы представить себе ту огромную роль в природе и хозяйственной деятельности человека, которую они выполняют. Свойственная грибам этого рода широкая экологическая амплитуда дает возможность для развития тех или иных видов при различных условиях окружающей среды. Например, известно, что большинство грибов, в том числе и аспергиллы, активно растут на органических материалах при низких значениях рН. Оказывается, некоторые из них (A. clavatus) не только способны переносить сильное подщелачивание среды, но и сами вызывают это подщелачивание, при котором большинство грибов развиваться не могут. Благодаря этой особенности виды группы A. clavatus часто образуют плесневые налеты на животных тканях.

        Многим аспергиллам свойствен ксерофитизм. Так, некоторые представители самой большой по количеству видов группы A. glaucus (A. repens, A. ruber, A. amstelodami) и группы A. ustus хорошо развиваются на зерне и других продуктах, на текстильных изделиях, изоля ционных материалах и иных субстратах при низком уровне влажности.

        Широкий набор ферментов позволяет аспергиллам осваивать самые разнообразные субстраты. Антибиотические вещества, продуцируемые ими, обеспечивают успешную борьбу с возможными конкурентами. Это создает предпосылки для использования некоторых видов при разработке мер биологической борьбы с фитопатогенными организмами.

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974.

30.3. Возбудители аспергиллеза

К возбудителям аспергиллеза относят несколько видов несовершенных плесневых грибов из рода Aspergillus. Наиболее часто ими являются следующие виды Aspergillus: A. fumigatus, реже A. flavus, A. niger, A. terreus, еще реже A. glaucus, A. nidulans и другие, всего 15 условно патогенных для человека видов.

Экология и эпидемиология. Все аспергиллы – космополиты, сапрофиты, обитающие в почве, споры этих грибов всегда можно обнаружить в окружающем воздухе, в домашней и строительной пыли. Заболевание распространено повсеместно. Механизм инфицирования аэрогенный, споры гриба попадают на слизистые оболочки дыхательных путей. Гораздо реже заражение происходит в результате травматической имплантации возбудителя – в том числе и при инфицировании мест инъекций, при хирургических вмешательствах. Внутрибольничные вспышки аспергиллеза возникают, как правило, там, где рядом с больницей или внутри нее проводятся строительные работы, во время которых вместе со строительной пылью в воздух высвобождается огромное количество спор. Описаны внутрибольничные вспышки, причиной которых было загрязнение аспергиллами систем вентиляции, кондиционеров. С грибами рода Aspergillus встречаются чаще люди следующих профессий: сельскохозяйственные рабочие, птицеводы, строители, мусорщики, работники хлопкоочистительных и ткацких фабрик, ферментных производств.

Морфология и физиология. Грибы рода Aspergillus растут очень быстро, их колонии созревают за 3–4 сут. Типичные колонии вначале светлые, а затем темнеют. Колонии A. fumigatus имеют серые с зеленоватым или синеватым оттенком, A. flavus – желтые, A. niger – черные при созревании конидий.

Характерным для всего рода Aspergillus является конидиальная головка. Конидиеносец располагается на особой клетке-ножке. Верхушка конидиеносца утолщена, на ней в один или несколько рядов располагаются конидиогенные клетки-фиалиды, а на них образуются округлые конидии. Виды Aspergillus различают по особенностям взаиморасположения фиалид и конидий.

Aspergillus fumigatus и многие другие аспергиллы – термотолерантные грибы, способные расти при 40(С более высоких температурах. Для идентификации аспергилл используется специальная синтетическая среда Чапека-Докса.

Факторы патогенности. Среди факторов патогенности аспергилл выделяют инвазивный рост, способность выживать во внутренней среде человека и наличие ферментов-протеиназ, в частности – кератиназ и эластазы, способной разрушать эластические волокна легких. A. flavus является токсигенным, выделяя экзотоксины (афлотоксины, или флавотоксины)

Патогенез и иммунитет. Попадание спор Aspergillus на слизистые оболочки дыхательных путей само не приводит к разрушению тканей. Прорастание спор контролируется макрофагами, и локальная недостаточность их функции позволяет колонизацию слизистой. При СПИД описана особая изолированная форма инфекции – аспергиллез бронхов. Нейтропения различного происхождения – основная причина развития инвазивных и диссеминированных форм аспергиллеза. При достаточном числе нейтрофилов проникшие грибы Aspergillus могут колонизировать, без инвазии, поверхности измененных в результате предшествовавшего патологического процесса тканей, а также существующие (придаточные пазухи носа), или сформировавшиеся в результате другого заболевания полости. Так развивается аспергиллема. Контакт с антигенами Aspergillus может привести к развитию аллергии – инфекционно-зависимой бронхиальной астме (реакции гиперчувствительности I типа), экзогенному аллергическому альвеолиту (реакции IV типа) и аллергическому бронхолегочному аспергиллезу (реакции I и III, а возможно, и IV типа).

Гифы Aspergillus обладают свойством прорастать стенки сосудов, вызывая тромбозы, кровотечения. В части случаев инвазивного аспергиллеза легких наступает гематогенная диссеминация – в головной мозг, почки, сердце, кости, кожу и другие органы. Диссеминация может возникать не только из очагов в легких, но и при травматической имплантации возбудителя – через кожу, роговицу глаза, при оперативных вмешательствах. Грибы рода Aspergillus вызывают также кератомикозы, возникающие вследствие травмы глаза, и отомикозы – поражения наружного слухового прохода.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служат: при легочном аспергиллезе – мокрота, смывы с бронхов; при диссеминированных поражениях – кровь, биоптаты, а также моча и спинномозговая жидкость. Можно использовать также смывы из пазух носа, соскобы с некротических поражений кожи. Выделенный в культуре гриб, принадлежащий к роду Aspergillus, не всегда означает лабораторное подтверждение диагноза аспергиллеза, поскольку грибы рода Aspergillus являются самыми распространенными контаминантами культуры. Культура гриба, полученная при посеве материала из стерильных сред (кровь, ликвор), обычно является результатом загрязнения из воздуха. Диагностическое значение имеет обнаружение или выделение Aspergillus spp. из мокроты пациента с выраженной нейтропенией, входящего в группу риска (больные лейкозами, получающие цитостатическую и кортикостероидную терапию), в этом случае немедленно назначается лечение.

Иммунологическая диагностика. В диагностике инвазивных и аллергических форм аспергиллемы, используется обнаружение антител методом иммунопреципитации: иммунодиффузии в агаре и иммуноэлектрофореза. В диагностике инвазивных и диссеминированных форм аспергиллеза, на фоне нейтропении используют тест на обнаружение растворимого галактоманнанового антигена клеточной стенки Aspergillus, латекс-агглютинации, или иммуноферментный. Кожные пробы с антигенами Aspergillus используются в диагностике аллергических форм. В настоящее время для диагностики аспергиллеза разработана и внедряется методика ПЦР.

Лечение и профилактика. В лечении аспергиллеза используются два препарата: амфотерицин В и итраконазол. Предпочтение отдают новым липидным формам амфотерицина («амбизом»). Проходит испытания каспофунгин («кандикас»). Профилактическое назначение амфотерицина проводят предрасположенным больным при нейтропении.

Диагностика по грибам, Захарцева

Захарцева А.С., 05101.50

Факультативный паразит – паразит, способный осуществлять смешанный тип питания, т. е. паразитировать или вести сапротрофный образ жизни.

Полипланетизм – последовательность различных фаз периода движения, характерного для зооспор Oomycetes; фазы периода движения (зооспоры) отделены друг от друга периодами покоя (цисты).

Диакариотический (двуядерный) мицелий: Basidiomycota – класс

Uredinomycetes, класс Ustilaginomycetes, класс Basidiomycetes

Плодовое тело – апотеций: Parmelia, Morchella

Фиалиды – структуры, которые несут на себе конидии (цепочки конидиеспор), встречаются у Аспергилла и Пеницилла (семейство Eurotiaceae)

Вегетативное тело гриба – мицелий

Грибы являются осмотрофами (организмы, впитывающие питательные вещества в растворенном виде через поверхность своего тела)

Ложная ткань гриба – плектенхима

Более двух ядер в мицелии – Myxomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Saccharomycetes

Хитин в клеточной стенке – Stemonitis, Lycogala

Метула — сложная кисточка, состоящая из б. м. длинных клеток, расположенных на верхушке конидиеносца, а на каждой из них находится по пучку или мутовке фиалид, встречается у Пеницилла

Архикарп — женский половой орган у Ascomycota. Состоит обычно из двух клеток: нижней округло вздутой аскогона и верхней цилиндрической трихогины.

Аскогон – нижняя широкая часть архикарпа, из которой после оплодотворения образуются выросты. Имеется у Ascomycota.

Гимений – слой базидий или сумок (асков). Имеется у Ascomycota и Basidiomycota.

Афлатоксины, паражающие печень — несколько видов рода аспергилл (главным образом A. flavus и A. parasiticus).

