Rhodotorula glutinis - Rhodotorula glutinis

Rhodotorula glutinis
Rhodotorula glutinis.jpg
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Базидиомицеты
Учебный класс:
Микроботриомицеты
Заказ:
Sporidiobolales
Род:
Родоторула
Разновидность:
R. glutinis
Биномиальное имя
Rhodotorula glutinis
(Fresen.) F.C. Харрисон (1928)
Синонимы
  • Cryptococcus glutinis Fresen. (1852)
  • Saccharomyces glutinis (Фрезен) Кон (1872 г.)
  • Torula glutinis (Фрезен.) Прингш. И Билевский (1911)
  • Родоторула терреа Суги. И Гото (1969)

Rhodotorula glutinis это типовой вид рода Родоторула, а базидиомицет род розовых дрожжей, насчитывающий 370 видов. Неоднородность рода затруднила его классификацию, поскольку было признано пять разновидностей; однако, по состоянию на 2011 год, все считаются одним таксон.[1] Грибок - распространенный колонист животных, продуктов питания и материалов из окружающей среды. Это может вызвать оппортунистические инфекции, особенно заражение крови на фоне серьезного основного заболевания. Он был использован в промышленности при производстве каротиноид пигменты и как агент биоконтроля за послеуборочная порча болезни плодов.

Рост и морфология

Р. глутинис это аэробные дрожжи, для которых характерны розовые гладкие колонии с влажным видом.[2] Размножение обычно происходит за счет многополярного почкования, хотя иногда образуются псевдогифы. Половое размножение осуществляется базидиоспорами, возникающими из телиоспор, образовавшихся из зажимного соединения мицелия.[2] Отличительной чертой этого вида и его близких родственников являются интенсивные желтые и красные пигменты, образующиеся во время роста на большинстве субстратов.[нужна цитата ]

Обычно он быстро растет при 37 ° C и требует минимальной активности воды 0,92, pH 2,2 и органических кислот или HCl.[2][3] Рост ингибируется 100 мг / кг или меньше бензойная кислота или же сорбиновая кислота и pH 4 или выше.[3] Гриб не может расти на солодовом уксусном агаре или среде MY50G.[3] В зрелом возрасте клетки достигают диаметра 3-5 мкм и имеют округлую, овальную или удлиненную форму, агрегируя в виде слизистых колоний.[2][4] Углеводы в клетке включают глюкозу, фукозу, галактозу и маннозу.[1] R. glutinis термостойкий, что необычно для дрожжей без спор, выдерживает температуру 62,5 ° C (144,5 ° F) в течение 10 минут.[3] Р. глутинис тесно связан с Rhodotorula mucilaginosa, отличающиеся только способностью использовать нитраты в качестве источника азота, которые R. glutinis не может ассимилироваться.[3] Оба вида не способны к брожению и усвоению Мио-инозитол и D-глюкуоронат.[1][5][4]

Стандартные микробиологические методы идентификации неверно идентифицировали Candida auris в качестве Rhodotorula glutinis, до того как анализ последовательности правильно идентифицировано C. auris в качестве таких.[6]

Геном R. glutinis является CG-богатым, содержащим до 67% GC по основному составу.[1]

Среда обитания и экология

R. glutinis широко распространен, чаще всего в почве, воздухе и по всей филлосфера. Соответственно, его нередко восстанавливают в зерновых культурах, муке, пивоваренном ячмене, тесте, продуктах из цитрусовых, оливках и замачиваемых соевых бобах.[3] Его часто выделяют из продуктов.[2] Из-за его быстрого роста при температурах холодильника он иногда встречается как порча агент в молочных продуктах, таких как йогурты, сыры, масло, свежее и обработанное мясо, овощи и морепродукты.[3] Также сообщалось о замороженном горохе с пятнами, хранящемся при 0 ° C (32 ° F) в течение 8 недель, при этом количество дрожжей значительно увеличивалось через 24 недели при -18 ° C (0 ° F), что свидетельствует о способности размножаться при температурах ниже нуля. .[3]Грибок - это комменсальный млекопитающих, включая человека, обычно на коже и в кале.[7]

