ASPERGILLUS NIGER: EGENSKAPER, MORFOLOGI OCH PATOLOGIER - BIOLOGI - 2025

Aspergillus niger är en miljömässig mycelialsvamp, bildad av septala hyalinhyfer. Det är en allestädes närvarande svamp med en världsomspännande distribution av saprofytiskt liv. Detta innebär att dess livscykel är i naturen utan att involvera människan. Därför är dess implantation i mänskliga vävnader tillfällig till dess normala cykel.

Det är därför alla arter av denna släkt anses vara opportunistiska patogener. När det gäller A. niger är det den tredje mest isolerade arten av denna släkt i opportunistiska infektioner hos människor.

Av Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe och James Hamuel Doughari (), via Wikimedia Commons

Vid invasiva infektioner representerar Aspergillus niger 3-7% och är oftare vid otykomykotiska infektioner och hudpåverkan. Även om det kan orsaka opportunistiska patologier, har det en fördelaktig sida på industriell nivå.

Denna mikroorganism används för biologisk nedbrytning av industriavfall och därifrån utarbetas ämnen och enzymer som är användbara vid tillverkningen av en stor mängd ätliga och oätliga produkter.

egenskaper

Fortplantning

Aspergillus niger reproducerar asexually genom produktion av conidia. Dess conidia finns i marken och i ett stort antal naturliga underlag. De är spridda tack vare vinden för att sätta sig på olika ytor.

Smitta

I allmänhet påverkar denna mikroorganism företrädesvis vuxna mer än barn och män mer än kvinnor. Alla raser kan påverkas och sjukdomen som den producerar är inte smittsamma.

fördelar

Å andra sidan presenterar A. niger en annan sida av myntet, med fördelaktiga användningsområden för miljösanering genom att försämra industriavfall som senare används för att producera fördelaktiga produkter.

Så mycket att jäsning med A. niger erkänns som GRAS (Allmänt erkänd som säker) av FDA (Food and Drug Administration av USA).

Trots den omfattande industriella tillämpningen av denna mikroorganism förstås den genetiska kartan över denna svamp endast delvis.

taxonomi

Svampriket

Filum: Ascomycota

Klass: Eurotiomycetes

Beställning: Eurotiales

Familj: Aspergillaceae

Släkte: Aspergillus

Art: niger.

Morfologi

Makroskopiska egenskaper

Kolonier av A. niger växer snabbt och är lätt att känna igen genom sitt karakteristiska dammiga utseende. Först är myceliet vitt, sedan blir det mörkt och slutligen får de olika färger, allt från jet-svart till mörkbrun.

Koloniens baksida ser ut som en grå-gula mocka duk, som skiljer A. niger från andra svampar med mörka kolonier som kallas dematiaceous svampar.

Mikroskopiska egenskaper

Aspergillus niger har en slät eller lätt granulär conidiofor som är 1,5 till 3 mm lång, med en tjock vägg. De är vanligtvis hyaliska eller bruna.

Under mikroskopet kan rikligt med konidier med varierande utseende observeras: bland dem kugghjul, subglobos, elliptisk, slät, utjämnande, krigig eller med längsgående strimlar, alla svarta.

Vesiklarna är kula, hyalin eller färgade mörkbruna, mäta 75 um i diameter. De är i allmänhet inte observerbara på grund av den täta ansamlingen av svarta konidier.

Fialiderna visas i två utstrålade serier.

Det har inte sexuella reproduktionsstrukturer.

Patologier och kliniska manifestationer

Otomycosis

Det är en av de patologier som orsakas av släktet Aspergillus, där niger-arten är det viktigaste kausalmedlet. Denna patologi kännetecknas av att det påverkar hörselgången sekundär till implantationen av en tidigare bakteriell infektion.

Bakteriell infektion ger den nödvändiga fukten för att svampen ska gå vidare till inre strukturer.

Symtomen som den orsakar är klåda, smärta, otorré och dövhet på grund av irritation i vävnaden, plus mycelialproppen och skräp. Symtomatologin försvinner med sköljningen av kanalen. På detta sätt tas proppen bort.

Å andra sidan måste antibakteriell behandling ges för att eliminera närvarande bakterier, som är den främsta orsaken till infektionen och de som ger de optimala förutsättningarna för svampens utveckling.

I örvaxprover kan svampens strukturer ses.

Bronkial aspergillom

Aspergillus niger är den näst ledande orsaken till bronchial Aspergilloma i Amerika. Denna sjukdom kännetecknas av bildandet av en boll eller kompakt koloni av svampen som kan mäta 3-4 cm i diameter.