Лакмус получают из Ascomycota, класс Lecanoromycetes (лишайники)

Гомобазидия – Agaricus, Puccinia, Ustilago tritici (?), Tilletia

Используют для борьбы с мухами – Зигомицеты

Эцидий — один из типов спороношений. На ранних стадиях развития полностью закрыт перидием и имеет шаровидную форму. У зрелого Э. пиридий разрывается и он приобретает форму урночки. В базальном слое Э. формируются дикариотич. клетки

— эцидиоспоры, способные заражать растение-хозяина. Встречается у

представителей порядка Uredinales (Puccinia graminis)

Фрагмобазидия – Ustilago и Puccinia

Плодовые тела не образуются у – Stemonitis, Puccinia, Lycogala, Ustilago, Tilletia, Saccharomyces, Saprolegnia

Паразитируют на пшенице – Ustilago tritici, Puccinia, Claviceps

Фермент лигназа, расщипляющий лигнии древесины – Базидиомицеты

Вызывают опухоли у растений – Ustilago, Plasmodiophora

Эпифиты — произрастающие или постоянно прикреплённые на других растениях — форофитах, при этом не получающие от форофитов никаких питательных веществ. Например, лишайники.

Для борьбы с личинками насекомых можно использовать – Зигомицеты и Аскомицеты

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Myxomycota класс Myxomycetes порядок Stemonitales семейство Stemonitaceae род Stemonitis

вид Stemonitis pallida (бледный)

Тип таллома – амебоидный Запасные вещества – гликоген, масла Экология – сапрофит

Тело – плазмодий

Бесполое размножение – спорангиоспоры Половое размножение – изогамия Хитин в клеточной стенке

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Myxomycota класс Myxomycetes порядок Licealis

семейство Liceaceae

род Lycogala

вид Lycogala epidendrum (Волчье молоко)

Таллом – амебоидный Запасные вещества – гликоген, масла

Экология – сапрофит Тело – плазмодий

Бесполое размножение – спорангиоспоры Плодовые тела – эталии (Образуются в результате слияния нескольких спорангиев)

Хитин в клеточной стенке

отдел Oomycota

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Oomycota класс Oomycetes порядок Saprolegniales семейство Saprolegniaceae род Saprolegnia

вид Saprolegnia sp.

(зооспоры)

Тип таллома – мицелиальный Запасные вещества – ламинарин

Экология – сапрофит, факультативный паразит рыб

Тело – мицелий

Клеточная стенка из целлюлозы

Бесполое размножение – зооспоры Половое размножение – оогамия

Полипланетизм – последовательность различных фаз периода движения, характерного для зооспор Oomycetes; фазы периода движения (зооспоры) отделены друг от друга периодами покоя (цисты).

Выделяют феромоны

Отдел Zygomycota

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Zygomycota класс Zygomycetes порядок Mucorales семейство Mucoraceae род Mucor

вид Mucor mucedo (обыкновенный)

Тип таллома – мицелиальный, дрожжевой; мицелиально-дрожжевой деморфизм Запасные вещества – масла, гликоген, маннит, трегалоза

Экология – сапрофит, факультативный паразит Тело – мицелий

Бесполое размножение – спорангиоспоры Половое размножение – зигогамия

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Ascomycota класс Saccharomycetes порядок Saccharomycetales семейство Saccharomycetaceae род Saccharomyces

вид Saccharomyces cerevisiae (Пивные дрожжи)

Тип таллома — дрожжеподобный Запасные вещества – масла, гликоген, маннит, трегалоза

Экология – на поверхности плодов, почве Тело – анаморфа и телиоморфа выглядят одинаково

(у аскомицетов выражены две стадии развития: анаморфа, в которой организм размножается бесполым путём, и телеоморфа, в которой он формирует половые структуры)

Вегетативное размножение – почкование Половое размножение – гаметангиогамия (аски с аскоспорами)

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Ascomycota класс Eurotiomycetes порядок Eurotiales семейство Eurotiaceae род Penicillium

вид Penicillium chrysogenum (Пеницилл золотистый)

Таллом – мицелиальный Запасные вещества – масла, гликоген, трегалоза, маннит

Экология – сапрофит Тело – мицелий

Плодовое тело – клейстокарпий

Половое размножение – гаметангиогамия Бесполое размножение – конидиеспоры

Метулы несут на себе фиолиды; фиолиды несут на себе конидии; конидии – цепочки конидиеспор

Сырье для получения антибиотиков

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Ascomycota класс Eurotiomycetes порядок Eurotiales семейство Eurotiaceae род Aspergillus

вид Aspergillus niger (Аспергилл черный)

Таллом – мицелиальный Запасные вещества – масла, гликоген, трегалоза, маннит

Тело – мицелий Половое размножение – гаметангиогамия

Бесполое размножение – конидиеспоры Есть пузырь, конидии

Плодовое тело – клейстокарпий Растет на поверхности саркофага осколков Черхнобыльской АЭС при

сверхвысоком уровне радиации При вскрытии гробницы Тутанхамона члены экспедиции доктора Картера

заразились этой черной плесенью. Большинство из них вскоре умерли от быстротекущей пневмонии и эмболии.

надцарство Eucaryota царство Fungi

отдел Ascomycota класс Erysiphomycetes порядок Erysiphales семейство Erysiphaceae род Microsphaera

вид Microsphaera alphitoides

(Мучнистая роса дуба черешчатого)

Таллом – мицелиальный Запасные вещества – масла, гликоген, трегалоза, маннит

Экология – облигатный паразит дуба черешчатого Плодовое тело – клейстотеций

Половое размножение – гаметангиогамия

Пациенты с пищевой аллергией и грибком — аспергиллезом и лица, осуществляющие уход

Люди регулярно рассказывают нам об улучшении качества их жизни после отказа от определенных продуктов, часто содержащих грибы (например, грибы, сыр, сваренные напитки, хлеб, соевый соус, мисо и многое другое). Другие считают, что нет разницы, едят они эти продукты или нет. Итак, что на самом деле известно о пищевой аллергии у пациентов с аспергиллезом или даже у тех, у кого аллергия только на гриб Aspergillus , а не на инфекцию?

Во-первых, важно отметить, что очень мало известно о влиянии пищи на здоровье людей, преимущественно страдающих аллергией, вызванной вдыханием аллергенов. Практически ничего не известно о тех, которые вызваны самим Aspergillus , поэтому все, что следует ниже, представляет собой просто комментарии, основанные на трех или четырех научных статьях.

Существует ли пищевая аллергия?

Национальная служба здравоохранения Великобритании (NHS) и Всемирная организация по аллергии (WAO) признают пищевую аллергию.

NHS представит тему следующим образом:

Пищевая аллергия — это когда иммунная система организма необычно реагирует на определенные продукты.
Аллергические реакции часто бывают легкими, но иногда могут быть очень серьезными.
У детей младшего возраста распространенная пищевая аллергия включает молоко и яйца. У взрослых чаще встречается аллергия на фрукты и овощи.
Аллергия на орехи, включая арахис, относительно часто встречается как у детей школьного возраста, так и у взрослых.
Симптомы пищевой аллергии могут поражать одновременно разные участки тела. Некоторые общие симптомы включают:
Ощущение зуда во рту, горле или ушах
Зудящая красная сыпь ( крапивница или «крапивница»)
Отек лица, вокруг глаз, губ, языка и неба. ( ангионевротический отек )
Рвота
Подробнее о симптомах пищевой аллергии .

Анафилаксия
В наиболее серьезных случаях у человека возникает тяжелая аллергическая реакция (анафилаксия), которая может быть опасной для жизни.
Если вы считаете, что у кого-то есть симптомы анафилаксии, такие как затрудненное дыхание, головокружение и ощущение, что он собирается упасть в обморок или потерять сознание, позвоните в службу 999, попросите скорую помощь и сообщите оператору, что, по вашему мнению, у этого человека анафилаксия или «анафилактический шок». шок ».

NHS также делает следующее важное замечание относительно пищевой непереносимости:

Что такое пищевая непереносимость?
A Пищевая непереносимость — это не то же самое, что пищевая аллергия. У людей с пищевой непереносимостью могут наблюдаться такие симптомы, как диарея, вздутие живота и спазмы желудка. Это может быть вызвано трудностями переваривания некоторых веществ, например, лактозы. Однако аллергической реакции не возникает.

Важные различия между пищевой аллергией и пищевой непереносимостью включают:
Симптомы пищевой непереносимости обычно проявляются через несколько часов после приема пищи
Вам нужно съесть большее количество пищи, чтобы вызвать непереносимость, чем аллергия
Пищевая непереносимость никогда не опасна для жизни, в отличие от аллергии

Подробнее о различиях между пищевой аллергией и пищевой непереносимостью .

Разрушитель мифов о пищевой аллергии и непереносимости

Существует множество мифов о пищевой аллергии и непереносимости. Можете ли вы отличить факты от вымысла? И в чем разница между ними?

Если у нас аллергия на аллергены, которые мы вдыхаем, может ли это вызвать у нас аллергию на определенные продукты?

Есть несколько примеров этого, не вызывающих грибков, — один из самых распространенных — это развитие аллергии на определенную пыльцу (то, что мы не можем избежать вдыхания) e. грамм. пыльца березы или амброзии, что приводит к аллергии на определенные продукты, например, яблоко, орехи. Это может быть серьезная аллергия, приводящая к анафилактическому шоку. Причина аллергии на пищу заключается в том, что наша иммунная система не в состоянии отличить пыльцу от фруктов и, следовательно, вызывает реакцию, основанную на перекрестной реактивности двух аллергенов.

Вызывают ли грибки пищевую аллергию?