Промышленное применение

Интерес к биотехнологическим приложениям R. glutinis над недавним[когда? ] годы. Грибок производит каротиноиды, такие как бета-каротин и торулародин, которые животные не могут синтезировать самостоятельно.[8] В дрожжах каротиноиды действуют как защитный агент от видимого света и вредных метаболических форм кислорода.[8] Каротиноиды ценны для очистки сточных вод, производства ферментов, фармацевтических препаратов и даже для подавления опухолей.[8] Поскольку гриб быстро растет и является одноклеточным, он является потенциальным кандидатом для крупномасштабного производства.[8] При наличии подходящей культуральной среды оптимальный выход каротиноида теоретически может быть достигнут из дешевых субстратов, таких как свекольная патока, экстракт торфа и виноградное сусло.[8][9] An R. glutinis мутант (NCIM 3253) вырабатывает в 76 раз больше β-каротина, чем их родственники дикого типа,[8] предполагая, что эти микроорганизмы могут играть роль в рентабельном производстве каротиноидов с высоким выходом. Недавние исследования также показали, что 16 штаммов R. glutinis обладают антибактериальными и антиоксидантными свойствами, хотя неясно, можно ли использовать гриб для производства этих материалов в коммерчески жизнеспособных масштабах.[10]

R. glutinis был исследован как агент биоконтроля из послеуборочная болезнь фруктов. Предварительная обработка яблок и апельсинов R. glutinis эффективно уменьшает или предотвращает появление синей плесени (Penicillium expansum ) и серая гниль (Botrytis cinerea ), увеличивая срок хранения этих фруктов без снижения качества плодов.[11] Считается, что дрожжи подавляют гниение после порчи, конкурируя с агентами порчи за пространство и питательные вещества, т.е. конкурентное торможение.[11] Инокулят R. glutinis остается жизнеспособным при хранении при 20 ° C (68 ° F) в течение 5 дней, что подтверждает его потенциал в качестве стабильного агента биоконтроля.[11]

Патогенность

R. glutinis является вторым по распространенности видом болезнетворных Родоторула следующий R. mucilaginosa.[12] Инфекции наблюдаются во всем мире, хотя почти половина всех зарегистрированных инфекций возникла в Азиатско-Тихоокеанском регионе.[13]

Только в 1985 году этот вид Родоторула впервые сообщалось о колонизации и заражении людей.[12] Его периодическое восстановление после стула привело к предположению, что он существует как периодический, клинически незначительный колонист дистального отдела кишечника.[12] Родоторула Наиболее часто выделяемые виды дрожжей находятся на руках работников больниц, что указывает на потенциальный резервуар для возбудителя.[12][14]

Это наблюдение в сочетании с его высокой устойчивостью к экстремальным условиям может частично объяснить его редкое появление как оппортунистический агент заражения крови у тяжелобольных. Большинство случаев носит системный характер, часто вызывая фунгемия у пациентов с основным заболеванием или иммуносупрессией, такими как рак или лейкемия, а также у пациентов с трансплантатом и СПИДом, у которых наиболее вероятно развитие системной инфекции.[12][13] Заболеваемость коррелирует с ростом использования интенсивной медицинской терапии и центральные венозные катетеры. Инфекция может быть связана с заражением венозного катетера из-за сильного сродства этого вида к пластику.[12] Хотя сообщения о системных инфекциях преобладают, также сообщалось о локализованных инфекциях, включая менингит и перитонит отсутствие явной иммуносупрессии или ЦВК.[12]

