Форма - Mold

Эта статья в первую очередь посвящена грибам, известным как плесень. Формы для слизи и водяные формы не являются грибами и обсуждаются в отдельных статьях. Для использования в других целях см. Плесень (значения).
Последовательность покадровой съемки персика, который постепенно обесцвечивается и обезображивается.
Кадры были сняты с интервалом примерно 12 часов в течение шести дней.
Плесень, растущая на клементина
Spinellus fusiger растет на грибе Mycena haematopus
Несколько видов плесени на куске хлеба.
Плесень на высохшем Гибискус сабдариффа
Гифы, растущие из томатного соуса и отварного риса.
Формы на чашка Петри.

А форма (НАС) или форма (Великобритания / NZ / Австралия / ZA / В / CA / IE) это грибок что растет в виде многоклеточный нити, называемые гифы.[1][2] Напротив, грибы, которые могут принять привычку к одноклеточному росту, называются дрожжи.

Формы бывают большие и таксономически разнообразное количество видов грибов, у которых рост гиф приводит к обесцвечиванию и нечеткому виду, особенно в пище.[3] Сеть этих трубчатых ветвящихся гиф, называемая мицелий, считается единым организм. Гифы обычно прозрачные, поэтому мицелий выглядит как очень тонкие пушистые белые нити на поверхности. Поперечные стенки (перегородки) могут ограничивать соединенные компартменты вдоль гиф, каждый из которых содержит один или несколько генетически идентичных ядра. Пыльная текстура многих плесневых грибов вызвана обильным образованием бесполых спор (конидии ) образованы дифференцировкой на концах гиф. Способ образования и форма этих спор традиционно используется для классификации плесневых грибов.[4] Многие из этих спор окрашены, что делает грибок более заметным для человеческого глаза на данном этапе его жизненного цикла.

Формы считаются микробы и не образуют конкретного таксономический или филогенетический группировка, но можно найти в разделах Zygomycota и Аскомикота. В прошлом большинство форм относилось к категории Deuteromycota.[5] Плесень использовалась как общее название для негрибных групп, таких как водяные формы или слизевые формы которые ранее были классифицированы как грибы.[6][7][8]

Формы вызывают биоразложение натуральных материалов, которые могут оказаться нежелательными, когда они станут порча пищи или повреждение имущества. Они также играют важную роль в биотехнологии и науке о продуктах питания в производстве различных продуктов питания, напитков, антибиотики, фармацевтика и ферменты. Некоторые заболевания животных и человека могут быть вызваны определенными плесневыми грибами: болезнь может быть результатом аллергической чувствительности к спорам плесени, роста плесени. патогенный плесени в организме или от воздействия проглоченных или вдыхаемых токсичных соединений (микотоксины ) изготавливается по формам.[1]

Биология

Существуют тысячи известных видов плесени, которые ведут различный образ жизни, в том числе сапротрофы, мезофилы, психрофилы и термофилы и очень немногие условно-патогенные микроорганизмы людей.[9] Все они требуют влаги для роста, а некоторые живут в водной среде. Как и все грибы, плесень получает энергию не через фотосинтез но из органический материей, которой они живут, используя гетеротрофия. Обычно плесень выделяет гидролитические ферменты, в основном с кончиков гиф. Эти ферменты разрушают комплекс биополимеры такие как крахмал, целлюлоза и лигнин на более простые вещества, которые могут поглощаться гифами. Таким образом, плесень играет важную роль в возникновении разложение органических материалов, что позволяет повторно использовать питательные вещества экосистемы. Многие формы также синтезируют микотоксины и сидерофоры который вместе с литический ферменты, подавляют рост конкурирующих микроорганизмы. Плесень также может расти на хранящихся пищевых продуктах для животных и людей, делая пищу невкусной или токсичной и, таким образом, является основным источником пищевых потерь и болезней.[10] Многие стратегии для консервирование продуктов питания (соление, маринование, варенье, розлив, замораживание, сушка) предназначены для предотвращения или замедления роста плесени, а также роста других микробов.

Плесень воспроизводится, производя большое количество мелких споры,[9] который может содержать один ядро или быть многоядерный. Споры плесени могут быть бесполыми (продукты митоз ) или сексуального (продукты мейоз ); многие виды могут производить оба типа. Некоторые формы производят небольшие, гидрофобный споры, которые адаптированы к ветру и могут оставаться в воздухе в течение длительного времени; в некоторых клеточные стенки темно-пигментированы, что обеспечивает устойчивость к повреждению ультрафиолетовая радиация. Другие споры плесени имеют слизистую оболочку и больше подходят для распространения в воде. Споры плесени часто представляют собой сферические или яйцевидные одиночные клетки, но могут быть многоклеточными и иметь различную форму. Споры могут прилипать к одежде или меху; некоторые способны пережить экстремальные температуры и давление.

