RHIZOPUS STOLONIFER: OMINAISUUDET, MORFOLOGIA JA ELINKAARI - BIOLOGIA - 2026

Rhizopus stolonifer on kosmopoliittinen fytopatogeeninen sieni, joka kuuluu Mucoraceae-sukuun, joka kykenee kasvaa ja kehittyä monenlaisissa ympäristöissä. Se on nopeasti kasvava laji, joka suosii varastoitujen elintarvikkeiden tai maataloustuotteiden kolonisaatiota ja hajoamista.

Tämä laji on yksi yleisimmistä sienistä, joita leviää maailmanlaajuisesti, vaikka se on yleisempi trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla. Itse asiassa se on saprofyyttinen organismi, joka puuttuu maaperän substraatin kolonisaatioon ja toimii loisena, tunkeutuen hajoaviin kasvakudoksiin.

Rhizopus stolonifer. Lähde: WDKeeper

Sille, joka tunnetaan yleisesti "mustan leivän muotina", on ominaista tiheä haaroittunut sienseeli, joka koostuu kolmen tyyppisistä hyfeistä: stoloneista, sporangiophoreista ja risoideista. Sporangia tuottaa lukuisia moniaytteisiä itiöitä, jotka osallistuvat aseksuaaliseen lisääntymiseen, toisin kuin seksuaalinen lisääntyminen, joka vaatii yhteensopivia, mutta fysiologisesti erilaisia ​​myseeloja.

Teollisuustasolla Rhizopus-suvun sieniä, mukaan lukien R. stolonifer, käytetään käymistilan etyylialkoholituotteen valmistukseen. Lisäksi tätä lajia käytetään kaupallisesti erittäin puhtaan maitohapon ja fumaarihapon saamiseen kemian-, elintarvike- ja lääketeollisuudessa.

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Leviäminen ja elinympäristö

Zygomycota-sieni, Rhizopus stolonifer, on yksi yleisimmistä mucoralsista, koska se on levinnyt laajalti koko planeetalle. Se on todellakin yksi ensimmäisistä sienistä, jotka esiintyvät vanhentuneessa leivässä, mätää vihanneksissa ja hedelmissä ja ovat varovainen organismi pilaantuvissa elintarvikkeissa.

Rhizopus stolonifer on yksi ensimmäisistä leivän sienistä. Lähde: Matt Wharton

Se menestyy tehokkaasti lämpötilavälillä 12 - 32 ºC, optimaalinen kasvulämpötila on 25 ºC. Itse asiassa sen itiöt ovat harvinaisia ​​raittiissa ympäristöissä, mutta niitä on runsaasti kosteissa ympäristöissä ja hajoavien biologisten tuotteiden ympärillä.

Ne sijaitsevat yleensä kostealla maaperällä, kompostissa tai lannassa, hajotetussa kasvimateriaalissa tai kertyneessä pölyssä. Samoin puumassaan, lintupesissä, hunajakennoissa tai erilaisissa siemenissä ja hedelmissä.

Itse asiassa tämä laji pystyy asuttamaan monenlaisia ​​luonnollisia substraatteja, koska se mukautuu tärkeiden ravintoaineiden eri pitoisuuksiin. Itse asiassa voit käyttää typpeä ja hiiltä yksinkertaisesti tai yhdessä eri ravinteiden kanssa.

Laboratoriotasolla Rhizopus stolonifer kasvaa erilaisissa elatusaineissa, mukaan lukien ne, jotka sisältävät aminoyhdisteitä ja ammoniumsuoloja. Sitä ei kuitenkaan kasvateta väliaineissa, joissa on korkea nitraattipitoisuus, kuten Czapek Dox Agar, jossa nitraatti on ainoa typpilähde.

In vitro -viljelmässä Rhizopus stoloniferin sikosporit itävät 8 - 20 päivän jälkeen keskimääräisessä lämpötilassa 21º C. Itse asiassa tämän sienen itiöt vaativat lepoajan ennen itämistä ja myseelin kehittymistä.

Patologiat vihanneksissa ja ruoassa

Rhizopus stolonifer on taudin syy-aihe, joka tunnetaan nimellä "hedelmien pehmeä mätää", lähinnä mansikoissa, persikoissa ja meloneissa. Nämä sienet tartuttavat nämä hedelmät, joissa on runsaasti sokeri- ja vesipitoisuutta, sadonkorjuun jälkeisen käsittelyn aiheuttamista fyysisistä vaurioista tai vammoista.

