G RZYB Y S T RZ
ĘPKOWE
Grzyb y strzępkowe, potocznie zwane pleśniami (Fungi) są organizmami wielokomórkowymi, cudzożywnymi
(chemoorganotroficznymi), należącymi do gromady Eumycota (grzyb y właściwe). Brak zdolności do syntezy chlorofilu czyni je zależnymi od
substancji organicznej, żywej lub martwej. Bezwzględna cudzożywność przesądza o tym, że grzyb y strzępkowe są saprofitami rozwijającymi
się na martwym podłożu, komensalami, symbiontami lub pasożytami. Wzrost tych ostatnich powoduje zaburzenia zdrowia w organizmach
zwierzęcych i roślinnych. Jako saprofity grzyb y wspólnie z bakteriami rozkładają materię orga niczną, zapobiegając gromadzeniu jej na Ziemi
i w postaci prostych związków udostępniają następnym pokoleniom roślin. Liczebność i różnorodność form grzybów saprofitycznych w glebie
oraz ich duża aktywność biologiczna warunkuje żyzność gleby.
Grzyb y saprofityczne spełniają ważną rolę w życiu codziennym człowieka, ich działalność bowiem jest dwojakiego rodzaju.
Negat ywna działalność wynika ze strat na skutek rozwoju pleśni na surowcach spożywczych oraz żywności nieprawidłowo przechowywanej.
Wyposażone w enzymy hydrolityc zne powodują rozkład białek, tłuszczów oraz innych składników, obniżając wartość odżywczą żywności.
Wielkie szkody czynią pleśnie, rozwijając się na drewnie w różnego rodzaju konstrukcjach budowlanych, na papierze, skórach, tekstyliach i
wielu innych materiałach technicznych.
Z higienicznego punktu widzenia grzyby strzępkowe zanieczyszczają otoczenie człowieka, często bowiem stanowią czynniki
wywołujące alergie, a ich toksyczne metabolity (mikotoksyny) zostały zakwalifikowane do szeregu najgroźniejszych związków
rakotwórczych.
Pozyt ywna rola grzybów strzępkowych w działalności gospodarczej człowieka wynika ze zdolności do wyt warzania wielu enzymów
i związków, które znalazły zastosowanie w przemyśle spożywc zym, farmaceutycznym, włókienniczym, w oczyszczalniach wód ściekowych i
wielu innych działach przemysły biotechnologicznego.
K l a sa Zygomycetes
Pleśnie z klasy Zygomycetes - sprzężniaki, dawniej zwane
glonowcami (Phycomycetes) charakteryzują się grzybnią
wielojądrową, niepodzieloną przegrodami poprzecznymi (septami).
Rozmnażanie wegetatywne u wi ększości gatunków odbywa się przez
zarodniki (sporangiospory), które powstają w zarodniach
(sporangium), tworzonych na specjalnych strzępkach - trzonkach
zarodnionośnych (sporangioforach), pojedynczych lub rozgałęzi onych.
Charakteryst yczn ym elementem strukturalnym zarodni jest kolumella,
której wielkość i kształt jest cechą charakteryst yczną organizmu.
Rodzaj Mucor. Charakteryzuje się grzybnią luźną, przejrzystą,
wysoką, początkowo białą a później żółtą, żółtobrunatną
i brązową, szybko rozprzestrzeniającą się na całej powierzchni
podłoża. Na pewn ych odcinkach strzępek tworzą się chlamydospory,
beczułkowate lub kuliste twory otoczone grubo-ścienną warstwą. Te
elementy strukturalne grzybni nie służą rozmnażaniu, ale jedynie
zapewniają przetrwanie w niesprzyjających warunkach, podobnie jak
przetrwalniki bakteryjne.
Rodzaj Rhizopus . Dojrzała grzybnia tworzy jasnoszarą murawkę.
o luźnej strukturze, podobnie jak Mucor. Brzeżne strzępki w zetknięciu z
powierzchnią stałą wyt warzają rozgałęzione chwytniki (rizoidy). Z
korzonkowatych rizoidów wyrastają stolony - nierozgałęzione wypustki
grzybni, które łatwo rozprzestrzeniają się na powierzchni substratu. Trzonki zarodnionośne (sporangiofory) wyrastają przeważnie
wiązkami. Zarodnia początkowo jest biała, później staje się czarna, lśniąca. Cienka ścianka zarodni (sporangium) łatwo pęka, uwalniając
ogromne ilości okrągłych lub owaln ych spór (zarodników), które dają początek rozmnażaniu wegetatywnemu. Rozmnażanie płciowe
odbywa się przez wyt worzenie zygospory.