Хотя плесень может расти на мертвом органическом веществе повсюду в природе, ее присутствие видно невооруженным глазом только тогда, когда они образуют большие размеры. колонии. Колония плесени не состоит из отдельных организмов, а представляет собой взаимосвязанную сеть гиф, называемую мицелий. Весь рост происходит на концах гиф, при этом цитоплазма и органеллы движутся вперед по мере продвижения гиф над новыми источниками пищи или через них. Питательные вещества всасываются на кончике гифы. В искусственных средах, таких как здания, влажность и температура часто достаточно стабильны, чтобы способствовать росту колоний плесени, которые обычно воспринимаются как пушистый или пушистый налет на продуктах питания или других поверхностях.

Некоторые виды плесени могут начать расти при температуре 4 ° C (39 ° F) или ниже, поэтому пища обычно охлажденный при этой температуре. Когда условия не позволяют произойти росту, плесневые грибки могут оставаться живыми в состоянии покоя, в зависимости от вида, в широком диапазоне температур. Многие виды плесени сильно различаются по своей устойчивости к экстремальным температурам и влажности. Некоторые формы могут выжить в суровых условиях, таких как заснеженные почвы Антарктиды, охлаждение, сильнокислые растворители, антибактериальное мыло и даже нефтепродукты, такие как реактивное топливо.[11]:22

Ксерофильный плесень может расти в относительно сухой, соленой или сладкой среде, где активность воды (аш) меньше 0,85; другим формам требуется больше влаги.[12]

Общие формы

Споры зеленой плесени, растущие на оранжевом, влажном держателе 1000 ×

Общие роды форм включают:

Производство продуктов питания

Коджи (麹) формы - это группа Аспергиллы виды, особенно Aspergillus oryzae и во вторую очередь A. sojae, которые выращивались в Восточной Азии на протяжении многих веков. Они используются для ферментации смеси сои и пшеницы для получения соевая паста и соевый соус. Кодзи формы ломают крахмал в рисе, ячмене, сладком картофеле и т. д. процесс, называемый осахаривание, в производстве ради, сётю и другие крепкие спиртные напитки. Кодзи формы также используются при приготовлении Кацуобуси.

Дрожжи красного риса продукт плесени Monascus purpureus выращивается на рисе и часто встречается в азиатских диетах. Дрожжи содержат несколько соединений, известных как монаколины, которые, как известно, подавляют синтез холестерина.[13] Исследование показало, что дрожжи красного риса, используемые в качестве пищевой добавки, в сочетании с рыбьим жиром и изменениями в здоровом образе жизни, могут помочь уменьшить "плохое". холестерин так же эффективно, как некоторые коммерческие статины наркотики.[14] Тем не менее, другие исследования показали, что он может быть ненадежным (возможно, из-за нестандартизации) и даже токсичным для печени и почек.[15]

Немного колбасные изделия, такие как салями, внесите закваски плесневых грибов [16] для улучшения вкуса и уменьшения бактериальной порчи во время выдержки. Penicillium nalgiovense, например, на некоторых разновидностях сыровяленой колбасы может появиться белый порошкообразный налет.

Другие формы, которые использовались в производстве пищевых продуктов, включают:

Фармацевтические препараты из форм

Александр Флеминг случайное открытие антибиотика пенициллин участвовал Пенициллий плесень называется Penicillium rubrum (хотя позже было установлено, что этот вид Penicillium rubens ).[17][18][19] Флеминг продолжал исследовать пенициллин, показывая, что он может подавлять различные типы бактерий, обнаруживаемые при инфекциях и других заболеваниях, но он не смог произвести соединение в достаточно больших количествах, необходимых для производства лекарства.[20] Его работа была расширена командой Оксфордского университета; Клаттербак, Ловелл и Рейстрик, которые начали работать над проблемой в 1931 году. Эта группа также не смогла произвести чистое соединение в любом большом количестве и обнаружила, что процесс очистки снижает его эффективность и сводит на нет антибактериальные свойства, которые оно имело. .[20]