Насколько нам известно, не часто, когда их едят — и, учитывая, сколько мы их едим, это может быть сюрпризом.Однако они действительно вызывают много аллергии, когда мы вдыхаем их, и, конечно же, когда у нас есть хроническая инфекция, такая как аллергический бронхолегочный аспергиллез (ABPA) и тяжелая астма с грибковой чувствительностью (SAFS). Существует очень мало описаний людей, у которых возникает аллергия на вдыхаемые грибы и которые также реагируют на определенные продукты:

• Аллергия на грибы Alternaria и Cladosporium (оба чрезвычайно распространенные воздушно-переносимые грибы), как было показано, перекрестно реагируют со шпинатом и грибами.
• В другом случае употребление в пищу грибной пищи Quorn (сделанной из Fusarium ) вызвало аллергическую реакцию, основанную на перекрестной реактивности аллергена Quorn на аллерген в переносимых по воздуху грибах, на которые у пациента была аллергия — есть отдельные сообщения о больше случаев этого типа аллергии, но очень мало.
• Синдром грибка подсолнечника считался примером респираторных симптомов, которые могут обостриться при употреблении пищи (семян подсолнечника). Однако оказалось, что почти вся аллергия была связана с очисткой семян зубами, а не с употреблением ядер.Предполагается, что усиление симптомов было связано с вдыханием спор грибов на ореховой шелухе во время чистки!

Может ли вдыхаемый Aspergillus / aspergillosis вызвать пищевую аллергию?

Нет опубликованных работ, описывающих это, но в нескольких уже описанных статьях упоминается, что Aspergillus может перекрестно реагировать с другими грибами, включая Cladosporium , Alternaria и Fusarium. Это говорит о том, что Aspergillus может очень редко вызывать пищевую аллергию, такую ​​как мы описали для трех других грибов, но у нас нет доказательств того, что они действительно вызывают.В этой области исследований аллергии необходимо провести гораздо больше работы, прежде чем мы сможем сделать твердые выводы, но, возможно, если вы чувствуете, что ваши респираторные или желудочные симптомы ухудшаются при употреблении определенных продуктов, тогда визит к врачу для изучения этой возможности будет хорошей идеей.

А как насчет пищевых добавок и ферментов, произведенных с использованием Aspergillus? Могут ли они вызывать аллергию?

Aspergillus и другие грибы используются для производства нескольких различных пищевых добавок, витаминов, лекарств и промышленных ферментов .Невозможно ответить на этот вопрос без информации о том, сколько грибкового антигена присутствует в этих продуктах, если таковые имеются, но это считается низким риском, поскольку чистота продукта является важной частью производственного процесса. На данный момент у нас нет информации, подтверждающей это.

Ссылаемых ресурсов:

• Эррера-Мозо I, Феррер Б., Луис Родригес-Санчес Дж., Хуарес К. Описание нового паналлергена перекрестной реактивности между плесенью и пищевыми продуктами .Иммунол Инвест. 2006; 35 (2): 181-97.
• Hoff M, Trüeb RM, Ballmer-Weber BK, Vieths S, Wuethrich B. Реакция гиперчувствительности немедленного типа на прием микопротеина (Quorn) у пациента с аллергией на плесень, вызванную кислым рибосомным белком P2 . J Allergy Clin Immunol. 2003 Май; 111 (5): 1106-10.
• Lara S, Sobrevía M, Bartolomé B, Marqués L, Alcoceba E, Almacellas J, Marín JP. Описание синдрома семян подсолнечника – грибка. J Исследование Allergol Clin Immunol.2015; 25 (6): 449-51.
• Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США: Микроорганизмы и ингредиенты микробного происхождения, используемые в продуктах питания (неполный список)
• Министерство здравоохранения Канады: Список разрешенных пищевых ферментов
• СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ Автор: DJ BAGYARAJ, G. RANGASWAMI 2005 Microbial Biotechnology p388-405

Микотоксины

Что такое микотоксины?

Микотоксины — это токсичные соединения, которые естественным образом вырабатываются некоторыми видами плесени (грибами).Плесень, которая может производить микотоксины, растет на многих пищевых продуктах, таких как злаки, сухофрукты, орехи и специи. Рост плесени может происходить либо до сбора урожая, либо после сбора урожая, во время хранения, на / в самом корме, часто в теплых, влажных и влажных условиях. Большинство микотоксинов химически стабильны и выдерживают переработку пищевых продуктов.

Было идентифицировано несколько сотен различных микотоксинов, но наиболее часто наблюдаемые микотоксины, представляющие опасность для здоровья человека и домашнего скота, включают афлатоксины, охратоксин А, патулин, фумонизины, зеараленон и ниваленол / дезоксиниваленол.Микотоксины появляются в пищевой цепи в результате заражения растений плесенью как до, так и после сбора урожая. Воздействие микотоксинов может происходить либо непосредственно при употреблении инфицированной пищи, либо косвенно от животных, которых кормят зараженными кормами, в частности, из молока.

Микотоксины, обычно встречающиеся в продуктах питания, и причины их беспокойства

Воздействие некоторых микотоксинов пищевого происхождения носит острый характер, при этом симптомы тяжелого заболевания проявляются быстро после употребления пищевых продуктов, загрязненных микотоксинами.Другие микотоксины, содержащиеся в пищевых продуктах, связаны с долгосрочным воздействием на здоровье, включая индукцию рака и иммунодефицита. Из нескольких сотен идентифицированных микотоксинов около десятка привлекли наибольшее внимание из-за их серьезного воздействия на здоровье человека и их присутствия в продуктах питания.

Афлатоксины являются одними из самых ядовитых микотоксинов и вырабатываются некоторыми плесневыми грибами ( Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus ), которые растут в почве, гниющей растительности, сене и зернах. Посевы, которые часто поражаются Aspergillus spp. включают злаки (кукуруза, сорго, пшеница и рис), масличные семена (соя, арахис, подсолнечник и семена хлопка), специи (перец чили, черный перец, кориандр, куркума и имбирь) и древесные орехи (фисташки, миндаль, грецкий орех, кокос и Бразильский орех). Токсины также могут быть обнаружены в молоке животных, которых кормят зараженными кормами, в форме афлатоксина M1. Большие дозы афлатоксинов могут привести к острому отравлению (афлатоксикозу) и могут быть опасными для жизни, обычно из-за повреждения печени.Афлатоксины также являются генотоксичными, что означает, что они могут повреждать ДНК и вызывать рак у животных. Есть также свидетельства того, что они могут вызывать рак печени у человека.

Охратоксин А продуцируется несколькими видами Aspergillus и Penicillium и является обычным микотоксином, загрязняющим пищевые продукты. Загрязнение пищевых продуктов, таких как зерновые и зерновые продукты, кофейные зерна, сухие виноградные плоды, вино и виноградный сок, специи и лакрица, происходит во всем мире. Охратоксин А образуется во время хранения сельскохозяйственных культур и, как известно, вызывает ряд токсических эффектов у животных. Наиболее чувствительным и заметным эффектом является поражение почек, но токсин также может влиять на развитие плода и иммунную систему. Вопреки очевидным свидетельствам токсичности почек и рака почки из-за воздействия охратоксина А у животных, эта связь у людей неясна, однако влияние на почки было продемонстрировано.

Патулин — это микотоксин, вырабатываемый различными плесневыми грибами, в частности Aspergillus , Penicillium и Byssochlamys .Часто обнаруживаемый в гниющих яблоках и яблочных продуктах, патулин также может содержаться в различных плесневых фруктах, зернах и других продуктах питания. Основными источниками патулина с пищей для человека являются яблоки и яблочный сок из пораженных плодов. Острые симптомы у животных включают поражение печени, селезенки и почек, а также токсичность для иммунной системы. Сообщалось о тошноте, желудочно-кишечных расстройствах и рвоте у людей. Патулин считается генотоксичным, однако его канцерогенный потенциал еще не доказан.

Грибы Fusarium обычны для почвы и продуцируют ряд различных токсинов, включая трихотецены, такие как дезоксиниваленол (DON), ниваленол (NIV) и токсины T-2 и HT-2, а также зеараленон (ZEN) и фумонизины. Формирование плесени и токсинов происходит на различных зерновых культурах. С определенными видами злаков связаны различные токсины фузариоза. Например, и ДОН, и ЗЕН часто связаны с пшеницей, токсины Т-2 и НТ-2 — с овсом, а фумонизины — с кукурузой (кукурузой).Трихотецены могут быть очень токсичными для человека, вызывая быстрое раздражение кожи или слизистой оболочки кишечника и приводя к диарее. Сообщенные хронические эффекты у животных включают подавление иммунной системы. Было доказано, что ZEN оказывает гормональное, эстрогенное действие и может вызывать бесплодие при высоких дозах, особенно у свиней. Фумонизины связаны с раком пищевода у людей и токсичностью для печени и почек у животных.

Как уменьшить риск микотоксинов?

Важно отметить, что плесень, вырабатывающая микотоксины, может расти на различных культурах и пищевых продуктах и ​​может проникать глубоко в пищу, а не просто расти на поверхности. Плесень обычно не растет в правильно высушенных и хранимых пищевых продуктах, поэтому эффективная сушка товаров и поддержание сухого состояния или правильное хранение являются эффективной мерой против роста плесени и производства микотоксинов.