K l a sa Ascomycetes
Pleśnie z klasy Ascomycetes (workowc e) tworzą grupę grzybów właściwych charakteryzujących się grzybnią septowaną oraz
rozmnażaniem płciowym, w wyniku którego wyt warzane są worki z zarodnikami. Nazwa klasy pochodzi od sposobu rozmnażania płciowego,
tj. wyt warzania worków (ascus) z zarodnikami (askospory). Wewnątrz worków następuje proces połączenia jąder (kariogamia) jak i
redukcyjnego podziału. Worki wyst ępują często wewnątrz specjalnych ciał owoconośnych (kleistotecjum,
peryt ecjum lub apotecjum). Do klasy Ascomycetes należą pleśnie z rodzaju Chaetomium i Byssochamys oraz z rodzajów Eurotium
,
Emericella, Talaromyces Eupenicillium
będące doskonałym stadium (teleomorficznym) grzybów z rodzajów Aspergillus i Penicillium
Najbardziej klasycznym przykła dem pleśni należąc ych do work owców jest rodzaj Chaetomium . Pleśnie należące do tej grupy
rozmnażają się wyłącznie poprzez tworzenie worków z zarodnikami. Ciała owocowe - perytecja są beczkowatego kształtu, pokryte
ciemnymi, spiralnie skręconymi strzępkami. Worki są cylindryc zne, natomiast askospory owalne lub cytrynowate oli wkowozielone. Perytecja
są wyraźnie widoczne gołym okiem w hodowli na paskach bu buły umieszczonych na pożywc e syntetycznej. Pleśnie należące do tego
rodzaju charakteryzują się wysoką aktywnością celulolityc zną; wyst ępują w glebie, powodując rozkład błonnika, który w ogromnych
ilościach gromadzi się w postaci obumarłych liści i części roślin.
K l a sa Deuteromycetes
Pleśnie umieszczone w tej klasie rozmnażają się jedynie wegetatywnie. Najczęściej przez konidia powstające na trzonkach
konidialnych (konidioforach) lub rozwijające się bezpośrednio na grzybni. Podstawową część plechy stanowi septowana grzybnia która
wyt warza konidia, artrokonidia, blastokonidia, chlamydospory, a czasami pozostaje sterylna tyfycelia sterilid), to znaczy że nie wyt warza
zarodników.
Rodzaj Aspergillus charakteryzuje się główkowat ym zakończeniem konidioforu, który t worzy się na strzępkach powietrznych.
Konidiofor rozszerza się na szczycie, tworząc pęcherzyk o kształcie kulistym, półkulistym, elipsoidalnym lub maczugowatym. Na całej
powierzchni pęcherzyka lub na jego części powstają fialidy (komórki konidiotwórcze) lub metule i fialidy w jednym lub kilku rzędach.
Fialidy mają kształt butelkowaty, zwężający się na końcu w krótką szyję, przez którą przesuwają się konidia tworzące się w bazypetaln ych
łańcuchach. Konidia mogą być kuliste, elipsoidalne, gładkie, chropowate lub kolczaste o różnym zabarwieniu^ Pęcherzyk z metulami, fia
lidami i konidiami tworzy główkę konidialną. Budowa i układ zespołu konidialnego jest cechą charakteryst yczną dla gatunku.
Rodzaj Penicillium charakteryzuje się tworzeniem pędzelkowat ych konidioforów, które powstają przez rozgałęzi enie strzępka
konidionośnego. Pierwsze gałązki (rami) rozwidlają się przechodząc w kolejne (ramuli) lub w metule, których przedłużeniem są fialidy
wyt warzające konidia. Układ rozgałęzień może być symetryczn y lub asymetryczn y w stosunku do osi wzrostu. Liczba rozgałęzień i fialid
oraz cechy morfologiczne konidiów są charakteryst yczne dla gatunku. Niektóre gatunki tworzą owocniki (kleistotecja) z zarodnikami w
workach. W stadium doskonałym grzyb y te należą do rodzajów Eupenicillium i Talaromyces .
Rodzaj Fusarium tworzy obfitą grzybnię o jasnych barwach, od spodu zabarwioną pomarańczowo, czerwono lub fioletowo.
Konidiofory są wolno rozmieszczone w strzępkach powietrzn ych, mogą być rozgałęzione. Na ich osi głównej powstają fialidy, a na nich
konidia w łańcuchach lub skupieniach Znane są dwa rodzaje konidiów - makrokonidia, wielokomorowe o rogalikowi tym kształcie oraz
jednokomórkowe, owa lne lub elipsoidalne mikrokonidia.