Detta sitter i allmänhet vid lungans topp och fäster vid bronkialväggen utan att tränga igenom den. Dess utveckling kan ta år.

De kliniska tecknen är intermittent hemoptys, på grund av irritation i bronkialväggen med gnugga av bollen, finns det ingen feber eller slemhinnor.

Primära och sekundära hudsjukdomar

När lesionerna är primära består de av flera knölar, huden blir tjock, edematös med en purpurfärgad färg. Svarta skorper med en upphöjd erytematös kant kan bildas.

Svampen finns i den ytliga, mitten och djupa dermis. Det kan åtföljas av stickande och smärta. Histologiskt finns det många jätteceller och central nekros. Det kan förväxlas med spedalska spetälska.

Det behandlas med nystatin topiskt. I spridda fall där kutan aspergillos uppstår sekundärt börjar lesionerna som små, diskreta röda papler som förvandlas till pustler.

Små granulom med central nekros ses på biopsi. Organismen kan visualiseras som strålande kolonier.

Kultur

Sabouraud-dextrosagar, jäst-extrakt maltagar och Czapek används för att odla A. niger. Antibiotika måste i allmänhet tillsättas för att begränsa tillväxten av kontaminerande bakteriella mikroorganismer.

Användning av cykloheximid som ett antibiotikum i odlingsmedier bör undvikas, eftersom vissa stammar påverkas av detta läkemedel.

När de har utsäts inkuberas proverna vid rumstemperatur eller 37 ° C. De växer inom 3 till 4 dagar.

KOH och Parker-bläck används för att visualisera svampens strukturer vid direkt undersökning.

Användningar / applikationer

Aspergillus niger har ett komplext metaboliskt nätverk, som består av 1190 reaktioner och 1 045 metaboliter, fördelat i tre fack: extracellulär, cytoplasmisk och mitokondriell.

Industrin har utnyttjat dessa egenskaper hos A. niger och har därför varit tvungna att kontrollera vissa viktiga faktorer som reglerar morfologin hos A. niger och jäsningsprocessen.

Dessa faktorer är: näringsnivåer och miljöförhållanden, såsom pH, omrörning, temperatur, metalljoner, fosfatkoncentration, kvävekälla, kolkälla, alkoholer och tillsatser.

Citronsyra

Bland de viktigaste ämnena som A. niger producerar och ackumulerar är citronsyra, även om det finns andra mikroorganismer som också gör det, som Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida och Pichia.

Citronsyra är användbar vid framställning av drycker, korv, mediciner, kosmetika, plast och tvättmedel. De mest effektiva stammarna för dess produktion är de med låg aktivitet av enzymerna isocitratdehydrogenas och aconitasehydratas. Samtidigt måste de ha hög citratsyntetasaktivitet.

Vassle har visat sig vara ett utmärkt underlag för produktion av citronsyra av Aspergillus niger, eftersom det lätt assimilerar laktos utan behov av föregående hydrolys.

En annan användning som industrin ger Aspergillus niger är att erhålla enzymer, såsom a-amylas, aminoglukosidas, katalas, cellulas, a-galaktosidas, ß-galaktosidas, ß-glukonas, glucoamylas eller glukosaerodehydrogenas. Förutom glukosoxidas, a-glukosidas, a-D-glukosidas, ß-glukosidas, lipas, invertas, hesperidinas, hemicellulas, pektinas, pytas, proteas och tannas. Allt för industriellt bruk.

referenser

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Produktion av citronsyra med Aspergillus niger NRRL 2270 från vassle. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila och López-Isunza. En analys av metabolismen av Aspergillus niger som växer på ett fast underlag. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Illustrated Medical Mycology. 2014. 5: e ed Mc Graw Hill, 5: e Mexiko.
4. Bonifaz A. Grundläggande medicinsk mykologi. 2015. 5: e red. Mc Graw Hill, Mexiko DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Mikrobiologisk diagnos. (5: e upplagan). Argentina, Redaktion Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. 6: e Ed McGraw-Hill, New York, USA
7. Casas-Rincón G. Allmän mykologi. 1994. 2nd Ed. Central University of Venezuela, Library Editions. Venezuela Caracas.
8. Person AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: en ovanlig orsak till invasiv lungaspergillos. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metaboliska peculiariaties av Aspergillus niger avslöjade genom jämförande metabolisk genomik. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Wikipedia-bidragsgivare. Aspergillus niger. Wikipedia, den fria encyklopedin. 10 september 2018, 17:03 UTC. Tillgängligt på: wikipedia.org/ Åtkomst till 15 september 2018.