Penicillium è un genere di funghi filamentosi microscopici, comuni nell'ambiente. Si trovano nell'aria, nel suolo, nelle piante e negli ortaggi. Sono cosmopoliti nella distribuzione. In natura, svolgono il ruolo di decompositori di materia organica.
Molte specie possono diventare patogeni di frutta, verdura e cereali. Producono sostanze tossiche come le micotossine che possono influenzare l'uomo e altri animali in modi diversi. Tuttavia, alcuni ricercatori lo suggeriscono Penicillium marneffei è l'unico rappresentante del genere che causa la malattia nell'uomo.
Il genere è stato descritto per la prima volta nel 1809, con tre specie conosciute. La sua tassonomia da quella data è stata complessa e molto dibattuta, come per molti altri generi di funghi. Attualmente si trovano nella famiglia delle Trichocomaceae e sono note più di 350 specie descritte e accettate..
Penicillium è conosciuto in tutto il mondo per la specie P. notatum di cui il Dr. Alexander Fleming, nel 1928, scoprì un potente antibatterico che in seguito avremmo chiamato “penicillina”. La penicillina non è attualmente ottenuta da P. notatum ma di altre specie con maggiore efficacia come P. roqueforti.
Indice articolo
Una delle caratteristiche più notevoli del genere Penicillium è la sua forma riproduttiva asessuata, con strutture dense a forma di spazzole, da cui deriva il nome del taxon (penicillus).
Hanno un corpo fecondo. Producono strutture simili a sacche che contengono ascospore. Le ascospore sono unicellulari e gli aschi sono di breve durata. Ciò significa che si rompono e / o si dissolvono molto rapidamente rispetto ad altri gruppi tassonomici..
Sono organismi anamorfici, in grado di degradare substrati come zuccheri, lipidi e cellulosa. D'altra parte, rappresentanti del genere Penicillium sono formatori di colonie che, nella maggior parte dei casi, sono in rapida crescita e mostrano una varietà di colori e trame.
Le specie del genere Penicillium, Oltre ad essere a forma di pennello, compaiono in catene secche di conidi che si formano dalla fialide. La fialide è una cellula specializzata del conidioforo (una struttura specializzata nella riproduzione asessuata), a forma di bottiglia, unita dalla sua base alla metula.
La metula supporta il fiálid, e questo a sua volta supporta il ramo, da cui possono partire altri rami, o una singola chiamata di stipe.
I conidiofori possono misurare tra 200 e 300 micrometri, le metule tra 8 e 12 micrometri e la fialide tra 7 e 12 micrometri. I conidi (spore asessuali e immobili), formati nella fialide, sono lisci, di forma ellissoidale e possono misurare da 2,5 a 4 micrometri..
I conidi possono essere semplici (monoverticilati), cioè con un solo ramo dai conidi al gambo. Tuttavia, ci sono varietà di taxa all'interno del genere che possono avere più di una ramificazione, essendo biverticilati (2 rami), terverticilati (3) e persino quaterverticilati (4).
Le colonie, dal punto di vista macroscopico, iniziano bianche. Quindi, a seconda della specie e di altri fattori, può acquisire colori come il verde, il verde bluastro, il grigio o il rosa, tra gli altri..
Alcune bibliografie riportano che la tessitura delle colonie, così come la loro colorazione, dipendono dalla specie. Il Penicillium possono avere strutture lisce, cotonose o vellutate, tra le altre.
La tassonomia di Penicillium è piuttosto complesso e con molte discrepanze tra i tassonomisti. Il taxon fu descritto per la prima volta nel 1809 dal naturalista tedesco Johann Heinrich Friedrich Link, che a suo tempo raggruppò funghi asessuati a forma di pennello in questi.
Link ha descritto il genere con tre specie (Penicillium candidum, P. expansum Y P. glaucum). Successivamente, nel 1824, il taxon P. expansum era in disuso e gli organismi appartenenti a questo taxon sono stati inclusi in P. glaucum, insieme a tutte le forme verdi, dando inizio agli oltre 190 anni di cambiamenti tassonomici che il gruppo ha subito.
Durante questi oltre 190 anni, sono state descritte circa 1000 specie del genere Penicillium, di cui più di ¾ non sono attualmente validi, a causa di descrizioni incomplete, pubblicazioni non valide e altri motivi che li hanno resi sinonimi.