Говард Флори, Эрнст Чейн, Норман Хитли, Эдвард Абрахам, также все в Оксфорде, продолжили работу.[20] Они усовершенствовали и усовершенствовали технику концентрирования, используя вместо воды органические растворы, и создали «Оксфордский блок» для измерения концентрации пенициллина в растворе. Им удалось очистить раствор, увеличив его концентрацию в 45–50 раз, но обнаружили, что более высокая концентрация возможна. Были проведены эксперименты, и результаты были опубликованы в 1941 году, хотя количество производимого пенициллина не всегда было достаточно высоким для необходимого лечения.[20] Поскольку это было во время Второй мировой войны, Флори обратился за помощью к правительству США. С исследовательскими группами в Великобритании и некоторых в США промышленное производство кристаллизованного пенициллина было разработано в 1941–1944 гг. USDA и компанией Pfizer.[17][21]

Несколько статины препараты, снижающие уровень холестерина (например, ловастатин, от Aspergillus terreus) получены из форм.[22]

Иммунодепрессант циклоспорин, используется для подавления отторжения пересаженных органов, происходит из плесени Толипокладий инфлатум.

Влияние на здоровье

Основная статья: Проблемы со здоровьем плесени

Плесень встречается повсеместно, а споры плесени являются обычным компонентом домашней пыли и пыли на рабочем месте; однако, когда споры плесени присутствуют в больших количествах, они могут представлять опасность для здоровья человека, потенциально вызывая аллергические реакции и респираторные проблемы.[23]

Некоторые плесневые грибки также производят микотоксины, которые могут представлять серьезную опасность для здоровья человека и животных. Некоторые исследования утверждают, что воздействие высоких уровней микотоксинов может привести к неврологическим проблемам и, в некоторых случаях, к смерти.[24] Длительное воздействие, например ежедневное домашнее воздействие может быть особенно вредным. Исследования воздействия плесени на здоровье не дали окончательных результатов.[25] Термин «токсичная плесень» относится к плесени, вырабатывающей микотоксины, такие как Stachybotrys chartarum, а не ко всем формочкам вообще.[26]

Плесень в доме обычно можно найти во влажных, темных или запотевших местах, например. ванные комнаты, кухни, загроможденные складские помещения, недавно затопленные зоны, подвальные помещения, сантехнические помещения, места с плохой вентиляцией и на открытом воздухе во влажной среде. Симптомы, вызванные аллергией на плесень: слезящиеся, зудящие глаза; хронический кашель; головные боли или мигрени; затрудненное дыхание; высыпания; усталость; проблемы с носовыми пазухами; заложенность носа и частое чихание.

Плесень также может представлять опасность для здоровья человека и животных, когда они потребляются в результате роста определенных видов плесени в хранимых пищевых продуктах. Некоторые виды продуцируют токсичные вторичные метаболиты, вместе называемые микотоксины в том числе афлатоксины, охратоксины, фумонизины, трихотецены, цитринин, и патулин. Эти токсические свойства могут быть использованы на благо людей, когда токсичность направлена ​​против других организмов; Например, пенициллин отрицательно влияет на рост грамположительных бактерий (например, Clostridium виды), некоторые спирохеты и некоторые грибы.[27]

Рост в зданиях и домах

Основные статьи: Внутренняя плесень и Качество воздуха в помещении
Заплесневелый угол дома снаружи и внутри

Рост плесени в зданиях обычно происходит, когда грибы колонизируют пористые строительные материалы, такие как дерево.[28] Многие строительные изделия обычно включают в себя бумагу, изделия из дерева или элементы из цельной древесины, такие как гипсокартон, покрытый бумагой, деревянные шкафы и изоляция. Колонизация внутренней плесени может привести к множеству проблем со здоровьем, поскольку микроскопические переносимые по воздуху репродуктивные споры, аналогичные пыльце деревьев, вдыхаются жильцами зданий. Большое количество спор в помещении, переносимых воздухом, по сравнению с внешними условиями явно указывает на рост плесени в помещении.[29] Определение количества спор в воздухе осуществляется путем отбора пробы воздуха, в котором в течение известного периода времени работает специальный насос с известной скоростью потока. Чтобы учесть фоновые уровни, пробы воздуха следует отбирать из пораженной зоны, контрольной зоны и снаружи.