Rodzaj Botrytis charakteryzuje się grzybnią jasnoszarą lub oliwkowobrunatną z szarą warstwą konidiów. Konidiofory są proste,
septowane rozgałęzione w górnej części. Na szczytach krótkich odgałęzień konidioforów t worzą się pojedyncze, gęsto skupione konidia.
Grzyb y tego rodzaju powszechnie występują w przyrodzie, spełniając ważną rolę w procesie biodegradacji celulozy i pektyn w warunkach
naturalnych. Są saprofitami, ale w pewnych warunkach wyst ępują jako organizmy patogenne, np. Botrytis cinerea w stosunku do buraków
cukrowych. Ponadto pleśń ta jest przyczyną kopcowej zgnilizny. Porażone buraki pokryte są białą lub jasnoszarą grzybnią. Botrytis cinerea
jest także identyfikowana często na gnijących pomidorach, winogronach i truskawkach (szara pleśń). Należy do organizmów
psychrotrofowych i może się rozwijać na owocach i warzywach przechowywan ych w chłodniach.
Rodzaj Alternaria tworzy grzyb nię aksamitną, wełnowatą, ciemnoszarą i oliwkową, z wydzi ela nym do podłoża czarnym pigmentem.
Konidiofory są septowane, w niewielkim stopniu rozgałęzione, posiadają na bokach i szczytach wielokomórkowe konidia. Konidia są duże, o
szerszej podstawie, brunatne. Ostatnia komórka wypączkowuje nowe kondium, co w rezultacie daje
ich łańcuchy.
Pleśnie należące do rodzaju Alternaria występują powszechnie w naturze jako saprofity i pasożyt y roślin, głównie zbożowych. Są
przyc zyną psucia wielu artykułów spożywc zych w szczególności owoców, pomidorów, na któryc h tworzą czarne plamy (tzw. „c zarna
zgnilizna"), mięknięcie tkanki i wyciek soku.
Rodzaj Cladosporium tworzy grzybnię początkowo białą, później przybierającą czarne lub oliwkowe zabarwienie. Charakteryzuje
się wykształcaniem rozgałęzionych łańcuchów konidiów na trzonkach konidionośnych. Konidia są wielokomórkowe lub jednokomórkowe,
cylindryczne lub o kształcie cytryny, zakończone tępo, o zabarwieniu oliwkowym.
Pleśnie z rodzaju Cladosporium są szeroko rozpowszechnionymi saprofitami materiału roślinnego, żywności, tekstyliów i materiałów
gumowych. Znane są również jako patogeny roślin. Do najbardziej znanych gatunków należą Cladosporium herbarum i Cladosporium fulvum.
DRO
ŻDŻE
Drożdże są grzybami mikroskopowymi i stanowią pomost pomiędzy organizmami roślinnymi i zwierzętami. Posiadają wykształcone
jądro komórkowe, oddzielone od reszty c ytoplazmy otoczką jądrową, dlatego też zaliczane są do grupy Eucaryotae.
Komórki drożdży nie zawierają chlorofilu, zatem nie mogą prowadzić fotosyntezy, są więc chemoorganotrofami. Wśród drożdży można
wyróżnić zarówno saprofity, jak i pasożyt y.
Drożdże nie stanowią homogennei grupy taksonomicznej. Biorąc pod uwagę pokrewieństwo filogenet yczne oraz zdolność do rozmnażania
na drodze generatywnej, drożdże zaliczane są do trzech klas: Asomyc etes, Basidiomycetes i Deuteromycetes. W każdej z klas opisano ponad
30 000 gatunków
Drożdże z klasy Ascomyc etes to gatunki rozmnażające się generatywnie, wyt warzając zarodniki wewnątrz worka
(askospory), a wegetatywnie rozmnażają się przez pączkowanie wieloboczne. Rozmnażanie przez podział występuje w
rodzinie Endomycetaceae i Schizosaccharomycetaceae Mają również zdolność do formowania grzybni (mycelium). Z
wyjątkiem Schizosaccharomyces, nie wyt warzają enzymu ureazy. Można tu znaleźć gatunki zarówno fermentujące, jak i
niefermentujące sacharydów
Do klasy Deuteromyc etes (Fungi imperfecti) zalicza się 13 rodzajów (Tab. 1-5), obejmujących gatunki drożdży, u
których nie zaobserwowano cyklu rozmnażania płciowego i nie będących haploidalnymi przedstawicielami gatunków
zarodnikujących. Mogą one wykazywać cechy zarówno klasy Ascomycetes, jak i Basidiomycetes. W przypadku
zaobserwowania cyklu płciowego następuje umieszczenie drożdży w odpowiedniej klasie.