Attualmente il genere si trova all'interno del regno Fungi, phylum Ascomycota, classe Eurotiomycetes e famiglia Trichocomaceae. Alcuni tassonomisti riconoscono diversi sottogeneri e la maggior parte accetta più di 350 specie fino ad oggi.
È un genere con un gran numero di specie, la cui distribuzione è cosmopolita. Abitano principalmente il suolo, ma sono stati isolati nei frutti, in una grande varietà di alimenti per il consumo umano, in ambienti d'acqua dolce, marini ed estuari e persino nell'aria..
Il Penicillium possono svilupparsi da temperature basse (5ºC) a temperature relativamente calde (37ºC). Gli studi rivelano che le temperature ideali per il loro sviluppo sono comprese tra 20 e 25 ºC, ea 37 ºC o più il loro sviluppo è molto scarso, oppure non crescono direttamente.
Per quanto riguarda le stagioni dell'anno, le specie medie non mostrano un'apparente preferenza per il loro sviluppo, sebbene siano state rilevate alte concentrazioni di alcune specie tra l'inverno e la primavera..
Un altro aspetto importante da segnalare è l'umidità. È noto che questo fattore è molto importante e determina praticamente lo sviluppo e la crescita di questi funghi..
Il crescente e accelerato sviluppo dell'umanità le ha dato nuovi habitat e hanno ampliato gli intervalli di distribuzione di molte specie di questi microrganismi. Oggi è relativamente comune da trovare Penicillium in edifici umidi, materiali da costruzione e altri ambienti o strutture artificiali.
Il genere Penicillium presenta due tipi di riproduzione: asessuata e sessuale.
Sono noti almeno due modi di riproduzione asessuata Penicillium, vegetativo e da spore. La riproduzione vegetativa consiste nella frammentazione, dove le ife si dividono in brevi segmenti o frammenti. Questi segmenti si sviluppano o crescono, per ripetute divisioni, in un micelio.
D'altra parte, la riproduzione per spore consiste nella formazione di spore asessuate e immobili, dove ogni spora (cellula aploide) prodotta tramite mitosi dal genitore, può generare nuovi individui senza bisogno di fecondazione, questi individui essendo identici al genitore.
Sopra Penicillium, la riproduzione sessuale avviene per incrocio di due ife aploidi. Durante questo incrocio si forma una spora chiamata zigospora, che presenta il carico genetico di due genitori e non solo uno come avviene nella riproduzione asessuata..
La riproduzione sessuale in questo genere di funghi è stata relativamente poco studiata. Anche così, è noto che alcune specie si riproducono attraverso aschi e ascospore, che sono prodotti all'interno di piccoli stomi..
Sono note anche alcune specie sessuali i cui gameti sono oogami, cioè con morfologie differenti.
Le specie del genere Penicillium sono, per la maggior parte, saprotrofi opportunisti; cioè, sono in grado di degradare la materia organica e trasformarla in componenti semplici che utilizzeranno in seguito per il loro sviluppo e crescita. Lo fanno grazie alla sintesi di enzimi idrolitici come amilasi, cellulasi e xilanasi..
Parte della materia organica che degradano si trova nel terreno, come foglie, frutti caduti e rifiuti di mammiferi. Altre specie ottengono il loro cibo parassitando piante, frutta e verdura, causando spesso grandi perdite economiche..
Molte specie del genere Penicillium hanno un'elevata importanza economica, medica, ecologica e farmaceutica. Ed è necessario riprodurli in condizioni di laboratorio per studiare, ad esempio, la loro capacità antifungina o la velocità con cui degradano i substrati..
Per questo motivo sono state effettuate molte indagini, alla ricerca di metodi più efficaci, semplici ed economici che permettano di coltivare questi funghi in condizioni controllate. Pertanto, esiste un'ampia varietà di confezioni commerciali che forniscono i requisiti nutrizionali necessari per questa coltura..
Tali requisiti nutrizionali si basano su estratti di glucosio, saccarosio, amido e lievito. Questi sono anche chiamati commercialmente CYA (agar autolisato di lievito Czapek), MEA, Oxoid o Difco (agar estratto di malto) o CREA (agar creatina saccarosio), tra gli altri. La preferenza per l'uno o l'altro dipenderà dall'obiettivo dell'indagine.