Насос пробоотборника воздуха всасывает воздух и осаждает микроскопические частицы в питательной среде. Среду культивируют в лаборатории, а род и виды грибов определяют с помощью визуального микроскопического исследования. Лабораторные результаты также позволяют количественно определить рост грибков путем подсчета спор для сравнения между образцами. Время работы насоса записывается, и при умножении на расход насоса получается определенный объем воздуха. Хотя на самом деле анализируется небольшой объем воздуха, в обычных лабораторных отчетах данные о количестве спор экстраполируются для оценки количества спор, которые могут присутствовать в кубическом метре воздуха.[30]

Для уменьшения проблем с плесенью в зданиях можно применять различные методы, наиболее важным из которых является снижение уровня влажности, которая может способствовать росту плесени.[26] Правильно функционирующие кондиционеры (кондиционеры) имеют важное значение для контроля уровня спор грибов, переносимых по воздуху. Фильтрация воздуха уменьшает количество спор, доступных для прорастания, особенно когда используется высокоэффективный воздушный фильтр для твердых частиц (HEPA). Правильно работающий кондиционер также снижает относительную влажность в помещении.[31] Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в настоящее время рекомендует поддерживать относительную влажность ниже 60%, в идеале от 30% до 50%, чтобы предотвратить рост плесени.[32] Учитывая, что рост грибков требует целлюлозы и растительных волокон в качестве источника пищи, использование строительных материалов, не содержащих целлюлозу, является эффективным методом предотвращения роста грибков.

Устранение источника влаги - это первый шаг в борьбе с грибком. Удаление поврежденных материалов также может быть необходимо для восстановления, если материалы легко заменяются и не являются частью несущей конструкции. Может потребоваться профессиональная сушка скрытых полостей в стенах и замкнутых пространств, например, под шкафами. Для успешного восстановления необходима постремедиационная проверка влажности и роста грибка. Многие подрядчики сами проводят проверку после ремонта, но владельцы собственности могут извлечь выгоду из независимой проверки.