Чтобы свести к минимуму риск для здоровья от микотоксинов, людям рекомендуется:

• проверить цельное зерно (особенно кукурузу, сорго, пшеницу, рис), сушеный инжир и орехи, такие как арахис, фисташки, миндаль, грецкий орех, кокос, бразильские орехи и фундук, которые регулярно загрязнены афлатоксинами, на предмет наличия плесени любые, которые выглядят заплесневелыми, обесцвеченными или сморщенными;
• избегать повреждения зерна до и во время сушки, а также при хранении, так как поврежденное зерно более подвержено заражению плесенью и, следовательно, заражению микотоксинами;
• купите зерна и орехи как можно более свежими;
• убедитесь, что продукты хранятся должным образом — в сухом и не слишком теплом месте, защищенном от насекомых;
• • не хранить пищу в течение длительного времени перед употреблением; и
• обеспечивает разнообразное питание — это не только помогает снизить воздействие микотоксинов, но и улучшает питание.

Ответ ВОЗ

ВОЗ в сотрудничестве с ФАО отвечает за оценку рисков, связанных с микотоксинами для людей — в результате заражения пищевых продуктов — и за рекомендацию адекватной защиты.

Оценки риска микотоксинов в пищевых продуктах, проводимые Объединенным комитетом экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA), используются правительствами и Комиссией Codex Alimentarius (межправительственный орган, устанавливающий стандарты для пищевых продуктов) для установления максимальных уровней в пищевых продуктах или другие рекомендации по управлению рисками для контроля или предотвращения загрязнения.Стандарты Кодекса являются международным эталоном для национальных продуктов питания и торговли пищевыми продуктами, поэтому люди во всем мире могут быть уверены, что продукты, которые они покупают, соответствуют согласованным стандартам безопасности и качества, независимо от того, где они были произведены.

JECFA устанавливает допустимый уровень потребления многих микотоксинов

JECFA или специальные группы научных экспертов ФАО / ВОЗ состоят из независимых международных экспертов, которые проводят научные обзоры всех доступных исследований и других соответствующих данных по конкретным микотоксинам. Результатом такой оценки риска для здоровья может быть либо максимально допустимый уровень потребления (воздействия), либо другие рекомендации, указывающие уровень опасности для здоровья (например, предел воздействия), включая рекомендации по мерам управления рисками для предотвращения и контроля загрязнения, а также об аналитических методах и деятельности по мониторингу и контролю.

Эти допустимые суточные нормы потребления используются правительствами и международными менеджерами по управлению рисками, такими как Комиссия Codex Alimentarius, для установления максимальных уровней микотоксинов в пищевых продуктах.Максимальные уровни микотоксинов в пище очень низкие из-за их сильной токсичности. Например, максимальные уровни афлатоксинов, установленные Кодексом в различных орехах, зернах, сушеном инжире и молоке, находятся в диапазоне от 0,5 до 15 мкг / кг (мкг составляет одну миллиардную часть килограмма). Максимальный предел Кодекса для патулина в яблочном соке составляет 50 мкг / л.

Для защиты людей необходимо минимизировать воздействие микотоксинов. Микотоксины не только представляют опасность для здоровья людей и животных, но также влияют на продовольственную безопасность и питание, ограничивая доступ людей к здоровой пище.ВОЗ призывает национальные органы власти контролировать и обеспечивать, чтобы уровни микотоксинов в пищевых продуктах на их рынке были как можно более низкими и соответствовали как национальным, так и международным максимальным уровням, условиям и законодательству.

(PDF) Потенциальные опасности Aspergillus sp в пищевых продуктах и ​​кормах и роль биологической обработки: обзор

Биологическая обработка и потенциальные опасности Aspergillus sp. на продукты питания 817

116, 610–616.

Клих, М.А., Муллани, Э.J. 1987. Полиморфизм фрагмента фермента рестрикции ДНК

как инструмент быстрой дифференциации Asper-

gillus flavus от Aspergillus oryzae. Experimental Mycology 11,

170–175.

Kusimaningtyas, E. , Widiastuti, R., and Maryam, R. 2006. Сокращение содержания афлатоксина B1 в корме для кур с использованием Sacchromyces cer-

evisiae, Rhizopus oligoporus и их комбинации. Mycopa-

thologia 162, 307–311.

Лаборатория анализа пищевых продуктов и остатков (ARO) Национального института здравоохранения и окружающей среды

в мире

для микотоксинов в пищевых продуктах и ​​кормах.2003.

Lee, YK, El-Nezami, H., Haskard, CA, Gratz, S., Puong, KY,

Salminen, S., and Mykkanen, H. 2003. Кинетика адсорбции

и десорбция афлатоксин B1 жизнеспособными и нежизнеспособными бактериями.

J. Food Prot. 66, 426–430.

Liao, W.Q., Shao, J.Z., Li, S.Q., Wan, G.T., Da, Z.W., and Sun, Y.C.

1998. Микологическая идентификация легочной аспергилломы

, вызванной Aspergillus oryzae с пролиферирующими головками.Подбородок.

Мед. J. 101, 601–604.

Линд, Х., Йонссон, Х. и Шнурер, Дж. 2005. Противогрибковый эффект

молочных пропионовых бактерий — вклад органических кислот. Int. J.

Food Microbiol. 98, 157–165.

Марин С., Рамос А.Дж., Кано-Санчо Г. и Санчис В. 2013.

Микотоксины: наличие, токсикология и оценка воздействия.

Food Chem. Toxicol. 60, 218–237.

Мейер, В., Ванка, Ф., ван Гент, Дж., Аренсхорст, М., van den Hondel

C.A. и Ram A.F. 2011. Экспрессия грибкового гена по запросу:

— индуцируемая, настраиваемая и независимая от метаболизма система экспрессии

для Aspergillus niger. Прил. Environ. Microbiol. 77, 2975–

2983.

Morgan, J., Wannemuehler, K.A., Marr, K.A., Hardley, S., Kontoy-

iannis, D.P., and Walsh, T.J. 2005. Заболеваемость инвазивным гиллезом asper-

после плантации гемопоэтических стволовых клеток и транс-

твердых органов: промежуточные результаты проспективной многоцентровой программы исследования.Med. Mycol. 43, 49–58.

Munimbazi, C. and Bullerman, L.B. 1998. Ингибирование продукции афлатоксина

Aspergillus parasiticus NRRL 2999 Bacillus pu-

milus. Mycopathologia 140, 163–169.

В Совете по сельскохозяйственной науке и технологиям (CAST). 2003.

Микотоксины: риски в системах растений, животных и человека,

Эймс, Айова, США, Отчет целевой группы № 139.

Нада, С.А., Амра, Х.А., Дибес, М.М.Й., и Омара, Е.А.2010.

Saccromyces cerevisiae и пробиотические бактерии потенциально ингибируют

выработку афлатоксинов в исследованиях in vitro и in vivo. Интернет J.

Toxicol. 8, 1559–3916.

Новас, М.В. и Кабрал, Д. 2002. Ассоциация продуцирования микотоксинов и склероций

с группами совместимости в Aspergillus

Àavus из арахиса в Аргентине. Болезни растений 86, 215–219.

Олсон, Н.Ф. 2006. Влияние молочнокислых бактерий на вкус сыра.

FEMS Microbiol. Lett. 87, 131–147.

Панда, Н.К., Шарма, С.С., Чакрабарти, А., и Манн, С. 1998.

Микозы околоносовых пазух на севере Индии. Микозы 41, 281–286.

Пареникова Л., Скоубое П., Самсон Р.А. и др. 2000. Интеграция современных таксономических методов для классификации Penicillium и Aspergillus

, стр. 413–424. В Самсоне Р.А. и Питт, Дж. (ред.),

Harwood Academic Publishers, Сингапур.

Паттрон, Д.D. 2006. Aspergillus, значение для здоровья и рекомендации

по безопасности пищевых продуктов для общественного здравоохранения. Интернет J. Безопасность пищевых продуктов 8,

19–23.

Пелтонен, К., Эль-Незами, Х., Хаскард, К., Ахокас, Дж. И Салма-

ninen, S. 2001. Связывание афлатоксина B1 молочными штаммами молочнокислых бактерий

и бифидобактерий. J. Dairy Sci. 84, 2152–2156.

Пиеридес, М., Эль-Незами, Х., Пелтонен, К., Салминен, С., и Ахокас,

Дж. 2000. Способность молочных штаммов молочнокислых бактерий связывать

афлатоксин М1 в продуктах питания. модель.J. Food Prot. 63, 645–650.

Пилдайн, М.Б., Фрисвад, Дж. К., Вамонде, Г., Кабрал, Д., Варга, Дж., И

Самсон, Р.А. 2008. Два новых вида Aspergillus

, продуцирующих афлатоксин, из аргентинского арахиса. Int. J. Syst. Evol. Microbiol.

58, 725–735.

Пилдайн, М.Б., Ваамонд, Г., и Кабрал, Д. 2004. Анализ популяционной структуры

Aspergillus flavus из арахиса на основе

географического происхождения вегетативной совместимости, производства микотоксинов и скл.Int. J. Food Microbiol. 93, 31–40.

Питт, Дж. И., Самсон, Р. А. и Фирсвад, Дж. К. 2000. Интеграция

Современные таксономические методы для (enicollium and Aspergillus

Классификация, стр. 9–50. In Samson, RA и Pitt, JI (eds.)

Hardwood Academic Publishers, Reading, UK

Piveteau, P. 1999. Метаболизм лактата и сахаров молочными продуктами

пионибактерии: обзор. Lait 79, 23–41.

Plockova, M., Stiles , Дж., Чемчалова, Дж.и Халфарова, Р. 2001.