R. glutinis очень лекарственно устойчивый к большинству противогрибковых средств, но успешное лечение было достигнуто с помощью амфотерицин B.[13]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Курцман С., Фелл Дж. В., Бекхаут Т. (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Эльзевир. ISBN  978-0-08-093127-2.
  2. ^ а б c d е Эрнандес-Альманса А., Монтанес Дж. К., Агилар-Гонсалес М. А., Мартинес-Авила С., Родригес-Эррера Р., Агилар К. Н. (март 2014 г.). "Rhodotorula glutinis как источник пигментов и метаболитов для пищевой промышленности ». Продовольственная бионаука. 5: 64–72. Дои:10.1016 / j.fbio.2013.11.007.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Питт Дж. И., Хокинг А. Д. (1999). Грибы и порча продуктов (2-е изд.). Гейтерсбург, штат Мэриленд: Aspen Publications. ISBN  0-8342-1306-0.
  4. ^ а б Баррон Г.Л. (1968). Роды Hyphomycetes из почвы. Балтимор, Мэриленд: Уильямс и Уилкинс. ISBN  978-0-88275-004-0.
  5. ^ Самсон Р.А., Хоэкстра Э.С., Фрисвад Дж.С. (2004). Введение в пищевые и воздушно-капельные грибы (7-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. ISBN  9070351528.
  6. ^ Ли У.Г., Шин Дж. Х., У Й, Кан М. Г., Ким Ш., Пак К. Х., Чан ХК (сентябрь 2011 г.). «Первые три зарегистрированных случая нозокомиальной фунгемии, вызванной Candida auris». Журнал клинической микробиологии. 49 (9): 3139–42. Дои:10.1128 / JCM.00319-11. ЧВК  3165631. PMID  21715586.
  7. ^ Рейсс Э., Жан Х, Маршалл-Лайон Г (2012). Фундаментальная медицинская микология. Хобокен, Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл. ISBN  978-0-470-17791-4.
  8. ^ а б c d е ж Конг Л., Чи З, Ли Дж, Ван Х (январь 2007 г.). "Повышенное производство каротиноидов мутантом морских дрожжей. Родоторула sp. хидай ". Журнал Океанического университета Китая. 6 (1): 66–71. Дои:10.1007 / с11802-007-0066-х.
  9. ^ Бхосале П., Гадре Р. В. (июнь 2001 г.). "Производство β-каротина в патоке сахарного тростника путем Rhodotorula glutinis мутант ". Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии. 26 (6): 327–332. Дои:10.1038 / sj.jim.7000138.
  10. ^ Keceli TM, Erginkaya Z, Turkkan E, Kaya U (январь 2013 г.). «Антиоксидантное и антибактериальное действие каротиноидов, извлеченных из Rhodotorula glutinis Штаммы ». Азиатский химический журнал. 25 (1): 42–46. Дои:10.14233 / ajchem.2013.12377. Получено 15 октября 2015.
  11. ^ а б c Чжан Х, Ван Л., Ма Л., Дун И, Цзян С., Сюй Б., Чжэн Х (январь 2009 г.). «Биоконтроль основных послеуборочных патогенов на яблоках Rhodotorula glutinis и его влияние на параметры послеуборочного качества ". Биологический контроль. 48 (1): 79–83. Дои:10.1016 / j.biocontrol.2008.09.004.
  12. ^ а б c d е ж грамм Вирт Ф., Голдани Л.З. (сентябрь 2012 г.). «Эпидемиология Rhodotorula: новый патоген». Междисциплинарные взгляды на инфекционные заболевания. 2012: 465717. Дои:10.1155/2012/465717. ЧВК  3469092. PMID  23091485.
  13. ^ а б c Мичели М. Х., Диас Дж. А., Ли С. А. (февраль 2011 г.). «Возникающие оппортунистические дрожжевые инфекции». Ланцет. Инфекционные заболевания. 11 (2): 142–51. Дои:10.1016 / S1473-3099 (10) 70218-8. PMID  21272794.
  14. ^ Strausbaugh LJ, Sewell DL, Tjoelker RC, Heitzman T, Webster T., Ward TT, Pfaller MA (февраль 1996 г.). «Сравнение трех методов извлечения дрожжей из рук медицинских работников». Журнал клинической микробиологии. 34 (2): 471–3. ЧВК  228825. PMID  8789043.