Использование в искусстве

Работа Дель Неро с использованием формы

Различные художники использовали форму в различных художественных стилях. Даниэле Дель Неро, например, конструирует масштабные модели домов и офисных зданий, а затем вызывает рост на них плесени, придавая им тревожный, естественный вид.[33] Стейси Леви пескоструйная обработка увеличенных изображений плесени на стекле, а затем позволяет плесени расти в трещинах, которые она сделала, создавая макромикропортрет.[34] Сэм Тейлор-Джонсон снял ряд покадровых фильмов, запечатлевших постепенный распад классических натюрмортов.[35]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Мур Д., Робсон Г. Д., Тринчи А. П., ред. (2011). Путеводитель по грибам 21 века (1-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521186957.
  2. ^ Мэдиган М., Мартинко Дж., Ред. (2005). Биология микроорганизмов Брока (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN  978-0-13-144329-7. OCLC  57001814.
  3. ^ Морган, Майк. "Формы". Микроскопия Великобритания. Получено 26 июн 2012.
  4. ^ Университет Тиба, Япония. «Галерея грибов и актиномицетов». Исследовательский центр медицинской микологии Университета Чиба. Получено 26 июн 2012.
  5. ^ Хиббетт Д.С., Биндер М., Бишофф Дж. Ф., Блэквелл М., Кэннон П. Ф., Эрикссон О. Э. и др. (2007). "Филогенетическая классификация более высокого уровня Грибы" (PDF). Микологические исследования. 111 (5): 509–547. CiteSeerX  10.1.1.626.9582. Дои:10.1016 / j.mycres.2007.03.004. PMID  17572334. Архивировано из оригинал (PDF) 26 марта 2009 г.
  6. ^ "Формы слизи". herbarium.usu.edu. Университет штата Юта. Получено 21 апреля 2020.
  7. ^ «Формы слизи: миксомицеты» (PDF). Корнелл Университет. Получено 21 апреля 2020.
  8. ^ "Знакомство с Oomycota". ucmp.berkeley.edu. Калифорнийский университет в Беркли. Получено 21 апреля 2020.
  9. ^ а б Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4-е изд.). Макгроу Хилл. стр.633 –8. ISBN  978-0-8385-8529-0.
  10. ^ Уэринг, Питер. «Грибковая инфекция сельскохозяйственной продукции и производство микотоксинов». Европейская сеть осведомленности о микотоксинах. Архивировано из оригинал 19 октября 2013 г.. Получено 3 августа 2013.
  11. ^ Маллох Д. (1981). Плесень: их выделение, выращивание и идентификация. Торонто, Канада: Univ. Торонто Пресс. ISBN  978-0-8020-2418-3.
  12. ^ Питт Дж. И., Хокинг А. Д. (2009). «Ксерофилы». Грибы и порча пищевых продуктов. Лондон: Спрингер. стр.339 –355. Дои:10.1007/978-0-387-92207-2_9. ISBN  978-0-387-92206-5.
  13. ^ «Красный дрожжевой рис (Monascus purpureus)». Клиника Майо. 2009-09-01. Получено 2010-02-01.
  14. ^ «Исследование: красные рисовые дрожжи помогают снизить уровень плохого холестерина». Национальное общественное радио. 2008-07-01. Получено 2010-02-01.
  15. ^ Препараты из красного дрожжевого риса: подходят ли они для замены статинов?, Dujovne, CA, Am J Med. 2017 Октябрь; 130 (10): 1148-1150. DOI: 10.1016 / j.amjmed.2017.05.013. Epub 2017 7 июня.
  16. ^ Sunesen LO, Stahnke LH (ноябрь 2003 г.). «Формовочные закваски для сухих колбас - выбор, применение и эффекты». Наука о мясе. 65 (3): 935–948. Дои:10.1016 / S0309-1740 (02) 00281-4. PMID  22063673.
  17. ^ а б "Сайт Нобелевской премии". Получено 27 июн 2012.
  18. ^ Houbraken, Джос; Frisvad, Jens C .; Самсон, Роберт А. (2011). «Пенициллин-продуцентный штамм Флеминга - это не Penicillium chrysogenum, а P. rubens». IMA грибок. 2 (1): 87–95. Дои:10.5598 / imafungus.2011.02.01.12. ЧВК  3317369. PMID  22679592.
  19. ^ Houbraken, J .; Frisvad, J.C .; Seifert, K.A .; Овери, Д.П .; Tuthill, D.M .; Valdez, J.G .; Самсон, Р.А. (2012-12-31). «Новые виды Penicillium, продуцирующие пенициллин, и обзор секции Chrysogena». Персония - молекулярная филогения и эволюция грибов. 29 (1): 78–100. Дои:10.3767 / 003158512X660571. ЧВК  3589797. PMID  23606767.
  20. ^ а б c d «Речь на церемонии награждения». Нобелевские премии и лауреаты. Nobel Media. Получено 26 мая 2014.
  21. ^ «Работа Pfizer по пенициллину для Второй мировой войны становится национальной исторической химической достопримечательностью». Американское химическое общество. 12 июня 2008 г.
  22. ^ Кокс, Рассел Дж .; Симпсон, Томас Дж. (2010). «Грибковые поликетиды I типа». Комплексные натуральные продукты II. п. 355. Дои:10.1016 / B978-008045382-8.00017-4. ISBN  9780080453828. Ловастатин (также известный как мевинолин) производится Aspergillus terreus.
  23. ^ Gent, Janneane F; Рен, Пинг; Белэнджер, Кэтлин; Трише, Элизабет; Брэкен, Майкл Б.; Холфорд, Теодор Р.; Лидерер, Брайан П. (декабрь 2002 г.). «Уровни бытовой плесени, связанной с респираторными симптомами на первом году жизни в когорте с риском астмы». Перспективы гигиены окружающей среды. 110 (12): A781–6. Дои:10.1289 / ehp.021100781. ISSN  0091-6765. ЧВК  1241132. PMID  12460818.
  24. ^ Эмптинг, Л. Д. (2009). «Особенности неврологического и нейропсихиатрического синдрома воздействия плесени и микотоксинов». Токсикология и промышленное здоровье. 25 (9–10): 577–81. Дои:10.1177/0748233709348393. PMID  19854819.
  25. ^ Деньги, Николай (2004). Ковровые монстры и споры-убийцы: естественная история токсичной плесени. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. стр.178. ISBN  978-0-19-517227-0.
  26. ^ а б Качество окружающей среды в помещении: сырость и плесень в зданиях. Национальный институт охраны труда и здоровья. 1 августа 2008 г.
  27. ^ Полный ветеринарный словарь Сондерса, Blood and Studdert, 1999
  28. ^ Фейри, Филипп; Чандра, Субрато; Мойер, Нил. «Рост плесени». Флоридский центр солнечной энергии. Университет Центральной Флориды. Получено 19 августа 2019.
  29. ^ Стандарт IICRC S500 и справочное руководство по профессиональному восстановлению повреждений, нанесенных водой
  30. ^ "Престиж ЭнвироМикробиология, Инк.". prestige-em.com. Получено 2018-03-26.
  31. ^ "Факты о плесени". www.aiha.org. Получено 2018-03-26.
  32. ^ «Краткое руководство по плесени, влажности и вашему дому». Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано из оригинал 6 января 2020 г. Щелкните «Советы по предотвращению и контролю влажности и плесени».
  33. ^ Солон, Оливия (30 ноября 2010 г.). «Художник использует форму для создания ветхих архитектурных моделей». Проводная Великобритания. Получено 19 августа 2019.
  34. ^ «Искусство плесени». Отменить исследования. Получено 11 мая, 2015.
  35. ^ «Натюрморт, 2001». Сэм Тейлор-Джонсон. Получено 2017-03-23.

внешние ссылки