Aspergillus niger: egenskaper, taxonomi, morfologi och patologier

Aspergillus niger är ett miljömyskelsvamp som bildas av septaterad hyalinhyphae. Det är en allestädes närvarande svamp med en världsomspännande distribution av saprofytisk liv. Detta innebär att deras livscykel är av natur utan att involvera man. Därför är dess implantation i mänskliga vävnader oavsiktlig för sin normala cykel.

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

Vid invasiva infektioner representerar Aspergillus niger 3-7%, som är frekventare vid otikomicoticasinfektioner och kutana påverkan. Även om det kan orsaka opportunistiska patologier, har den en fördelaktig sida på industrinivå.

Denna mikroorganism används för biologisk nedbrytning av industriavfall och därutöver utarbetas substanser och enzymer som är användbara vid framställning av en stor mängd ätbara och oätliga produkter.

särdrag

reproduktion

Aspergillus niger reproducerar asexually genom produktion av conidier. Dess konidier finns i marken och i ett stort antal naturliga substrat. De är utspridda tack vare vinden, att vila på olika ytor.

smitta

Generellt påverkar denna organism företrädesvis vuxna mer än barn och män mer än kvinnor. Alla raser kan påverkas och de sjukdomar som de producerar är inte smittsamma.

fördelar

Å andra sidan presenterar A. niger en annan sida av myntet, med fördelaktiga användningsområden för miljöreningsnedbrytande industriavfall som sedan används för att producera vinstprodukter.

Så mycket är den fermentationen med A. niger erkänd som GRAS (Allmänt erkänd som säker) av FDA ( Food and Drug Administration of United States).

Trots den omfattande industriella tillämpningen av denna mikroorganism förstår den genetiska kartan av denna svamp bara delvis.

taxonomi

Konungariket: Svampar

Filum: Ascomycota

Klass: Eurotiomycetes

Beställning: Eurotiales

Familj: Aspergillaceae

Genus: Aspergillus

Art: niger.

morfologi

Makroskopiska egenskaper

A nigers kolonier växer snabbt och är lätt igenkännliga genom sitt karakteristiska dammiga utseende. I början är myceliet vitt, då blir det mörkt och till sist förvärvar olika färger, allt från jet svart till mörkbrun.

Koloniens baksida ser ut som en grågul mockaduk, som skiljer A. niger från andra svampar med mörka kolonier som kallas dematiaceous fungi.

Mikroskopiska egenskaper

Aspergillus niger har en slät eller något granulär konidiofor som mäter 1, 5 till 3 mm i längd, med en tjock vägg. De är vanligtvis hyalin eller bruna.

Under mikroskopet kan du se rikliga konidier med variabel aspekt: ​​bland dem globos, subglobose, elliptiska, släta, equinulerade, kretsiga eller med längsgående spår, all svart färg.

Vesiklarna är globösa, hyalin eller färgad mörkbrun, som mäter 75 μm i diameter. De är vanligtvis inte observerbara på grund av den täta ackumuleringen av svarta conidier.

Fialiderna presenteras i två strålade serier.

Det har inga strukturer för sexuell reproduktion.

Patologier och kliniska manifestationer

otomycosis

Det är en av de patologier som orsakas av släktet Aspergillus, där niger-arten är det främsta orsaksmedlet. Denna patologi kännetecknas av att den sekundära hörselkanalen påverkas vid implantationen av en tidigare bakteriell infektion.

Den bakteriella infektionen ger den nödvändiga fukten för svampen att utvecklas till de inre strukturerna.

De symptom som det orsakar är klåda, smärta, otorrhea och dövhet på grund av irritation av vävnaden, plus pluggen av mycelium och detritus. Symtomatologin försvinner vid tvättning av kanalen. På så sätt tas pluggen bort.

Å andra sidan måste antibakteriell behandling ges för att eliminera de närvarande bakterierna, vilka är den främsta orsaken till infektionen och de som ger optimala betingelser för utvecklingen av svampen.

Svampens strukturer kan ses i cerumenprover.

Bronchial aspergillom

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

Detta sitter vanligtvis vid toppen av lungan och klibbar vid bronkialväggen utan att penetrera den. Dess evolution kan vara i åratal.

De kliniska tecknen är intermittent hemoptys, på grund av irritation av bronkialväggen med gnidning av bollen finns ingen feber eller expektoration.

Primär och sekundär hudsjukdomar

Skadorna när de är primära består av flera knölar, huden blir tjock, edematös med purpurfärgad färg. Svarta scabs kan förekomma med erytematös upphöjd kant.

Svampen finns i ytlig, mitten och djup dermis. Det kan vara följt av sveda och smärta. Histologiskt finns det många jätteceller och centralnekros. Det kan förväxlas med lepromatös spetälska.

Det behandlas med topisk nystatin. I spridda fall där kutan Aspergillos uppträder sekundärt, börjar lesionerna vanligen som små, diskreta rödpulver som blir till pustler.

I biopsi observeras små granulom med central nekros. Mikroorganismen kan visualiseras som strålkolonier.

odling

Att odla A. niger, Sabouraud-dextrosagar, maltagar från jästextrakt och Czapek används. Det är i allmänhet nödvändigt att tillsätta antibiotika för att begränsa tillväxten av förorenande bakterie mikroorganismer.

Användningen av cykloheximid som antibiotikum i odlingsmedia bör undvikas, eftersom vissa stammar påverkas av denna medicinering.

Efter sådd inkuberas proverna vid rumstemperatur eller vid 37 ° C. De växer om 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 bestående av 1190 reaktioner och 1045 metaboliter, fördelade i tre fack: extracellulär, cytoplasmisk och mitokondriell.

Industrin har utnyttjat dessa egenskaper hos A. niger och har därför behövt kontrollera vissa viktiga faktorer som reglerar A. nigers morfologi och jäsningsprocessen.

Dessa faktorer är näringsämnen och miljöförhållanden, såsom pH, omröring, 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, läkemedel, kosmetika, plast och tvättmedel. De mest effektiva stammarna för dess produktion är de som visar låg aktivitet hos enzymerna isocitrat dehydrogenas och akonitashydratas. Samtidigt måste de ha en hög aktivitet av citrat syntetas.

Det har visat sig att vassle är ett utmärkt substrat för produktion av citronsyra av Aspergillus niger, eftersom det enkelt absorberar laktos utan behov av tidigare hydrolys.

En annan användning som industrin ger till Aspergillus niger är erhållande av enzymer, såsom a-amylas, aminoglukosidas, katalas, cellulas, a-galaktosidas, P-galaktosidas, P-glukonas, glukoamylas eller glukos-aerodhydrogenas. Förutom glukosoxidas, a-glukosidas, a-D-glukosidas, P-glukosidas, lipas, invertas, hesperidinas, hemicellulas, pektinas, pitas, proteas och tannas. All industriell användning.