GRZYBY STRZĘPKOWE
Potocznie nazywane pleśniami są organizmami wielokomórkowymi, należącymi do
gromady grzybów właściwych, chemoorganotrofami: saprofitami, komensalami,
symbiontami lub pasożytami. Pełnią dwojaką rolę w życiu codziennym człowieka.
POZYTYWNA ROLA
Zdolność do wytwarzania enzymów i związków, które są stosowane w przemyśle
spożywczym, farmaceutycznym, włókienniczym, w oczyszczalniach wód i
ścieków, w biotechologii.
Jako saprofity współdziałają z bakteriami w rozkładzie martwej materii
organicznej, zapobiegając jej gromadzeniu się na Ziemi, warunkując żyzność
gleby i udostępniając ponownie innym organizmom w postaci prostych
związków chemicznych.
NEGATYWNA ROLA
Straty spowodowane pleśnieniem surowców spożywczych, tkanin, skóry,
drewna, papieru i innych materiałów technicznych.
Stanowią czynnik wywołujący alergie.
Ich toksyczne metabolity są trujące i stanowią jedne z groźniejszych związków
rakotwórczych.
FIZJOLOGIA I WARUNKI WZROSTU PLEŚNI
Grzyby strzępkowe mają małe wymagania pokarmowe przy równoczesnej dużej
zdolności przystosowania się do środowiska
oligotroficzny i kosmopolityczny
charakter.
Są organizmami tlenowymi, co objawia się zwykle powierzchniowym wzrostem
na różnych podłożach. Azot mogą przyswajać zarówno z organicznych związków
azotowych, jaki prostych związków nieorganicznych, np. soli amonowych. Enzymy
grzybów wydzielane do środowiska rozkładają wielkocząsteczkowe związki do
prostych form przyswajalnych przez komórki grzybni.
Grzyby mają bardzo intensywną przemianę materii. W ciągu 24 godzin ich
masa może się zwiększyć prawie 9-krotnie. Pleśnie w odpowiednich warunkach,
rosną i mnożą się, a poprzez procesy metaboliczne modyfikują środowisko.
Wytwarzają różne produkty przemiany materii, w tym także antybiotyki i
toksyny dla roślin, zwierząt i człowieka. Pleśnie rozwijające się na powierzchni
różnych produktów tworzą gruby nalot (grzybnia powietrzna), zaś strzępki grzybki
wgłębnej przerastają produkt bardzo głęboko i tam pozostają nawet po usunięciu
nalotu, wytwarzając metabolity.
Większość pleśni jest typowymi mezofilami rozwijającymi się najlepiej w
temperaturze 20 do 35°C, ale mogą rosnąć w znacznie szerszym zakresie (-10 do
55°C). Wykazują małą wrażliwość na niską temperaturę, stąd też często stanowią
zanieczyszczenia komór chłodniczych. Pleśnie są wrażliwe na temperatury
wysokie. Stosowane w praktyce temperatury pasteryzacji niszczą wszystkie formy
morfologiczne pleśni.
Wartość graniczna zawartości wody w podłożu, poniżej której wzrost ulega
zahamowaniu wynosi, w zależności od składu środowiska 11-14%, podczas gdy
bakterii 20%. Pleśnie często rozwijają się na produktach suchych, ale
przechowywanych w wilgotnych magazynach.
Najlepiej rosną w środowisku o pH 3.0-5.5, ale mają możliwości przetrwania w
zakresie pH od 1.5 do 10.
MORFOLOGIA
Należą do Eukaryota, mają wyraźnie ukształtowane jądro komórkowe. Ściana
komórkowa jest gruba i sztywniejsza niż u bakterii, zbudowana z chityny, glukanu,
lipidów i białek. Wzrost na długość odbywa się za pomocą części szczytowych,
podobnie jak u roślin wyższych.
Plecha grzybów utworzona jest z mniej lub bardziej rozgałęzionych tworów
zwanych strzępkami. Budowa zewnętrzna strzępek wszystkich grzybów jest
podobna, różnice występują w budowie wewnętrznej. Grzyby niższe mają strzępki
nie podzielone, stanowiące ogromną wielojądrową komórkę (komórczak). Grzyby
wyższe mają ściany poprzeczne (septy), które dzielą strzępki na jedno- lub
dwujądrowe komórki. Septy mogą być pełne lub mieć otworki w środku, przez
które przenika cytoplazma wraz jądrami i organellami.
ROZMNAŻANIE
Rozwój grzybni rozpoczyna się kiełkowaniem zarodników. Zarodnik to forma
morfologiczna pleśni, w której zwolnione są wszystkie przemiany metaboliczne,
obniżona jest zawartość wody (wyj. rząd Erysiphales), brak wakuoli. Dzięki
wielowarstwowej
osłonie
zewnętrznej
zarodniki
są
przystosowane
do
rozprzestrzeniania się, reprodukcji oraz przetrwania niekorzystnych warunków.