Varastoinnin aikana tartunnan saaneiden hedelmien kudokset pehmenevät vapauttaen neste, jolla on voimakas hajuhaju. Itse asiassa korkeat lämpötilat ja kosteusolosuhteet suosivat sellaisen sienseen kehitystä, joka peittää nopeasti hedelmien pinnan.

Rhizopus stolonifer mansikalla, jossa näkyy musta sporangia. Lähde: Eric McKenzie

Sporangia ja itiöt kehittyvät siensekoituksesta, joka itäessä tuottaa erilaisia ​​esteraasi- ja kutinaasientsyymejä, jotka hajottavat vierekkäisten kudosten soluseinän. Tällä tavoin tauti leviää naapurimaiden terveisiin hedelmiin hyönteisten tai tuulen vaikutuksesta.

Laboratoriotestien avulla on voitu todeta, että Rhizopus stoloniferin patogeeninen vaikutus johtuu varastoitujen tuotteiden kudosten maseraatiosta. Koska ne ovat polygalakturonaasin (PG) ja pektiinimetyyliesteraasin (PME) entsymaattisia komplekseja, jotka vastaavat mainitusta maskeraatiosta hedelmien, vihannesten tai mukuloiden hajottamisessa.

Tällä tavoin vaikutteiset ruuat saavat tummanruskean sävyn, koska tumma sporangia on kertynyt runsaasti sienseen. Monissa tapauksissa tämä oire sekoitetaan usein hyökkäykseen, jonka on aiheuttanut Monilia fructicola, "ruskean mädan" syy-aine.

Patologiat ihmisessä

Ihmisille Rhizopus-itiöiden korkea ympäristöpitoisuus aiheuttaa erään tyyppisen hengitysteiden allergian. Tätä tautia kutsutaan yliherkkyyden keuhkokuumeksi tai ulkoiseksi allergiseksi alveoliittiksi; samoin joillakin ihmisillä voi olla ihoreaktioita.

Taksonomia

Rhizopus stolonifer -laji on kosmopoliittinen sieni, jonka taksonominen sijainti on:

- Sienivaltakunta

- Turvapaikka: Zygomycota

- Division: Mycota

- Alajako: Mycotina

- Luokka: Zygomycetes

- Järjestys: Mucorales

- Perhe: Mucoraceae

- Suku: Rhizopus

- Laji: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

synonyymit

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxurians Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

Morfologia

Rhizopus stolonifer on rihmasieni, joka sisältää haarautumattomia sporangiophoreja, 2 mm pitkä ja 20 μm paksu. Tämä ilma-hyfa, rypsi tai sporangiopori syntyy hyvin kehittyneistä risoideista ja on tummanruskea.

Sporangiat ovat muodoltaan pyöreitä ja kiiltävän mustia, niiden halkaisija on 250–280 μm ja niiden rakenne on nimeltään columella. Rhizopus-suvun sienille tyypilliset sporangiosporit tai aseksuaaliset itiöt ovat mustia ja niiden mitat ovat 15-18 μm.

Rhizopus stolonifer on Mucoraceae-perheen sienilaji. Lähde: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Tällä lajilla on erittäin laaja juurakot ja runsaasti sikosporia tai sienen seksuaalista osaa. Zygosporit ovat todella pallomaisia ​​rakenteita, paksuja ja sileitä soluseinämiä, halkaisijaltaan noin 200 μm.

Rhizopus stolonifer -pesäkkeet kasvavat nopeasti, sen viljelmä laboratoriossa peittää Petri-maljan kokonaan vain kolmessa päivässä 25 ° C: ssa. Pesäkkeen rakenne on kiinteä ulkonäkö, tiheällä ja puuvillaisella ilma-sienelimellä, aluksi valkoisella ja myöhemmin. harmaan, punertavan tai ruskean sävyt.

Itse asiassa sen dynaamista kehitystä suosii stoloneja, jotka tarjoavat alueen rakenteen, joka tukee sienilaskun kasvua. Tällä tavalla sieni miehittää nopeasti suuret alueet joko vaaka- tai pystysuunnassa.

Rhizopus stolonifer on fakultatiivinen aerobinen organismi, joka kasvaa laajalti mehikasteissa, joissa on runsaasti sokeripitoisuutta. Tällä tavalla sieni kerää varauksen hetkeksi, jolloin kehittyy hedelmällistä hyfaa, jolla on ulkoinen aerobinen sporangia.