Контроль роста плесени с помощью Lactobacillus rhamnosus VTI и

Lactobacillus reuteri CCM 3525 на чашках с молочным агаром. Чешский J.

Food Sci. 19, 46–50.

Pool-Zoobel, BL, Neudecker, C. , Domizlaff, IJ, Schillinger, U.,

Rumney, C., Moretti, M., Vilarini, I., Scassellati-Sforzolini, R.,

and Rowland , I. 1996. Lactobacillus и bifidobacterium-medi-

обладают антигенотоксическим действием на толстую кишку крыс. Nutr.Рак 26, 365–380.

Прадип, С. и Бенджамин, С. 2012. Мицелийные грибы полностью ре-

опосредуют ди (2-этилгексил) фталат, опасный пластификатор в пакете для хранения крови из ПВХ

. J. Hazard. Матер. 235–236, 69–77.

Прието Р., Юсибова Г.Л., Волошук К.П. 1996. Идентификация

генов биосинтеза афлатоксина путем генетической комплементации в

мутанте Aspergillus flavus, лишенном кластера генов афлатоксина.

Заяв.Environ. Microbiol. 6, 3567–3571.

Пунт П.Дж., ван Бизен Н. и Конеса А. 2002. Нитчатые грибы

как клеточные фабрики для производства гетерологичных белков. Тенденции Био-

технол. 20, 200–206.

Riba, A., Mokrane, S., Mathieu, F., Lebrihi, A., and Sabaou, N. 2008.

Штаммы Aspergillus, продуцирующие микофлору и охратоксин A, в

алжирской пшенице. Int. J. Food Microbiol. 122, 85–92.

Риба, А., Бурас, Н., Мокране, С., Mathieu, F., Lebrihi, A., and Sa-

baou, N. 2010. Aspergillus section Флави и афлатоксины в алжирской пшенице

и производных продуктах. Food Chem. Toxicol. 48, 2772–2777.

Родригес, П., Соареш, К., Козакевич, Патерсон, RRM, Лима,

,

Н. и Ванансио, А. 2007. Идентификация и характеристика

Aspergillus flavus и афлатоксинов, 2-е изд., Стр. 527-534. В

Мендес-Вилас (ред.). Связь текущих исследований и Edu-

cational Topics and Trends in Applied Microbiology, Formatex,

Badajoz, Spain.

Rudramurthy, S.M., de Valk, H.A., Chakrabarti1, A., Meis, J.F.G.M.,

and Klaassen, C.H.W. 2011. Генотипирование с высоким разрешением клинических изолятов Aspergillus flavus из Индии с высоким разрешением с использованием микросателлитов.

PLoS ONE 6, e16086.

Сакаи К., Киношита Х. и Нихир Т. 2012. Гетерологичная система экспрессии

в Aspergillus oryzae грибкового биосинтетического гена

кластеров вторичного метаболита. Прил. Microbiol. Biotechnol.

93, 2011–2022.

Самсон, Р.А., Хонг, С.Б., и Фрисвад, Дж. К. 2006. Старые и новые концепции

видовой дифференциации у Aspergillus. Med. Mycol.

44, 133–148.

Sander, I., Raulf-Heimsoth, M., Siethoff, C., Lohaus, C., Meyer, HE,

and Baur, X. 1998. Аллергия на ферменты, полученные из Aspergillus, в хлебопекарной промышленности

: Идентификация β-ксилозидазы из Aspergillus

niger как нового аллергена (Asp n 14).J. Allergy Clin. Иммунол.

102, 256–264.

Сараванан К., Панда Н.К., Чакрабарти А., Дас А. и Бапурадж,

Р.Дж. 2006. Аллергический грибковый риносинусит: попытка разрешить

диагностическую дилемму. Arch. Отоларингол. Head Neck Surg. 132,

173–178.

Schroeder, H.W. и Карлтон, W.W. 1972. Накопление только

афлатоксина В2 штаммом Aspergillus flavus. Прил. Microbiol.

25, 146–148.

Скотт П.М. 1987. Микотоксины: Обзор. J. Assoc. Выключенный. Аналит. Chem.

Что такое Aspergillus niger?

Грибок Aspergillus niger — это разновидность плесени, которую иногда можно отнести к причине некоторых случаев пневмонии. Он также является возбудителем «черной плесени» на внешней стороне некоторых пищевых продуктов, таких как абрикосы, лук, виноград и т. Д., Что делает Aspergillus niger организмом «порчи» пищевых продуктов.

Они классифицируются как «конидиеносцы» — организм, который образует нити или гифы, также известные как конидии (бесполый метод размножения грибов).Название « Aspergillus » происходит от латинского слова «aspergillum», которое примерно переводится как «ороситель святой воды», имея в виду, что форма этих разбрызгивателей очень похожа на то, как эти грибы выглядят при рассмотрении под микроскопом.

Цифровая иллюстрация грибов Aspergillus niger, черной плесени, которые продуцируют афлатоксины, вызывающие легочную инфекцию, аспергиллез. Кредит изображения: Катерина Кон / Shutterstock

Различные штаммы

Aspergillus niger имеет множество штаммов.Размер различных штаммов Aspergillus niger , как отдельных организмов, может варьироваться от 900 до 1600 мкм в длину, с шероховатыми сферическими конидиями размером 3-5 мкм.

Известно, что некоторые штаммы Aspergillus niger секретируют охратоксины-микотоксины, которые могут вызывать нефротоксичность и почечные опухоли у различных видов животных и потенциально опасны для здоровья человека из-за их употребления в пищу. Их выпускают видов грибов Aspergillus и Penicillium.Охратоксин А, например, представляет собой проблемный организм при бестарном хранении зерна, если условия каким-либо образом влажные или влажные.

Недавно штамм ATCC 16404 штамма Aspergillus niger был реклассифицирован как Aspergillus brasiliensis . Этот штамм считался достаточно похожим, чтобы быть классифицированным как один и тот же вид, однако, после дополнительных исследований, он был сочтен слишком разным, поэтому в 2007 году потребовалась новая классификация.

Поскольку этот штамм Aspergillus часто используется в фармацевтической промышленности, номер АТСС и детали, следовательно, также требуют обновления внутри U.S. Фармакопея и Европейская фармакопея.

Колонии Aspergillus niger на скошенном агаре Сабурара в пробирках. Кредит изображения: MyFavoriteTime / Shutterstock

Промышленное использование

грибов Aspergillus

Aspergillus — это группа нитчатых грибов, которые можно легко культивировать в лабораторных условиях, а это означает, что они являются одной из наиболее широко изученных групп грибов.

Группа Aspergillus после культивирования может быть использована для синтеза полезных промышленных соединений, таких как «гликозидгидролазы». Эти ферменты используются в процессе преобразования биомассы в биотопливо — путем расщепления целлюлозы и гемицеллюлозы из стенок растительных клеток до вещества, которое позже превращается в этанол второго поколения. Этот вид также может использоваться для производства биоактивных метаболитов, а также других фармацевтических продуктов.

Известно, что различные типы видов Aspergillus продуцируют множество различных типов ферментов, что делает их очень полезными для пищевой промышленности, если их правильно выращивать и адаптировать. Aspergillus niger может быть адаптирован для производства больших количеств фруктоолигосахаридов из-за наблюдаемой высокой трансфруктозилирующей активности ферментов на его поверхности.

Другое промышленное использование грибка Aspergillus niger связано с его способностью к биоабсорбции. Некоторые типы красителей (например, конго красный) обычно требуют определенного количества стирки, для чего могут потребоваться, возможно, вредные вещества, удаляющие краситель, после того, как сточные воды будут собраны. Однако после того, как сточные воды красителя собраны и автоклавированы, можно добавить колоний Aspergillus niger для поглощения красителя.Например, краситель Blue 9 можно удалить из расчета 18 мг на грамм добавленного к нему Aspergillus niger , что делает это относительно эффективным методом безопасного удаления красителя.

Редактирование генов с использованием CRISPR-Cas9

В то время как геномы различных организмов были секвенированы, включая геномы множества грибов, это не относится к различным типам мицелиальных грибов. Используя технологию редактирования генов CRISPR-Cas9, недавние исследования показали, что Aspergillus niger можно редактировать, а недавно отредактированный штамм можно использовать для итеративного нацеливания на гены.

Удаление

Aspergillus niger

Процесс уничтожения грибка Aspergillus niger прост: обычно лучше всего работают основные противогрибковые препараты. Например, более сорока различных противогрибковых средств — все из ботанических источников — были протестированы в 2009 году, чтобы выяснить, какой из них наиболее эффективен против Aspergillus niger, причем экстракт растения Grewia arborea оказался наиболее эффективным даже в маленькое количество. В виде лекарств для лечения аллергического аспергиллеза наиболее распространенные методы лечения включают противогрибковые препараты на основе триазола и эхинокандина.

Дополнительная литература

Типы, причины, симптомы, лечение и профилактика

Обзор

Что такое аспергиллез?

Аспергиллез — это инфекция или аллергическая реакция, вызванная различными видами плесени (разновидность грибка).Плесень часто встречается на открытом воздухе на растениях, почве или гниющих растениях. Плесень также может расти в помещении на домашней пыли, пищевых продуктах, таких как молотые специи, и строительных материалах. Aspergillus fumigatus — это тип плесени, которая с наибольшей вероятностью может вызвать аспергиллез у определенных людей, когда они вдыхают (вдыхают) ее споры.

Кто болеет аспергиллезом?

