RHIZOPUS STOLONIFER: EGENSKAPER, MORFOLOGI OCH LIVSCYKEL - BIOLOGI - 2025

Rhizopus stolonifer är en kosmopolitisk fytopatogen svamp som tillhör familjen Mucoraceae, som kan växa och utvecklas i en mängd olika miljöer. Det är en snabbväxande art som gynnar kolonisering och nedbrytning av lagrad mat eller jordbruksprodukter.

Denna art utgör en av de vanligaste svamparna som sprids över hela världen, även om den är vanligare i tropiska och subtropiska områden. I själva verket är det en saprofytisk organisme som ingriper i koloniseringen av jordunderlaget och fungerar som en parasit och invaderar sönderdelande växtvävnader.

Rhizopus stolonifer. Källa: WDKeeper

Vanligtvis känd som "svart brödform", kännetecknas det av en tät grenad mycel, som består av tre typer av hyfer: stoloner, sporangioforer och rhizoider. Sporangia genererar många flersprutade sporer som är involverade i asexuell reproduktion, till skillnad från sexuell reproduktion som kräver kompatibla, men fysiologiskt olika mycelier.

På industriell nivå används svamparna i släktet Rhizopus, inklusive R. stolonifer, för framställning av etylalkoholprodukt för fermentering. Dessutom används denna art kommersiellt för att erhålla mjölksyra med hög renhet och fumarsyra som används i den kemiska, livsmedels- och farmaceutiska industrin.

Generella egenskaper

Distribution och livsmiljö

Zygomycota-svampen Rhizopus stolonifer är en av de vanligaste slemhinnorna, eftersom den är spridd över hela världen. Det är verkligen en av de första svamparna som förekommer på gammalt bröd, ruttna grönsaker och frukter, som är en försiktig organisme i förgängliga livsmedel.

Rhizopus stolonifer är en av de första svamparna som finns i bröd. Källa: Matt Wharton

Den trivs effektivt i ett temperaturområde mellan 12 och 32 ° C, och den optimala tillväxttemperaturen är 25 ° C. I själva verket är dess sporer sällsynta i miljöer med frisk luft, men de finns rikligt i fuktiga miljöer och runt sönderdelning av biologiska produkter.

De är vanligtvis belägna på fuktig jord, i kompost eller gödsel, på uppdelat växtmaterial eller i ackumulerat damm. Likaså på trämassa, fågelbo, honungskakor eller på olika frön och frukter.

Denna art kan faktiskt kolonisera en mängd naturliga underlag, eftersom den anpassar sig till olika koncentrationer av viktiga näringsämnen. Du kan faktiskt använda kväve och kol helt enkelt eller i kombination med olika näringsämnen.

På laboratorienivå växer Rhizopus stolonifer på olika odlingsmedier, inklusive sådana som innehåller aminoföreningar och ammoniumsalter. Den växer emellertid inte på media med högt nitratinnehåll, som Czapek Dox Agar, som har nitrat som den enda kvävekällan.

I in vitro-kultur gror zygosporerna på Rhizopus stolonifer efter 8-20 dagar vid en medeltemperatur på 21 ° C. I själva verket kräver svampens sporer en vilaperiod före groddprocessen och mycelieutvecklingen.

Patologier i grönsaker och mat

Rhizopus stolonifer är kausalmedlet för sjukdomen känd som "mjuk råtta av frukt", främst i jordgubbar, persika och melon. Dessa frukter med högt socker- och vatteninnehåll infekteras av denna svamp av fysiska skador eller skador orsakade under hantering efter skörden.

Under lagring mjukas vävnaderna av infekterade frukter och släpper ut en vätska med en stark syrlig lukt. Faktum är att förhållanden med hög temperatur och fuktighet gynnar utvecklingen av mycelium, som snabbt täcker fruktens yta.

Rhizopus stolonifer på en jordgubbe som visar svart sporangia. Källa: Eric McKenzie

Sporangia och sporer utvecklas från myceliet, som vid groddning genererar olika esteras- och kutinasenzymer som sönderdelar cellväggen i intilliggande vävnader. På detta sätt sprids sjukdomen till närliggande friska frukter, med insekter eller vind.

Laboratorietester har gjort det möjligt att fastställa att den patogena verkan av Rhizopus stolonifer beror på vävnadsmaserering av lagrade produkter. Är de enzymatiska komplexen av polygalakturonas (PG) och pektinmetylesteras (PME) som är ansvariga för nämnda maceration vid nedbrytning av frukt, grönsaker eller knölar.

På detta sätt får de drabbade matarna en mörkbrun nyans på grund av den omfattande ansamlingen av mörk sporangia på myceliet. Vid många tillfällen förväxlas detta symptom ofta med attacken inducerad av Monilia fructicola, kausalmedlet för "brun råta."

Patologier hos människor

För människor orsakar den höga miljökoncentrationen av Rhizopus-sporer en typ av luftvägsallergi. Denna sjukdom är känd som överkänslighetspneumonit eller extrinsisk allergisk alveolit; På samma sätt kan vissa människor uppleva hudreaktioner.

taxonomi

Rhizopus stolonifer-arten är en kosmopolitisk svamp taxonomiskt belägen som:

- Svampriket

- Filum: Zygomycota

- Division: Mycota

- Underindelning: Mycotina

- Klass: Zygomyceter

- Order: Mucorales

- Familj: Mucoraceae

- Släkte: Rhizopus

- Arter: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

synonymer

- 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)

Morfologi

Rhizopus stolonifer är en filamentös svamp som uppvisar oförgrenade sporangioforer, 2 mm långa med 20 mikrometer tjocka. Denna antennhypha, peduncle eller sporangiophore kommer från välutvecklade rhizoider och är mörkbrun.

