RHIZOPUS STOLONIFER: JELLEMZŐK, MORFOLÓGIA ÉS ÉLETCIKLUS - BIOLÓGIA - 2026

A Rhizopus stolonifer egy kozmopolita fitopatogén gomba, amely a Mucoraceae családhoz tartozik, és számos környezetben képes növekedni és fejlődni. Ez egy gyorsan növekvő faj, amely elősegíti a tárolt élelmiszerek vagy mezőgazdasági termékek gyarmatosítását és lebontását.

Ez a faj képezi az egyik leggyakoribb gombát, globálisan elterjedve, bár a trópusi és szubtrópusi területeken gyakoribb. Valójában ez egy szaprofit szervezet, amely beavatkozik a talaj szubsztrátjának kolonizációjába, és parazitaként működik, és betört a lebomló növényi szövetekbe.

Rhizopus stolonifer. Forrás: WDKeeper

A "fekete kenyér penész" néven ismert sűrű, elágazó micélium jellemzi, amely háromféle hyphae-ból áll: stolonok, sporangiophorek és rizoidok. A sporangia számos többmagos spórát generál, amelyek részt vesznek az aszexuális szaporodásban, ellentétben a nemi szaporodással, amely kompatibilis, de élettanilag eltérő micéliumot igényel.

Ipari szinten a Rhizopus nemzetség gombáit, beleértve az R. stolonifer-t is, erjedés etil-alkoholtermékének előállítására használják. Ezen túlmenően ezt a fajt kereskedelemben használják nagy tisztaságú tejsav és fumársav előállítására, amelyet a vegyiparban, az élelmiszeriparban és a gyógyszeriparban használnak.

Általános tulajdonságok

Elterjedés és élőhely

A zigomycota gomba, a Rhizopus stolonifer az egyik leggyakoribb nyálkahártya, mivel széles körben elterjedt az egész bolygón. Valójában ez az egyik első gomba, amely megjelenik az elavult kenyérre, a rothadó zöldségekre és gyümölcsökre, mivel óvatos szervezet a romlandó ételekben.

A Rhizopus stolonifer a kenyér egyik első gombája. Forrás: Matt Wharton

Hatékonyan virágzik 12 és 32 ° C közötti hőmérsékleti tartományban, az optimális növekedési hőmérséklet 25 ° C. Valójában spórái ritka a friss levegőben, de nedves környezetben és a bomló biológiai termékek körében gazdagak.

Általában nedves talajon, komposztban vagy trágyában, szétesett növényi anyagon vagy felhalmozódott poron helyezkednek el. Hasonlóképpen, a répán, a madárfészekben, a méhsejtben vagy a különféle vetőmagokon és gyümölcsökön.

Valójában ez a faj képes a természetes szubsztrátok sokaságának lebontására, mivel alkalmazkodik az alapvető tápanyagok különböző koncentrációihoz. Valójában nitrogént és szént használhat egyszerűen vagy különféle tápanyagokkal kombinálva.

Laboratóriumi szinten a Rhizopus stolonifer különféle táptalajokon nő, beleértve azokat, amelyek aminovegyületeket és ammóniumsókat tartalmaznak. Ugyanakkor nem növekszik a magas nitráttartalmú közegeken, például a Czapek Dox Agar-n, amelyben az egyetlen nitrogénforrás a nitrát.

Az in vitro tenyészetben a Rhizopus stolonifer zygospórái 8-20 nap után csíráznak át 21ºC átlaghőmérsékleten. Valójában ennek a gombanak a spórái pihentetést igényelnek a csírázási folyamat és a micélium fejlődése előtt.

Patológiák a zöldségekben és az ételekben

A Rhizopus stolonifer a "lágy rothadásos gyümölcs" néven ismert betegség okozója, főleg eperben, őszibarackban és dinnyeben. Ezeket a magas cukor- és víztartalmú gyümölcsöket a gomba megfertőzi a szüret utáni kezelés során okozott fizikai károsodásoktól vagy sérülésektől.

