ASPERGILLUS NIGER: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE ȘI PATOLOGII - BIOLOGIE - 2025

Aspergillus niger este o ciupercă micelară ecologică, formată din septuri hialine. Este o ciupercă omniprezentă, cu o distribuție la nivel mondial a vieții saprofite. Aceasta înseamnă că ciclul său de viață este în natură, fără a implica omul. Prin urmare, implantarea sa în țesuturile umane este incidentă pentru ciclul normal.

De aceea, toate speciile acestui gen sunt considerate agenți patogeni oportunisti. În cazul A. niger, este a treia specie cea mai izolată din acest gen în infecții oportuniste la om.

De Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe și James Hamuel Doughari (), prin Wikimedia Commons

În infecțiile invazive, Aspergillus niger reprezintă 3-7%, fiind mai frecvent în infecțiile oticomicotice și afecțiunile pielii. Deși poate provoca patologii oportuniste, are o latură benefică la nivel industrial.

Acest microorganism este utilizat pentru biodegradarea deșeurilor industriale și de acolo sunt elaborate substanțe și enzime care sunt utile la fabricarea unei mari varietăți de produse comestibile și necomestibile.

caracteristici

Reproducere

Aspergillus niger se reproduce asexual prin producerea de conidii. Conidia sa poate fi găsită în sol și într-un număr mare de substraturi naturale. Acestea sunt răspândite datorită vântului, pentru a se stabili pe diferite suprafețe.

Contagiune

În general, acest microorganism afectează în mod preferențial adulții mai mult decât copiii și bărbații mai mult decât femeile. Toate rasele pot fi afectate, iar bolile pe care le produce nu sunt contagioase.

Beneficii

Pe de altă parte, A. niger prezintă o altă latură a monedei, cu utilizări benefice pentru salubrizarea mediului prin degradarea deșeurilor industriale care sunt apoi utilizate pentru producerea de produse benefice.

Atât de mult, încât fermentația cu A. niger este recunoscută ca GRAS (în general recunoscută ca sigură) de FDA (Food and Drug Administration de către Statele Unite).

În ciuda aplicării industriale extinse a acestui microorganism, harta genetică a acestei ciuperci este doar parțial înțeleasă.

Taxonomie

Regatul ciupercilor

Phylum: Ascomycota

Clasa: Eurotiomycetes

Comanda: Eurotiales

Familie: Aspergillaceae

Gen: Aspergillus

Specia: niger.

Morfologie

Caracteristici macroscopice

Coloniile de A. niger cresc rapid și sunt ușor de recunoscut prin aspectul lor prăfuit caracteristic. La început miceliul este alb, apoi devine întunecat și în sfârșit dobândesc diferite culori, de la negru jet până la maro închis.

Partea inversă a coloniei arată ca o pânză de piele de căprioară gri-gălbui, care distinge pe A. niger de alți ciuperci cu colonii întunecate numite ciuperci dematiace.

Caracteristici microscopice

Aspergillus niger are un conidiofor neted sau ușor granular, de 1,5 până la 3 mm lungime, cu un perete gros. De obicei sunt hialine sau maro.

Sub microscop, se pot observa conidii abundente cu aspect variabil: printre ele globoză, subgloboză, eliptică, netedă, echinulată, războinică sau cu striuri longitudinale, toate negre.

Veziculele sunt globuloase, hialine sau colorate de culoare maro închis, având o dimensiune de 75 um în diametru. În general nu sunt observabile, din cauza acumulării dense de conidii negre.

Fialzii apar în două serii radiate.

Nu are structuri de reproducere sexuală.

Patologii și manifestări clinice

cerumen

Este una dintre patologiile cauzate de genul Aspergillus, unde specia niger este principalul agent cauzal. Această patologie se caracterizează prin afectarea canalului urechii secundar implantării unei infecții bacteriene anterioare.

Infecția bacteriană oferă umiditatea necesară pentru ca ciuperca să progreseze către structurile interne.

Simptomele pe care le provoacă sunt mâncărimi, durere, otoree și surditate datorată iritării țesutului, plus dopul micelar și resturile. Simptomatologia dispare odată cu spălarea canalului. În acest fel mufa este îndepărtată.

Pe de altă parte, tratamentul antibacterian trebuie administrat pentru a elimina bacteriile prezente, care sunt cauza principală a infecției și cele care asigură condițiile optime pentru dezvoltarea ciupercii.

În probele de ceară de urechi se pot observa structurile ciupercii.

Aspergilom bronșic

Aspergillus niger este a doua cauză principală a Aspergillomului bronșic în America. Această boală se caracterizează prin formarea unei bile sau a unei colonii compacte a ciupercii care poate măsura 3-4 cm în diametru.

Aceasta se află în general la vârful plămânului și aderă la peretele bronșic fără a-l pătrunde. Evoluția sa poate dura ani.