Un tipo di coltivazione artigianale di Penicillium, È quello realizzato nella comunità francese di Roquefort, dove si cuociono grandi pagnotte di pane di segale, che poi riservano in cantine umide, in attesa di ottenere la muffa della specie Penicillium roqueforti, che viene utilizzato nella produzione di formaggi.
La muffa che cresce su alcuni formaggi gioca un ruolo molto importante durante la loro maturazione e / o affinamento. Sebbene ci siano molte varietà di muffe o funghi che crescono sulla superficie dei formaggi, alcuni dei più importanti sono:
È il fungo incaricato di produrre uno spesso strato bianco e di fornire determinati sapori a formaggi come Camembert (da cui deriva il nome della specie), Brie, Coulommiers e Cambozola.
Questa specie di fungo viene utilizzata nella produzione del formaggio Rochebaron, un tipo di formaggio erborinato di origine francese, al quale ad un certo momento della sua elaborazione e stagionatura, vengono inserite bacchette o fili con il fungo. P. glaucum, così da produrre le caratteristiche venature blu di questo formaggio.
Una specie di fungo che è stata descritta nel 1906. Questo microrganismo è utilizzato nella produzione di vari tipi di formaggi erborinati come Valdeon, Cabrales e Roquefort. La specie porta l'epiteto roqueforti per la località in cui è stato scoperto e non per il famoso formaggio Roquefort.
Penicillium notatum è conosciuta in tutto il mondo, per essere la specie con cui il Dr. Alexander Fleming nel 1928 osservò il potere inibitorio della crescita dei batteri, oltre ad essere il precursore dell'antibiotico noto come penicillina. Va notato che Fleming non ha scoperto la penicillina ma l'effetto antibatterico del fungo.
Specie di fungo nota per produrre un migliore effetto antibiotico e una maggiore produzione dello stesso, in milligrammi / litro di coltura, rispetto alla specie P. notatum.
Specie di genere Penicillium che produce una patologia (micosi) che colpisce i mammiferi, i roditori e l'uomo, chiamata penicilliosi. La malattia è stata osservata per la prima volta in due specie di ratti del sud-est asiatico e successivamente negli esseri umani..
La malattia è caratterizzata dalla presenza di lesioni cutanee, assottigliamento del corpo, febbre, sintomi di polmonite, lesioni alle pareti dell'intestino tenue (placche di pleyer), epatomegalia e splenomegalia.
Le lesioni osservabili sono la formazione di ascessi e granulomi, nei quali può essere isolato P. marneffei come blastospore nel citoplasma dei macrofagi o come blastospore libere nel tessuto. Questa malattia si verifica principalmente in pazienti o persone immunosoppresse, specialmente con HIV.
Specie nota per essere patogena nelle piante, in particolare nelle piantagioni di cipolle. Attualmente si stanno sviluppando bioattivi e metaboliti secondari da ceppi di questa specie, che mostrano grandi promesse nel campo della biotecnologia..
È un agente patogeno delle piante come l'ananas. Penicillium funiculosum infetta il fiore dell'ananas, prima della formazione del frutto. Questa infezione danneggia i tessuti riproduttivi della pianta e impedisce la diffusione di frutti sani, terminando con colture complete..
Nei frutti di ananas sviluppati, si osserva un marciume marrone o nero dal centro. Questa malattia è nota come FCR per il suo acronimo in inglese, che significa in spagnolo, la malattia del nocciolo del frutto.
È un agente patogeno post-raccolta, cioè attacca il frutto una volta raccolto. È comune negli agrumi come l'arancia. Viene anche chiamata "la muffa blu degli agrumi", e attacca il frutto quando presenta lesioni o ferite in superficie..
È noto che il fungo può rimanere sulla superficie del frutto per mesi e attaccarlo solo quando entra in contatto con i liquidi prodotti dalla ferita alla scorza del frutto..
Varie specie del genere Penicillium Sono utilizzati per l'estrazione e la produzione di composti bioattivi e / o metaboliti secondari. Come già accennato prima, Penicillium brasilianum è una delle specie utilizzate per la produzione di enzimi nell'industria biotecnologica.
Un'altra specie utilizzata nella biotecnologia è Penicillium purpurogenum. Questo fungo è patogeno nelle piante, ma diversi studi suggeriscono che da esso si possono estrarre prodotti come i biocarburanti. È stato anche utilizzato per produrre enzimi che aiutano i bovini a digerire il cibo, come cereali e resti di piante..
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.