Воздействие Aspergillus вряд ли вызовет проблемы у большинства людей со здоровой иммунной системой.Однако люди с хроническими проблемами легких или люди со слабой иммунной системой могут подвергаться большему риску развития инфекции. К людям с ослабленной иммунной системой относятся люди, принимающие химиотерапию, или те, кто перенёс трансплантацию органов.

Существует более одного типа аспергиллеза?

Есть несколько видов аспергиллеза.

Легочный аспергиллез чаще всего развивается у людей с хроническими заболеваниями легких или поврежденными легкими.У этих людей, вероятно, есть аномальные пространства в легких, где может расти грибок. Грибок также редко поражает носовые пазухи и слуховые проходы. Споры плесени могут колонизировать (расти) внутри полостей легких, которые возникли в результате хронических заболеваний, таких как туберкулез, эмфизема или запущенный саркоидоз. Волокна грибка могут образовывать комок, соединяясь с лейкоцитами и сгустками крови. Эта шишка или комок грибка называется аспергилломой или мицетомой. В некоторых случаях комок грибка может присутствовать и в других органах тела.

Инвазивный аспергиллез , наиболее тяжелый тип, возникает, когда инфекция попадает из легких в кровоток. Другие органы, такие как почки, печень, кожа или мозг, могут инфицироваться. Это очень серьезное заболевание, которое может привести к смерти, если его не лечить. Люди с очень ослабленной иммунной системой более подвержены инвазивному аспергиллезу. Другие факторы риска включают низкое количество лейкоцитов, длительный прием кортикостероидов или госпитализацию.

Аллергический бронхолегочный аспергиллез (ABPA) — это аллергическая реакция, которая возникает у некоторых людей после контакта с грибком Aspergillus.Грибок вызывает воспаление легких и дыхательных путей. АБЛА чаще встречается у людей с муковисцидозом, бронхоэктазами и / или астмой, потому что у них больше слизи в дыхательных путях. Хотя точно неясно, почему возникает аллергическая реакция, слизь в их дыхательных путях может обеспечить хорошую среду для роста плесени. К сожалению, аллергическая реакция может вызывать симптомы, похожие на те, что связаны с астмой, включая хрипы, кашель и затрудненное дыхание.

Насколько распространен аспергиллез?

По оценкам, до 10% людей с муковисцидозом или астмой испытывают аллергическую реакцию на аспергилл. По оценкам, АБЛА встречается примерно у 2% всех астматиков и у 2-15% пациентов с муковисцидозом.

Симптомы и причины

Что вызывает аспергиллез?

В большинстве случаев причиной аспергиллеза является плесень, называемая Aspergillus fumigatus .Плесень Aspergillus часто можно найти на мертвых листьях, кучах компоста и других гниющих растительных веществах, хранящемся зерне и даже в продуктах питания и специях. Споры плесени могут переноситься в помещении на обуви и одежде и могут расти на ковровых покрытиях. Кондиционеры оконного блока подвержены росту плесени, если фильтры не содержатся в чистоте, а вода не отводится должным образом из блока. Участки сноса или ремонта зданий могут быть заражены спорами плесени.

Каковы симптомы аспергиллеза?

Симптомы могут варьироваться от легких до тяжелых, в зависимости от типа аспергиллеза.

Легочный аспергиллез может не вызывать никаких симптомов, особенно на ранних стадиях. Если болезнь прогрессирует, симптомы могут включать:

• Кашель, иногда сопровождающийся слизью или кровью.
• Свистящее дыхание.
• Лихорадка.
• Боль в груди.
• Затрудненное дыхание.

Симптомы инвазивного аспергиллеза могут включать:

• Лихорадка.
• Озноб.
• Затруднение дыхания, например одышка.
• Почечная или печеночная недостаточность.
• Шок.
• Кровавый кашель или массивное легкое кровотечение.

Аллергический бронхолегочный аспергиллез может вызывать:

• Кашель, сопровождающийся слизью или кровью.
• Свистящее дыхание или обострение астмы.
• Лихорадка.
• Повышенное выделение слизи или мокроты.
• Неспособность переносить физические нагрузки или астму, вызванную физическими упражнениями.

Многие пациенты с астмой или муковисцидозом уже испытывают респираторные симптомы, похожие на те, что вызваны аллергической реакцией, поэтому в таких ситуациях может быть трудно обнаружить АБЛА.Иногда ухудшение таких симптомов, как кашель и хрипы, является единственным признаком аллергической реакции.

Если аллергическая реакция со временем повторяется и легкие повторно воспаляются, это может привести к повреждению легких и центральных дыхательных путей. Рецидивирующие аллергические реакции могут вызвать рубцевание легочной ткани и расширение центральных дыхательных путей — состояние, известное как бронхоэктазия.

Диагностика и тесты

Как диагностируется аспергиллез?

Ваш врач, вероятно, спросит вас о вашей истории болезни, в том числе о типе и продолжительности ваших симптомов, а также о том, есть ли у вас кашель или лихорадка.Диагностировать заболевание может быть сложно, поскольку симптомы могут напоминать симптомы других заболеваний.

Некоторые из диагностических тестов, которые могут потребоваться, включают:

• Анализы кожи и крови : Эти тесты полезны для диагностики АБЛА, особенно в случаях, когда у пациента астма, бронхоэктазия или муковисцидоз. Врач или техник вводит небольшое количество антигена аспергилл в кожу, обычно в нижнюю часть руки. Небольшая красная шишка на участке или рядом с ним будет указывать на аллергическую реакцию. Кроме того, образец вашей крови может быть проанализирован на предмет наличия определенных антител, указывающих на аллергическую реакцию.
• Визуальные тесты: Рентген грудной клетки или компьютерная томография (компьютерная томография / компьютерная томография) могут быть выполнены для исследования легких.
• Посев мокроты: Образец мокроты может быть окрашен (окрашен) и протестирован на наличие грибка aspergillus.
• Биопсия: Из легких или пазух берут небольшой образец ткани для диагностики инвазивного аспергиллеза.

Ведение и лечение

Как лечится аспергиллез?

Варианты лечения включают пероральные кортикостероиды, противогрибковые препараты и хирургическое вмешательство.

• Пероральные кортикостероидные препараты: Твердые или жидкие пероральные препараты могут быть назначены для лечения аллергического бронхолегочного аспергиллеза. Эти препараты уменьшают воспаление и предотвращают ухудшение респираторных симптомов, таких как хрипы и кашель. Некоторые из наиболее часто используемых препаратов — это преднизон, преднизолон и метилпреднизолон.
• Противогрибковые препараты: Эти препараты обычно используются для лечения инвазивного легочного аспергиллеза. Вориконазол в настоящее время является препаратом выбора, поскольку он вызывает меньше побочных эффектов и, по-видимому, более эффективен, чем другие лекарства. Амфотерицин B или итраконазол также эффективны при лечении инфекции.Каспофунгин иногда используется в случаях, когда инфекция устойчива к другим противогрибковым средствам. Противогрибковые препараты иногда используются вместе с пероральными кортикостероидами при лечении АБЛА. Противогрибковые препараты могут вызывать серьезные побочные эффекты, например повреждение почек и печени.
• Операция: Операция может потребоваться в случаях, когда присутствуют аспергилломы и вызывают серьезные проблемы, такие как чрезмерное кровотечение. Противогрибковые препараты обычно не эффективны против аспергиллом, поэтому рекомендуется хирургическое вмешательство.Эмболизация может быть вариантом блокирования кровотока в артерии, по которой кровь поступает в полость легкого, в которой находится комок грибка. Это остановит кровотечение, но оно может повториться позже.

Профилактика

Как можно предотвратить аспергиллез?

Из-за того, что в окружающей среде широко распространена плесень aspergillus, очень трудно избежать заражения.Лучше избегать мест с чрезмерным количеством пыли или плесени, таких как строительные площадки или компостные кучи. Людям с ослабленной иммунной системой или аллергией на плесень следует избегать таких занятий, как садоводство или стрижка газонов. Если вероятно воздействие переносимой по воздуху пыли или плесени, подумайте о том, чтобы надеть маску для лица или маску N95. В некоторых случаях ваш врач может порекомендовать использование противогрибковых препаратов для предотвращения инфекции.

Характеристика афлатоксина, продуцирующего Aspergillus flavus, из образцов пищевых продуктов и кормов | SpringerPlus

Группа вторичных метаболитов, продуцируемых представителями Aspergillus spp.(обычно Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus ) известны как афлатоксины (Kuiper-Goodman, 1998). Они распространены повсеместно и связаны с порчей и образованием токсинов при хранении сельскохозяйственных товаров (Hedayati et al. 2007). Большое значение имеет присутствие афлатоксинов в пищевых продуктах и ​​кормах из-за их канцерогенных, мутагенных и тератогенных эффектов (Begum and Samajpati, 2000). Афлатоксины были обнаружены во многих сельскохозяйственных продуктах, а также в переработанных продуктах (Bennett and Klich, 2003).Пределы потребления для человека составляют около 0,15 нг / кг / день для афлатоксина B1 и 0,20 нг / кг / день для афлатоксина M1 (Kamal et al. 2009). Aspergillus flavus — один из важнейших продуцентов афлатоксина. Сельскохозяйственные товары могут быть заражены A. flavus на любой стадии производства (в поле / во время сбора урожая / транспортировки и хранения) (Berthier and Valla 1998).