Elinkaari

Rhizopus stolonifer lisääntyy seksuaalisesti tai epäseksuaalisesti. Itse asiassa se on heterothalainen organismi, joka sukupuolista lisääntymistään varten vaatii kahden eri panoksen talan pariutumisen sukupuolisen itiön luomiseksi.

Seksuaalinen lisääntyminen

Seksuaalinen lisääntyminen tapahtuu epäsuotuisissa olosuhteissa yhteensopivien kantojen pariutumisen yhteydessä, mikä johtaa lopulta zygospooriin. Itse asiassa sporangiopooreissa on positiivisia "+" tai negatiivisia "-" tyyppisiä pariliitoskantoja, mikä helpottaa niiden liittymistä.

Rhizopus stolonifer -bakteerissa sukupuolinen lisääntyminen alkaa, kun kahden eri merkkikannan sulake on progametangia tai erikoistunut hyfa. Tämä vetovoima erilaisten progametangioiden välillä tapahtuu hajautettujen hormonien puuttumisella kaasujen muodossa.

Seuraavaksi syntyy kaksi gametangiaa tai apikaalista solua, joista kukin sisältää runsaasti "+" -ytimiä ja toinen sisältää "-" -ytimiä. Gametangia-sulake, joka aiheuttaa lukuisten ydinparien "+" ja "-" liittymisen, muodostaen diploidiset ytimet.

Tällä tavoin tuotetaan zygosporangium, tuote monisydämeisistä soluista, joissa on kiinteä, pigmentoitu ja karkea soluseinä, joka sisältää yhden zygospoorin. Suotuisissa ympäristöolosuhteissa diploidiset ytimet käyvät läpi meioosiprosessin juuri ennen itämistä.

Itämisen aikana zygosporangium -seinä murtuu, vapauttaen zygospoorin, jolloin syntyy sporangofori. Sporangioforin päässä on sporangiumi, joka aiheuttaa itiöitä, jotka itäessään muodostavat "+" - tai "-" -seinämän.

Rhizopus stolonifer -sieni käyttäytyy kuin haploidi organismi suurimman osan seksuaalisesta lisääntymisjaksosta. Lisäksi sienirihma koostuu lukuisista haaroittuneista hyfeistä, jotka täyttävät sienen tukitoimenpiteet ja ravinnot.

Rhizopus stoloniferin seksuaaliset ja epäseksuaaliset syklit. Lähde: Pancrat

Suvuton lisääntyminen

Aseksuaalinen sykli tapahtuu suotuisissa olosuhteissa, kun sporangofoorien tuotanto alkaa sporangiasta, joka sisältää seksuaalisesti yhteensopivia itiöitä. Itiöiden hajontamuotoa suosii tuuli, kun sporangia kypsyy, niiden ohut seinä hajoaa vapauttaen itiöt.

Ilmahyfeet syntyvät internodeista ja kasvavat tiettyyn korkeuteen. Sitten ytimet ja sytoplasma ryhmitellään kohti apikaalista päätä, edistäen ilmahyfajen kärjen kasvua.

Tämä alue kasvaa pallomaisesti, jolloin syntyy pyöristetty sporangiumi, jonka muodostavat sporoplasma ja columella. Sporoplasman ytimet jakautuvat nopeasti, kunnes ne muuttuvat spongiospooreiksi.

Kun nämä rakenteet kypsyvät, columella hajoaa vapauttaen ilmakehään suuria määriä sporangiosporia. Nämä itiöt itävät sopivassa substraatissa ja suotuisissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa.

Tällä tavalla muodostuu uusi hyfae-kompleksi, joka laajenee syklin jatkamiseksi. Epäsuotuisissa olosuhteissa kalanvälisessä sienseossa muodostuu septaa, josta seuraa pullea itiö, jota kutsutaan chlamydiosporaksi.

Viitteet

1. González, C. (2005) Sienien elinkaari. Palautettu osoitteessa: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: mustan leivän homeen morfologia ja lisääntyminen. Palautettu osoitteessa: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. Palautettu osoitteessa: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Allergeeniset sienet ja aktinomykeetit. Bilbao: Ibero-American Journal of Mycology.
5. Rhizopus. (2019). Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. Palautettu osoitteessa: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. S. 38.
7. Wikipedian avustajat. (2019). Rhizopus stolonifer. Wikipediassa, Vapaa tietosanakirja. Palautettu osoitteessa: en.wikipedia.org