Tárolás közben a fertőzött gyümölcsök szövetei meglágyulnak, felszabadítva egy erős savas szagú folyadékot. Valójában a magas hőmérséklet és páratartalom kedvezően támogatja a micélium fejlődését, amely gyorsan lefedi a gyümölcs felületét.

Rhizopus stolonifer egy eperrel, fekete sporangiát mutatva. Forrás: Eric McKenzie

Sporangia és spórák alakulnak ki a micéliumból, amelyek csírázáskor különféle észteráz és cutináz enzimeket generálnak, amelyek szétesik a szomszédos szövetek sejtfalát. Ilyen módon a betegség a szomszédos egészséges gyümölcsökre terjed, rovarok vagy a szél beavatkozása révén.

A laboratóriumi vizsgálatok lehetővé tették annak meghatározását, hogy a Rhizopus stolonifer kórokozó hatása a tárolt termékek szövet-macerációjának következménye. A poligalakturonáz (PG) és a pektin-metil-észteráz (PME) enzimatikus komplexei, amelyek felelősek az említett macerációért a gyümölcsök, zöldségek vagy gumók bomlásában.

Ily módon az érintett élelmiszerek sötétbarna színűvé válnak, mivel a micéliumban a sötét sporangia nagymértékben felhalmozódik. Ezt a tünett sok esetben összekeverik a Monilia fructicola, a "barna rothadás" okozója által kiváltott rohamokkal.

Patológiák az emberben

Az emberek számára a Rhizopus spórák magas környezeti koncentrációja bizonyos típusú légúti allergiát okoz. Ezt a betegséget túlérzékenységi pneumonitisnek vagy extrinsic allergiás alveolitisnek nevezik; hasonlóképpen, néhány embernél bőrreakciók fordulhatnak elő.

taxonómia

A Rhizopus stolonifer faj egy kozmopolita gomba, amely taxonómiailag a következőképpen helyezkedik el:

- Gomba királyság

- Menedékjog: Zygomycota

- Osztály: Mycota

- Felosztás: Mycotina

- Osztály: Zigomycetes

- Rend: Mucorales

- Család: Mucoraceae

- Nem: Rhizopus

- Faj: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Szinonimák

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxusok Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski és Hewelke (1893)

Morfológia

A Rhizopus stolonifer egy rostos gomba, amely 2 mm hosszú és 20 μm vastag elágazó sporangiophorákat mutat. Ez a légi hypha, a hüvely vagy a sporangiophore a fejlett rhizoidákból származik, sötétbarna színű.

A sporangia gömb alakú és fényes fekete színű, 250–280 μm átmérőjű és columella szerkezetű. A Rhizopus nemzetség gombáira jellemző sporangiospórák vagy asexuális spórák fekete színűek és 15-18 μm vastagságúak.

A Rhizopus stolonifer a Mucoraceae család gombafaja. Forrás: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Ennek a fajnak nagyon széles rhizoidja és bőséges zygospórája van, vagy a gomba szexuális része. Valójában a zygospórák gömb alakú struktúrák, vastag és sima sejtfalak, körülbelül 200 μm átmérőjűek.

A Rhizopus stolonifer kolóniák gyors növekedést mutatnak: laboratóriumi tenyészeteik mindössze három nap alatt 25 ° C-on teljesen lefedik a Petri-csészét. A kolónia szerkezete szilárd megjelenésű, sűrű és pamut légúti micéliummal, kezdetben fehér, majd később. szürke, vöröses vagy barna árnyalatú.

Valójában dinamikus fejlődését a sztólok jelenléte elősegíti, amelyek olyan területi struktúrát biztosítanak, amely támogatja a micélium növekedését. Ily módon a gomba gyorsan elfoglalja a nagy területeket, akár vízszintes, akár függőleges helyzetben.

A Rhizopus stolonifer egy fakultatív aerob organizmus, amely széles körben növekszik nedvdús szövetekben, bőséges cukortartalommal. Ily módon a gomba tartalékot halmoz fel arra a pillanatra, amikor külső aerob spórával fertőző termékeny hyphae alakul ki.