Kiełkowanie to przejście ze stanu spoczynku do stanu aktywności metabolicznej, w
wyniku której powstaje strzępka rostowa. Kolejne stadia kiełkowania obejmują:
- zwiększenie objętości na skutek pobierania wody z otoczenia
- uruchomienie enzymów hydrolitycznych i oddechowych
rozpoczęcie
procesów energetycznych
- wykorzystanie zgromadzonych w zarodniku (endogennych) substancji
zapasowych (mannitolu, trehalozy, fosfolipidów)
- sferyczny wzrost zarodnika, synteza ściany komórkowej
- wyłonienie się kiełka rostowego, jego wydłużanie i rozgałęzianie
rozwój grzybni
- wykorzystywanie materiałów odżywczych z podłoża (egzogennych)
- osiągnięcie stanu dojrzałości fizjologicznej i wytworzenie nowych
zarodników
na
grzybni
powietrznej
–
konidiofory
(Aspergillus,
Penicilllum) lub w zarodniach powstałych na strzępkach powietrznych –
sporangioforach (Mucor, Rhizopus)
Pleśnie rozmnażają się bezpłciowo przez zarodniki i płciowo. W
rozmnażaniu płciowym, zależnie od gatunku, jedno- lub różnoimienne gamety
łączą się dając zygotę. Po zlaniu się jąder (kariogamii) następuje mejoza, co
prowadzi do powstania zarodników haploidalnych (mejospor), z których rozwija się
grzybnia wegetatywna.
Struktury rozmnażania wegetatywnego nazywa się anamorficznymi, a płciowego
– teleomorficznymi. Wiele grzybów ma inną nazwę dla stadium anamorficznego i
inną dla teleomorficznego.
Fusiarium moniliforme i Gibberella fujikuroi,
Penicillium alutaceum i Eupenicillium alutaceum,
Penicillium vermiculatum i Talaromyces flavus,
Aspergillus nidulans i Emericella nidulans,
Aspergillus repens (A. glaucus) i Eurotium repens,
Aspergillus flavipes i Fennelia flavipes,
Botrytis cinerea i Sclerotina fuckenalia.
NAJWAŻNIEJSZE RODZAJE PLEŚNI
Klasa Zygomycetes
– grzybnia wielojądrowa, niepodzielona septami,
rozmnażanie wegetatywne przez spory, które powstają w zarodniach z
charakterystyczną kolumellą. Płciowo rozmnażają się przez gametangiogamię
(łączenie się zróżnicowanych fragmentów strzępek). Rodzaje: Mucor, Rhizopus.
Powodują psucie się żywności. W biotechnologii i przemyśle stosowane do
wytwarzania
kwasu
mlekowego,
fumarowego,
jabłkowego,
enzymów
lipolitycznych, leków sterydowych oraz napojów alkoholowych.
Klasa Ascomycetes
– grzybnia septowana, w wyniku rozmnażania płciowego
wytwarzane są worki z zarodnikami. Rodzaje: Chaetomium, Byssocjlamys,
Eurotium,
Emericella,
talaromyces,
Eupenicillium.
Pleśnie
z
tej
grupy
charakteryzują się wysoką aktywnością celulolityczną. Niektóre powodują też
psucie się pasteryzowanych przetworów owocowych (ich spory są odporne na 30
minutowe ogrzanie w 80°C).
Klasa Deuteromycetes
– septowana grzybnia, rozmnażanie wegetatywne
zwykle przez zarodniki konidialne. Rodzaje: Aspergillus, Penicillium, Fusarium,
Alternaria, Botrytis, Cladosporium, Geotrichum. Powodują psucie się żywności
(także w chłodniach), skór, tekstyliów, drewna, papieru, niektóre wywołują grzybice
narządowe u ludzi i zwierząt (A. fumigatus). Wiele z nich charakteryzuje się wysoką
aktywnością enzymów hydrolitycznych, co znalazło wykorzystanie w przemyśle
(jako źródło tych enzymów, do produkcji serów). Podobnie wykorzystuje się
zdolność niektórych gatunków do produkcji kwasu cytrynowego i glukunowego
(A. niger), penicyliny (P. notatum i P. chrysogenum). Mogą wytwarzać jedne z
najsilniejszych mikotoksyn: aflatoksynę, ochratoksynę A, patulinę.
MIKOTOKSYNY
Są związkami niskocząsteczkowymi, zaliczanymi do pochodnych kumaryny,
antrachinonu, cyklicznych peptydów oraz sterydów. Są zwykle ciepłostabilne, nie
ulegają destrukcji podczas pasteryzacji – nie należy przetwarzać żywności
zepsutej. Są natomiast wrażliwe na UV oraz środowisko alkaliczne. Są produktami
przemian metabolicznych grzybów pleśniowych o nieznanej lub drugorzędnej
funkcji biologicznej (metabolity wtórne), szkodliwymi dla innych organizmów
żywych. Mogą być magazynowane w komórkach grzyba lub uwalniane do
środowiska, gdzie dyfunduje do głębszych warstw.
Do najważniejszych z uwagi na powszechność występowania należą:
aflatoksyny
ochratoksyna A
patulina
zearalenon
trichotecyny
sterigmatocystyna
womitoksyna
Powodują
uszkodzenie
wątroby,
nerek,
zakłócenie
pracy
przewodu
pokarmowego. Mają silne działanie kancerogenne, mutagenne, cytotoksyczne,
teratogenne.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)