Обширная исследовательская работа по загрязнению афлатоксином сельскохозяйственных продуктов была проведена во всем мире, но сообщений о встречаемости и идентичности токсигенных грибов и уровне микотоксинов в различных продуктах в Бангладеш очень мало.В этом контексте данное исследование представляет собой попытку изучить распространение токсигенных грибов в зерне и кормах. Допустимый уровень афлатоксина в Бангладеш составляет 4 мкг / кг, и предыдущие исследования, проведенные в Бангладеш, показали, что сельскохозяйственные товары, такие как кукуруза, рис и т. Д., Загрязнены афлатоксином от 33 до 480 частей на миллиард (Dawlatana et al. 2002). Настоящее исследование, а также предыдущие отчеты (Begum et al. 1994; Dawlatana et al. 2002) показывают, что зерно и корма в Бангладеш загрязнены токсигенными грибами и афлатоксином.В Бангладеш в больших количествах потребляются зерно и корма, и загрязнение этих продуктов афлатоксинами представляет угрозу для потребителей Бангладеш.

Aspergillus flavus оказался наиболее преобладающим видом в зерне и образцах кормов, что в соответствии с Reddy et al. (2004), которые также сообщили о видах Aspergillus как об одном из наиболее распространенных грибов в образцах кормов для зерна и птицы. 15 штаммов Aspergillus flavus были выделены и идентифицированы на основе культурных характеристик при КПК и микроскопических наблюдениях.Все изоляты образовывали колонии лаймового цвета на КПК и характерные конидии в цепочке.

Изоляты — 1, 7, 21, 24, 26, 32, 34, 35, 39 и 40 филогенетически ближе к Aspergillus flavus . Все эти штаммы, кроме Isolate-26, были способны продуцировать AFB1. 11 изолятов (2, 3, 7, 24, 29, 32, 34, 35, 37, 39, 40) были способны продуцировать оба типа токсинов (AFB1 и AFB2). Изоляты A. flavus из зерна показали большую способность к продукции афлатоксина, чем изоляты из кормов.Все изоляты обладали как минимум 5 (из 7) афлатоксигенными генами. 5 изолятов имели по 5 токсигенных генов; 9 изолятов обладали 6 токсигенными генами каждый и только 1 изолят обладал всеми 7 афлатоксигенными генами. Хотя все афлатоксигенные гены не были обнаружены в большинстве изолятов, в то время как изоляты, продуцирующие афлатоксин, это несоответствие может быть связано с неспособностью праймеров, используемых в этом исследовании, амплифицировать гены.

Количество афлатоксина, продуцируемого в питательной среде, тревожит нас о способности изолятов продуцировать большое количество афлатоксина в сельскохозяйственных товарах.В Бангладеш нет недавних данных эпиднадзора об уровне загрязнения афлатоксином зерна и кормов. В этом исследовании значение AFB1 было выше, чем минимальный стандартный уровень, регулируемый институтом. Поскольку зерновые являются одним из основных рационов местных жителей и при употреблении большого количества загрязненных зерен могут возникнуть серьезные последствия. Загрязнение афлатоксином кормов для домашней птицы также вызывает тревогу из-за его биоаккумуляции в домашней птице, которая впоследствии может быть опасной для человека.Поэтому управление хранением очень важно, и рекомендуется улучшить условия хранения для предотвращения порчи и уменьшения загрязнения AFB1.

Микотоксины и их влияние на здоровье

Закрыть расширять

Агроном на поле кукурузы ищет грибы, продуцирующие афлатоксины. © Смедеревац / Getty Images

Хотя микотоксины были определены как возбудители болезней у людей и животных в прошлом веке, болезни, с которыми они связаны, были признаны веками.Например, французы признали «Св. Антония Огонь »в XI веке нашей эры. Считается, что заболевание вызвано употреблением ржи, загрязненной алкалоидами спорыньи, продуцируемыми грибом Claviceps purpurea (Agriopoulou et al. 2020). Интересно, что исследование, опубликованное в журнале Science в 1976 году, дебютировало гипотезу о том, что аномальные привычки обвиняемых в судебных процессах по колдовству 1692 года (Салем, Массачусетс) были связаны с эрготизмом, вызванным спорыньей, которую можно найти во ржи. , пшеница и другие злаки (Caporael 1976).В начале 20 века в Японии наблюдали шосин-каккэ, острый сердечный бери-бери. Токсины желтого риса, такие как цитринин и цитреовиридин, были связаны с этим заболеванием (Saito et al. 1971). В начале 1960-х годов смерть около 100000 индеек в Англии привела к расследованию болезни индейки «Х», которое показало, что афлатоксин, продуцируемый Aspergillus flavus, присутствует в кормах для индейки (арахисовая мука) и отвечает за болезнь (Blount 1961). В 21 веке афлатоксины, продуцируемые многими видами гриба Aspergillus , считаются неизбежными загрязняющими веществами в глобальных поставках продуктов питания, особенно в таких товарах, как кукуруза и арахис, и их уровни регулируются различными агентствами.Другие микотоксины, такие как дезоксиниваленол, диацетоксисцирпенол и токсины T-2 и HT-2, влияющие на мировые поставки зерна, считаются агентами угрозы биотерроризма (CDC 2020).

Микотоксины могут легко попасть в цепочку поставок пищевых продуктов через грибковое заражение сельскохозяйственных товаров на полях во время сбора урожая, послеуборочного хранения или обработки и транспортировки.

Микотоксины — это вторичные токсичные метаболиты, вырабатываемые некоторыми грибами.Микотоксины могут легко попасть в цепочку поставок пищевых продуктов через грибковое заражение сельскохозяйственных товаров в полевых условиях, во время сбора урожая, послеуборочного хранения или обработки и транспортировки. Основными продуцентами микотоксинов являются определенные виды трех родов грибов: Aspergillus, Fusarium, и Penicillium . Fusarium вида имеют большое значение для заражения растений в поле. Aspergillus видов имеют тенденцию заражать растения во время роста в субтропическом и тропическом климате.Виды Aspergillus и Penicillium часто связаны с загрязнением сельскохозяйственных товаров во время послеуборочного хранения (Agriopoulou et al. 2020).

Токсическое действие

Употребление пищевых продуктов или кормов, содержащих микотоксины, может оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека или животных. Aspergillus , насчитывающий более 100 видов, содержит несколько видов, которые способны продуцировать микотоксины, включая афлатоксины, циклопиазоновую кислоту, охратоксин А и стеригматоцистин.Некоторые виды Aspergillus могут продуцировать цитринин, патулин и пеницилловую кислоту, которые также производятся видами Penicillium . Наибольшее значение имеют микотоксинов Aspergillus , которые представляют собой афлатоксины, видоспецифические токсины, продуцируемые A. flavus, Aspergillus parasiticus, и Aspergillus nominus и Ochratoxin A, продуцируемые Aspergillus и Aspergillus Aspergillus ochrace. (Мэтьюз и др.2017).

Афлатоксины считаются наиболее токсичными среди целого ряда классов микотоксинов, при этом наибольшее беспокойство вызывают афлатоксины B ₁ , B ₂ , G ₁ и G ₂ . Афлатоксины M ₁ и M ₂ продуцируются из афлатоксинов B ₁ и B ₂ , соответственно, у кормящих животных и, следовательно, выделяются с молоком. Афлатоксины проявляют острую и хроническую токсичность для людей и животных. О нескольких вспышках острого афлатоксикоза было сообщено во многих странах, хотя острая токсичность обычно считается нечастой для людей.Рвота, боли в животе, желтуха, отек легких, кома, судороги и смерть относятся к числу симптомов острого афлатоксикоза у людей. Афлатоксины являются генотоксическими (повреждающими ДНК) канцерогенами. Длительное воздействие афлатоксинов связано с заболеваниями печени, включая рак, цирроз, гепатит и желтуху. Исследования показали корреляцию между потреблением афлатоксина и заболеваемостью первичным раком печени в Центральной Африке и Юго-Восточной Азии. Афлатоксины также обладают иммунодепрессивным действием (Bennett and Kich 2003), что имеет большое значение, поскольку иммуносупрессия может повысить восприимчивость к инфекционным заболеваниям, препятствуя выработке антител, в первую очередь у людей и групп населения с хроническим приемом афлатоксина.Синдром Рея с симптомами энцефалопатии и висцеральной дегенерации у детей был связан с токсичностью афлатоксина (Marin et al. 2013). Прием афлатоксина может вызвать серьезные заболевания у животных, особенно рак печени, толстой кишки и почек. У крупного рогатого скота низкая конверсия корма, низкий привес и низкие удои наблюдаются при стабильном низком уровне потребления афлатоксина (Ричард 2007). Охратоксин А, продуцируемый A. ochraceus , имеет иммунодепрессант, иммунотоксическое, генотоксическое, нейротоксическое, тератогенное (репродуктивное) и канцерогенное действие.Исследования показывают сильную корреляцию между нефропатией (заболеванием почек) и воздействием охратоксина А на людей и животных (Agriopoulou et al. 2020).