Életciklus

A Rhizopus stolonifer nemi úton vagy szexuálisan szaporodik. Valójában ez egy heterotallikus organizmus, amelynek szexuális reprodukciójához két különféle töltésű thalli párosítása szükséges, hogy nemi spóra képződjön.

Szexuális szaporodás

A nemi szaporodás kedvezőtlen körülmények között zajlik a kompatibilis törzsek párzásával, végül a zygospóra kialakulásával. Valójában a sporangiophorek pozitív "+" vagy negatív "-" típusú párosító törzseket tartalmaznak, ami megkönnyíti az egyesülést.

A Rhizopus stoloniferben a szexuális szaporodás akkor kezdődik, amikor a különféle jelbiztosítékok két törzsének esetmetangia vagy speciális hyphae áll fenn. Ez a vonzódás az eltérő alkalmetangia között diffúz hormonok gázok formájában történő beavatkozásakor jelentkezik.

Ezután két gametanggia vagy apikális sejt lép fel, amelyek mindegyike bőséges "+" magokat tartalmaz, a másik "-" magokat tartalmaz. A gametangia biztosíték, amely számos "+" és "-" atommag-pár összekapcsolódását idézi elő, és diploid magokat alkot.

Ily módon előállítják a zygosporangiumot, egy többszintes sejtek termékét, szilárd, pigmentált és durva sejtfallal, amely egyetlen zygospórát tartalmaz. Kedvező környezeti feltételek mellett a diploid magok közvetlenül a csírázás előtt meiozis folyamaton mennek keresztül.

A csírázás során a zygosporangium fala megszakad, felszabadítva a zygospore-t, és így létrejön a sporangofór. A sporangiophor végén egy sporangium található, amely spórákat eredményez, amelyek csírázásakor "+" vagy "-" micéliumot képeznek.

A Rhizopus stolonifer gomba úgy viselkedik, mint egy haploid szervezet a szexuális szaporodási ciklus nagy részében. Ezenkívül a micélium számos elágazó hypha-ból áll, amelyek a gomba támogató és táplálkozási funkcióját látják el.

A Rhizopus stolonifer szexuális és nem szexuális ciklusai. Forrás: Pancrat

Aszexuális szaporodás

Az asexuális ciklus kedvező körülmények között akkor következik be, amikor a sporangiophorák előállítása nemi szempontból összeférhető spórákat tartalmazó sporangiából származik. A spórák diszpergálódását a szél részesíti előnyben, mivel a sporangia érett, vékony faluk szétesik, és így felszabadítják a spórákat.

A légi hifákat az interodekból generálják és bizonyos magasságra növekednek. A sejteket és a citoplazmát azután az apikális vég felé csoportosítják, elősegítve a légi hyphae csúcsának növekedését.

Ez a terület gömbölyűen növekszik, és egy sporoplazma és a columella által alkotott, lekerekített sporangium keletkezik. A sporoplazma sejtmagjai gyorsan megosztódnak, amíg spongiospórákká alakulnak.

Amint ezek a struktúrák érlelődnek, a columella szétesik, nagy mennyiségű sporangiosporát engedve a légkörbe. Megfelelő szubsztrátban, kedvező hőmérsékleti és páratartalom mellett ezek a spórák csíráznak.

Ily módon egy új hyphae komplex képződik, amely a ciklus folytatása érdekében kibővül. Kedvezőtlen körülmények között a septák képződnek az intercalary micéliumban, így kövér spóra alakul ki, amelyet chlamydiospora-nak hívnak.

Irodalom

1. González C. (2005) A gombák életciklusa. Helyreállítva: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: a fekete kenyér penész morfológiája és reprodukciója. Helyreállítva: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. Helyreállítva: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., és Quindós, G. (2002). Allergén gombák és aktinomiceták. Bilbao: Ibero-American Journal of Mycology.
5. Rhizopus. (2019). Wikipédia, a szabad enciklopédia. Helyreállítva: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. 38. o.
7. Wikipedia közreműködői. (2019). Rhizopus stolonifer. A Wikipediaban, a Ingyenes enciklopédia. Helyreállítva: en.wikipedia.org