Semnele clinice sunt hemoptiză intermitentă, datorită iritării peretelui bronșic cu frecarea bila, nu există febră sau expectorație.

Boli primare și secundare de piele

Când leziunile sunt primare, constau din mai mulți noduli, pielea devine groasă, edematoasă, cu o culoare purpurie. Se pot forma cruste negre cu margine eritematoasă ridicată.

Ciuperca se găsește în dermul superficial, mediu și profund. Poate fi însoțită de înțepături și durere. Histologic există numeroase celule gigantice și necroză centrală. Poate fi confundat cu lepra lepromatoare.

Se tratează cu nistatină topică. În cazurile diseminate în care apare aspergiloza cutanată secundar, leziunile încep de obicei sub formă de papule roșii mici și discrete care se transformă în pustule.

Pe biopsie se observă mici granuloame cu necroză centrală. Organismul poate fi vizualizat ca colonii radiante.

Cultură

Agar Sabouraud-dextroză, extract de drojdie agar de malț și Czapek sunt utilizate pentru a crește A. niger. Antibiotice, în general, trebuie adăugate pentru a restricționa creșterea microorganismelor bacteriene contaminante.

Utilizarea cicloheximidului ca antibiotic în mediile de cultură trebuie evitată, deoarece unele tulpini sunt afectate de acest medicament.

Odată însămânțate, probele sunt incubate la temperatura camerei sau la 37 ° C. Cresc în 3 până la 4 zile.

KOH și cerneala Parker sunt utilizate pentru vizualizarea structurilor ciupercii la examinarea directă.

Utilizări / aplicații

Aspergillus niger are o rețea metabolică complexă, formată din 1.190 de reacții și 1.045 metaboliți, distribuiți în trei compartimente: extracelulare, citoplasmatice și mitocondriale.

Industria a profitat de aceste caracteristici ale A. niger și, prin urmare, a trebuit să controleze anumiți factori importanți care reglementează morfologia A. niger și procesul de fermentare.

Acești factori sunt: ​​nivelurile de nutrienți și condițiile de mediu, cum ar fi pH-ul, agitația, temperatura, ionii de metal, concentrația de fosfați, sursa de azot, sursa de carbon, alcooli și aditivi.

Acid citric

Printre cele mai importante substanțe pe care A. niger le produce și acumulează este acidul citric, deși există și alte microorganisme care îl fac, cum ar fi Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida și Pichia.

Acidul citric este util în prepararea băuturilor, mezelurilor, medicamentelor, produselor cosmetice, plasticului și detergenților. Cele mai eficiente tulpini pentru producerea sa sunt cele cu activitate scăzută a enzimelor izocitrat dehidrogenază și aconitază hidratază. Între timp, acestea trebuie să aibă activitate ridicată de citrat sintaza.

Zerul s-a dovedit a fi un substrat excelent pentru producerea acidului citric de către Aspergillus niger, deoarece asimilează cu ușurință lactoza fără a fi nevoie de o hidroliză prealabilă.

O altă utilizare pe care industria o oferă Aspergillus niger este de a obține enzime, cum ar fi α-amilază, aminoglucozidaza, catalază, celuloza, α-galactosidaza, ß-galactosidaza, ß-gluconază, glucoamilază sau glucoză aerodhidrogenază. La fel ca glucoza oxidaza, α-glucozidaza, α-D-glucozidaza, ß-glucozazaza, lipaza, invertaza, hesperidinaza, hemicelulaza, pectinază, pitază, protează și tanază. Toate pentru uz industrial.

Referințe

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Producția de acid citric cu Aspergillus niger NRRL 2270 din zer. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reyes-Ocampo I, González-Brambila și López-Isunza. O analiză a metabolismului Aspergillus niger în creștere pe un substrat solid. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Micologie medicală ilustrată. 2014. Ediția a 5-a Mc Graw Hill, al 5-lea Mexic
4. Bonifaz A. Micologie medicală de bază. 2015. Ediția a 5-a Mc Graw Hill, Mexic DF.
5. Koneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnosticul microbiologic. (Ediția a 5-a). Argentina, Editorial Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Medical Microbiology, 2010. 6a Ed. McGraw-Hill, New York, SUA
7. Casas-Rincón G. Micologie generală. 1994. Ediția a 2-a Universitatea Centrală din Venezuela, Ediții bibliotecare. Venezuela Caracas.
8. Persoană AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: o cauză neobișnuită a aspergilozei pulmonare invazive. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Particularitățile metabolice ale Aspergillus niger dezvăluite de genomica metabolică comparativă. Genom Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Colaboratorii Wikipedia. Aspergillus niger. Wikipedia, enciclopedia gratuită. 10 septembrie 2018, ora 17:03 UTC. Disponibil la: wikipedia.org/ Accesat la 15 septembrie 2018.