Закрыть расширять

Aspergillus flavus, продуцент афлатоксина.
© Dr_ Microbe / Getty Images

Среди видов Penicillium более 80 являются задокументированными продуцентами токсинов. Наиболее важные токсины включают охратоксин А, цитринин, патулин, циклопиазоновую кислоту, цитреовиридин, пенитрем А, рокефортин и секалоновые кислоты. Микотоксины Penicillium , которые влияют на функцию печени или почек в результате острого или хронического воздействия, обычно бессимптомны у людей или животных. Те, что влияют на функцию нервной системы (например, нейротоксины), характеризуются постоянным дрожанием у животных. Охратоксин А, который является жирорастворимым, не выводится из организма эффективно и может накапливаться в мясных животных, потребляющих зараженный корм, и впоследствии вызывать воздействие на людей, потребляющих мясо (Matthews et al., 2017). Предполагается, что охратоксин А вызывает заболевание, называемое «балканской эндемической невропатией», заболевание почек с высокой смертностью у жителей Восточной Европы, проживающих вблизи притоков реки Дунай (Pfohl-Leszkowicz and Manderville 2007).

Цитринин является значительным почечным токсином у всех протестированных видов животных, вызывающим дегенерацию почек с такими симптомами, как водянистая диарея, повышенное потребление воды и потеря веса. Оценка значения цитринина для здоровья человека была сложной задачей (Bennett and Kich 2003). Патулин вызывает нейротоксические, иммунотоксические, канцерогенные, тератогенные (врожденные дефекты) и мутагенные эффекты в культурах клеток. У животных наблюдаются иммунотоксические и нейротоксические эффекты; однако патулин, по-видимому, не проявляет хронической токсичности для человека (Bennett and Kich 2003).Цитреовиридин является нейротоксином у людей и животных, вызывающим сердечную недостаточность, затрудненное дыхание, тошноту / рвоту, психологические симптомы (боль, страдание и возбуждение), паралич и мышечную атрофию (Bennett and Kich 2003).

Имея более 100 видов, Aspergillus содержит несколько видов, которые способны продуцировать микотоксины, включая афлатоксины, циклопиазоновую кислоту, охратоксин А и стеригматоцистин.

Виды Fusarium продуцируют несколько токсичных или биологически активных метаболитов, называемых трихотеценами, которые в высоких концентрациях вызывают у людей острые симптомы, такие как аллергические реакции, рвота и диарея. Трихотецены также связаны с уменьшением набора веса и иммунной дисфункции у животных (Wu et al. 2014). Зеараленон, токсичность которого для человека до конца не изучена, вызывает утеротрофические (антирепродуктивные) эффекты у таких животных, как свиньи (Agriopoulou et al.2020). Фумонизины могут оказывать нейротоксическое действие на некоторых животных. Fusarium verticillioides был связан с раком пищевода у человека (Bennett and Klich 2003).

Существует несколько проблем при оценке токсичности микотоксинов для человека.Уровень и продолжительность воздействия едина; другая — сложность оценки иммуносупрессивных эффектов в популяциях с ослабленным иммунитетом. Кроме того, конкретный микотоксин может модулировать токсичность другого микотоксина, встречающегося в пищевых продуктах, что является еще одной проблемой при точной оценке микотоксичности.

Воздействие микотоксинов

В то время как воздействие микотоксинов на человека обычно происходит в результате употребления растительной пищи, воздействие через потребление продуктов животного происхождения, таких как молочные и мясные продукты, может также происходить в результате заражения микотоксинами кормов для животных. Афлатоксины чрезвычайно распространены в хранимых сельскохозяйственных товарах и чаще встречаются в товарах, происходящих из тропического и субтропического климата, включая зерно (кукурузу и другие), орехи (фисташки, арахис, бразильские орехи и другие), сухофрукты (абрикосы, инжир и т. Д.) и другие), а также пищевые продукты, полученные из этих товаров. Разнообразие этих сельскохозяйственных товаров указывает на значительный потенциал воздействия афлатоксинов на человека.

Закрыть расширять

Сканирующая электронная микрофотография конидиофор (плодовое тело) Aspergillus niger.© Яннике Виик-Нильсен / Getty Images

Различные технологии обработки пищевых продуктов изменяют уровни микотоксинов в обработанных товарах. Влияние обработки пищевых продуктов на полное удаление, снижение или повышение уровней микотоксинов, по-видимому, является микотоксин-зависимым явлением. Примеры уменьшения микотоксинов за счет обработки пищевых продуктов включают очистку и сортировку / сортировку зерна злаков и фруктов, производство муки путем помола различных зерен злаков и термическую обработку в различных формах. Обработка пищевых продуктов, включающая проращивание злаков (пивоваренный ячмень для пивоварения), может повышать уровень микотоксинов в проросших злаках (Park et al. 1999).

Уровни микотоксинов регулируются Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA 2020). Европейское управление по безопасности пищевых продуктов собирает и оценивает данные о встречаемости микотоксинов и предоставляет научные рекомендации менеджерам по рискам для использования при установлении максимальных уровней в пищевых продуктах и ​​кормах (EFSA 2020). Благодаря работе своего Комитета по загрязняющим веществам в пищевых продуктах Комиссия Codex Alimentarius разрабатывает стандарты, руководящие принципы и свод правил, касающихся загрязняющих веществ, включая пределы для микотоксинов (FAO и WHO 2018).

Требуется «обновленный просмотр»

Потребительский спрос на продукты на растительной основе и интерес к продуктам животного происхождения, полученным из животных, которых кормили растительными кормами, постоянно растут. Тщательное понимание микотоксинов, содержащихся в продуктах питания растительного происхождения, имеет решающее значение, и необходимо лучшее понимание микотоксинов, содержащихся в кормах для животных.

В последние годы некоторые микотоксины появились в нетипичных сельскохозяйственных товарах и связанных пищевых продуктах и ​​/ или в необычных регионах / климатах.Определенную роль в этом, вероятно, сыграет глобальное потепление (Medina et al. 2015). Невозможно переоценить значение наличия «обновленного» обзора хорошо задокументированных микотоксинов, которые в настоящее время встречаются в нетипичных товарах, регионах и климатических условиях.

Новые исследования приводят к недавно обнаруженным микотоксинам. Изучение возникновения и токсикологического воздействия этих микотоксинов имеет решающее значение.

Максимальные и рекомендуемые пределы содержания микотоксинов в определенных пищевых продуктах и ​​кормах были установлены для содействия разработке эффективных мер управления рисками и обеспечения безопасности пищевых продуктов и кормов для животных. Различия в уровнях действия микотоксинов существуют между странами, регионами и организациями. Справедливая международная торговля требует дальнейшей гармонизации.

ССЫЛКИ

Агриопулу, С., Э. Стамателопулу, Т. Варзакас. 2020. «Достижения в области распространения, важности и стратегий контроля микотоксинов: профилактика и детоксикация в пищевых продуктах». Foods 9: 137. DOI: 10.3390 / foods37.

Bennett, J. W., M. Klich. 2003. «Микотоксины». Clin. Microbiol. Ред. 16 (3): 497–516.

Блаунт, У. П. 1961. Х-болезнь индейки. Индейки 9: 52, 55–58, 61, 77.

Капораэль, Л. 1976. «Эрготизм: сатана, потерянный в Салеме?» Наука 192: 21–26. DOI: 10.1126 / science.769159.

CDC. 2020. «Токсины». Центры по контролю и профилактике заболеваний. https://www.cdc.gov/biomonitoring/toxins.html.

EFSA. 2020. «Микотоксины». Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/mycotoxins.

ФАО и ВОЗ.2018. «Кодекс Алиментариус: понимание Кодекса». 5-е изд. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций и Всемирная организация здравоохранения. Рим.

FDA. 2020. «Природные токсины и микотоксины». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. https://www.fda.gov/food/chemicals-metals-pesticides-food/natural-toxins-and-mycotoxins.

Марин С., А. Дж. Рамос, Г. Кано-Санчо, В. Санчис. 2013. «Микотоксины: наличие, токсикология и оценка воздействия». Food Chem. Токсикол .60: 218–237. DOI: j.fct.2013.07.047.

Мэтьюз, К. Р., К. Э. Книель, Т. Дж. Монтвилл. 2017. «Пищевая микробиология: введение». Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press.

Медина, А., А. Родригес, Н. Маган. 2015. «Изменение климата и микотоксигенные грибы: влияние на производство микотоксинов». Curr. Opin. Food Sci . 5: 99–104. doi.org/10.1016/j. cofs.2015.11.002.

Парк, Д. Л., Х. Ньяпау, Э. Бутриф. 1999. «Минимизация рисков, связанных с микотоксинами, с помощью концепции HACCP.” Food Nutr. Сельское хозяйство . 23: 49–54. http://www.fao.org/3/x2100t/X2100t08.htm.

Pfohl-Leszkowicz, A., R.A. Manderville. 2007. «Охратоксин А: обзор токсичности и канцерогенности для животных и людей. Мол. Nutr. Food Res. DOI: 10.1002 / mnfr.200600137.

Ричард, Дж. Л. 2007. «Некоторые основные микотоксины и их микотоксикозы: обзор». Внутр. J. Food Microbiol. 119 (1-2): 3-10. DOI: j.ijfoodmicro.2007.07.019.

Сайто, М., М.Эномото, Т. Тацуно. 1971. Пожелтевшие рисовые токсины Лютеоскирин и родственные соединения, хлорсодержащие соединения и цитринин. В Microbial Toxins, Vol. 6: Fungal Toxins , под редакцией A. Ciegler, S. Kadis, S. J. Ajl. Нью-Йорк: Academic Press.

Wu, F., J. D. Groopman, J. J. Pestka. 2014. «Воздействие микотоксинов пищевого происхождения на общественное здоровье».