Sporangierna är sfäriska i form och glänsande svart i färg, mäter 250-280 μm i diameter och har en struktur som kallas columella. De sporangiosporer eller asexuella sporer som är typiska för svamparna i släktet Rhizopus är svarta i färg och mäter 15-18 μm.

Rhizopus stolonifer är en svampart i familjen Mucoraceae. Källa: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Denna art har en mycket bred rhizoid, och rikligt med zygosporer eller sexuell del av svampen. Faktum är att zygosporer är sfäriska strukturer, tjocka och släta cellväggar, ungefär 200 μm i diameter.

Rhizopus stolonifer-kolonier uppvisar snabb tillväxt; deras laboratoriekultur täcker fullständigt Petri-skålen på bara tre dagar vid 25 ° C. Koloninens struktur är fast i utseende, med tätt och bomullsigt luftmycelium, initialt vitt och sedan senare. nyanser av grått, rödaktigt eller brunt.

Faktum är att dess dynamiska utveckling gynnas av närvaron av stoloner som tillhandahåller en områdestruktur som stöder tillväxten av myceliet. På detta sätt upptar svampen snabbt stora områden, antingen i ett horisontellt eller vertikalt läge.

Rhizopus stolonifer är en fakultativ aerob organism som växer mycket på saftiga vävnader med en riklig koncentration av sockerarter. På detta sätt samlar svampen en reserv för ögonblicket att utveckla bördiga hyfer med yttre aerob sporangia.

Livscykel

Rhizopus stolonifer reproducerar sexuellt eller asexuellt. I själva verket är det en heterotisk organisme, som för dess sexuella reproduktion kräver parning av två tallar med olika laddningar för att skapa en könsspore.

Sexuell fortplantning

Sexuell reproduktion sker under ogynnsamma förhållanden med parning av kompatibla stammar, vilket i slutändan resulterar i zygosporen. I själva verket har sporangioforer parningsstammar av den positiva "+" eller negativa "-" typen, vilket underlättar deras förening.

I Rhizopus stolonifer börjar sexuell reproduktion när progametangia eller specialiserade hyfer av två stammar av olika tecken säkring. Denna attraktion mellan olika progametangia inträffar med ingrepp av diffusa hormoner i form av gaser.

Därefter uppstår två gametangia eller apikala celler, var och en innehåller rikliga "+" kärnor och den andra innehåller "-" kärnor. Gametangia säkring, vilket orsakar föreningen av många par kärnor "+" och "-", och bildar diploida kärnor.

På detta sätt produceras zygosporangium, en produkt av multinucleated celler med en fast, pigmenterad och grov cellvägg, som innehåller en enda zygospore. Under gynnsamma miljöförhållanden genomgår diploida kärnor meiosprocessen precis innan spiring inträffar.

Under spiring bryts zygosporangiumväggen, frigör zygosporen, vilket ger upphov till sporangioforen. I slutet av sporangioforen finns ett sporangium som kommer att ge upphov till sporerna, som en gång gror ut kommer att bilda ett "+" eller "-" mycel.

Rhizopus stolonifer-svampen uppför sig som en haploid organisme under större delen av den sexuella reproduktionscykeln. Dessutom består myceliet av många grenade hyfer som uppfyller funktionen som stöd och näring av svampen.

Sexuella och asexuella cykler av Rhizopus stolonifer. Källa: Pancrat

Asexuell fortplantning

Den asexuella cykeln inträffar under gynnsamma förhållanden när produktionen av sporangioforer börjar från sporangia som innehåller sexuellt kompatibla sporer. Sporernas spridningsform gynnas av vinden, när sporangierna mognar, deras tunna vägg sönderfaller och frigör sporerna.

Flyghyfer genereras från internoderna och växer till en viss höjd. Kärnorna och cytoplasma grupperas sedan mot den apikala änden, vilket främjar tillväxten av topphögen hos antennhyferna.

Detta område växer globalt och ger upphov till ett rundat sporangium, bildat av sporoplasma och kolumella. Sporoplasmaens kärnor genomgår en snabb uppdelning tills de förvandlas till spongiosporer.

När dessa strukturer mognar, sönderdelas columella och släpper stora mängder sporangiosporer ut i atmosfären. I ett lämpligt underlag och under gynnsamma temperatur- och fuktighetsförhållanden gror dessa sporer.

På detta sätt bildas ett nytt komplex av hyfer som kommer att utvidgas för att fortsätta cykeln. Under ogynnsamma förhållanden produceras septa i det interkalära myceliet, vilket ger upphov till en fyllig spore som kallas chlamydiospora.

referenser

1. González, C. (2005) Livscykel av svampar. Återställd på: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: morfologi och reproduktion av svart brödform. Återställd på: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. Återställd på: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Allergiska svampar och aktinomyceter. Bilbao: Ibero-American Journal of Mycology.
5. Rhizopus. (2019). Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställd på: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. S. 38.
7. Wikipedia-bidragsgivare. (2019). Rhizopus stolonifer. På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Återställd på: en.wikipedia.org