Obecnie znanych jest około 400 mikotoksyn i ich pochodnych. Najważniejszymi klasami są:
1. Aflatoksyny
2. Ochratoksyny
3. Zearalenon
4. Trichoteceny
Czynnikami warunkującymi wyt worzenie mikotoksyn są:
• Obecność grzyba toksynotwórczego
• Odpowiednie podłoże dla rozwoju grzyba
• Działania synergiczne i antagonistyczne oraz towarzysząca im mikroflora
• Makro- i mikropierwiastki obecne w podłożu
• Sposób przeprowadzania zbioru
• Warunki mikroklimatyczne (wilgotność, temperatura)
Aflatoksyn y - są wyt warzane przez niektóre, pospolite i szeroko
rozpowszechnione szczepy grzybów Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus. Aspergillus flavus jest grzybem zasadniczo
saprofitycznym i bardzo rozpowszechnionym w środowisku glebowym. Jego zarodniki są roznoszone przez owady- szkodniki upraw.
Występowanie aflatoksyny i stopień zanieczyszczenia nią różnią się w zależności od czynników geograficznych i sezonowych, jak
również od warunków, w któryc h zboże jest hodowane, zbierane i magazynowane. Optymalne warunki tworzenia toksyn występują
głównie na obszarach o dużej wilgotności i wysokiej temperaturze. Aflatotoksyn y znaleziono w różn ych produktach spożywczyc h,
takich jak: orzeszki ziemne, kukurydza, mleko, jaja, mięso i zboża. Wchłaniają się one głównie przez przewód pokarmowy.
Największe ilości gromadzą się w wątrobie, nerkach, mięśniach i tkance tłuszczowej. Duże dawki są przyczyną występowania
nowot worów.
Ochratoksyny - są produkowane przez si edem gatunków grzybów z rodzaju Aspergillus oraz sześć gatunków z rodzaju Penicillium
Podstawowym związkiem jest ochratoksyna A. Wchłania się ona głównie z przewodu pokarmowego.
Najwięcej odkłada się jej w nerkach, a następnie w wątrobie, mięśniach i tkance tłuszczowej. Ochratoksyna A występuje najczęściej
w zbożach oraz w paszach. Szkodliwość ochratoksyn spowodowana jest nieodwracalnym uszkodzeniem nefronów, co w
konsekwencji prowadzi do śmierci. Obecność Ochratoksyny A zagraża zdrowiu ludzkiemu, ponieważ toksyna ta jest kumulowana w
tkankach zwierząt.
Zearalenon - jest naturalnym zanieczyszczeniem kukurydzy i zbóż. Pasza zawierająca zearalenon wywołuje u zwierząt zespół estrogenny oraz
bezpłodność. Metabolizm ten jest wytwarzany przez różne grzyby z rodzaju Fusarium. Najbardziej wrażli wa na zearalenon jest
trzoda, która reaguje na zawartość kilku miligramów tego związku w kilogramie paszy. Niema dokładnych informacji o
szkodliwości tej toksyny dla człowieka.
Trichoteceny - są wytwarzane przez kilka rodzajów Fusarium, Myrothecium, Trichoderma i Stachybotrys. Wykryte zostały jako
naturalne zanieczyszc zenia artykułów żywnościowych. Trichoteceny podzielono na cztery grupy. Metabolity grupy A należą do najbardziej
toksycznych, zaliczamy do nich: T-2 toksynę, HT-2 toksynę, diacetoksyscirpenol, neosolanial. Związki te są zdolne do wywoływania zapaleń
skóry: Trichoteceny grupy B działają silnie wymiotnie, zaliczamy do nich: niwalenol,fazarenol i womitotoksynę. Wyróżniamy też
trichoteceny grupy C i D
Patulina -
jest związkiem bardzo reaktywnym, łatwo wchodzi w połączenia z białkami i kwasami nukleinowymi. Toksyna ta jest
wyt warzana przez grzyb y z rodzaju Penicillium, Aspergillius i Byssochlamys. Grzyb y te wyst ępują we wszystkich surowcach i produktach
spożywczych: owocach, warzywach, ziarnach zbóż, pieczywi e, i w serach. Patulina zanieczyszc za przede wszystkim jabłka, gruszki,
winogrona, sok z jabłek i wina owocowe z jabłek. Wykazano następujące działanie patuliny na drobnoustroje, rośliny, zwierzęta:
•
Antybiotyc zne względem takich bakterii jak Escherichia coli, Streptococcus aureus oraz grzyb ów z rodzaju Rhizopus
•
Fitotoksyczne - patulina hamuje wzrost siewek ogórków, grochu, pomidorów i pszenicy.
•
Zootoksyczne w stosunku do różnych zwierząt.
•
Teratogenne i kancerogenne