Rhizopus stolonifer Eigenschaften, Morphologie und Lebenszyklus

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Sherman Hoover

Rhizopus stolonifer ist ein kosmopolitischer phytopathogener Pilz aus der Familie der Mucoraceae, der in einer Vielzahl von Umgebungen wachsen und sich entwickeln kann. Es ist eine schnell wachsende Art, die die Besiedlung und Zersetzung von gelagerten Lebensmitteln oder landwirtschaftlichen Produkten begünstigt.

Diese Art stellt einen der weltweit am häufigsten verbreiteten Pilze dar, obwohl sie in tropischen und subtropischen Gebieten häufiger vorkommt. Tatsächlich ist es ein saprophytischer Organismus, der in die Besiedlung des Bodensubstrats eingreift und als Parasit in zersetzendes Pflanzengewebe eindringt..

Rhizopus stolonifer. Quelle: WDKeeper [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Allgemein bekannt als "Schwarzbrotschimmel", ist es durch ein dichtes verzweigtes Myzel gekennzeichnet, das aus drei Arten von Hyphen besteht: Stolonen, Sporangiophoren und Rhizoiden. Sporangien erzeugen zahlreiche mehrkernige Sporen, die an der asexuellen Fortpflanzung beteiligt sind, im Gegensatz zur sexuellen Fortpflanzung, die kompatible, aber physiologisch unterschiedliche Mycelien erfordert.

Auf industrieller Ebene die Pilze der Gattung Rhizopus, enthalten von R. stolonifer Sie werden zur Herstellung von Fermentalkoholalkoholprodukten verwendet. Darüber hinaus wird diese Spezies kommerziell verwendet, um hochreine Milchsäure und Fumarsäure zu erhalten, die in der chemischen, Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie verwendet werden..

Artikelverzeichnis

  • 1 Allgemeine Merkmale
    • 1.1 Verbreitung und Lebensraum  
    • 1.2 Pathologien bei Gemüse und Lebensmitteln
    • 1.3 Pathologien beim Menschen
  • 2 Taxonomie
    • 2.1 Synonyme
  • 3 Morphologie
  • 4 Lebenszyklus
    • 4.1 Sexuelle Fortpflanzung
    • 4.2 Asexuelle Fortpflanzung
  • 5 Referenzen

Allgemeine Charakteristiken

Verbreitung und Lebensraum  

Der Zygomycota-Pilz Rhizopus stolonifer Es ist eines der häufigsten Mucorales, da es auf dem ganzen Planeten weit verbreitet ist. In der Tat ist es einer der ersten Pilze, die auf abgestandenem Brot, verrottendem Gemüse und Obst vorkommen und ein Pflegeorganismus in verderblichen Lebensmitteln sind.

Rhizopus stolonifer ist einer der ersten Pilze im Brot. Quelle: Matt Wharton [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)]

Es gedeiht effektiv in einem Temperaturbereich zwischen 12 und 32 ° C, wobei die optimale Wachstumstemperatur 25 ° C beträgt. Tatsächlich sind seine Sporen in Frischluftumgebungen selten, aber in feuchten Umgebungen und bei der Zersetzung biologischer Produkte sind sie reichlich vorhanden..

Sie befinden sich normalerweise auf feuchtem Boden, in Kompost oder Gülle, auf disaggregiertem Pflanzenmaterial oder in angesammeltem Staub. Ebenso auf Zellstoff, Vogelnestern, Waben oder auf verschiedenen Samen und Früchten.

In der Tat ist diese Art in der Lage, eine Vielzahl natürlicher Substrate zu besiedeln, da sie sich an unterschiedliche Konzentrationen essentieller Nährstoffe anpasst. In der Tat können Sie Stickstoff und Kohlenstoff einfach oder in Kombination mit verschiedenen Nährstoffen verwenden..

Auf Laborebene Rhizopus stolonifer Es wird auf verschiedenen Kulturmedien gezüchtet, einschließlich solchen, die Aminoverbindungen und Ammoniumsalze enthalten. Es wächst jedoch nicht auf Medien mit hohem Nitratgehalt wie Czapek Dox Agar, dessen einzige Stickstoffquelle Nitrat ist..

In der Kultivierung in vitro, die Zygosporen von Rhizopus stolonifer keimen nach 8-20 Tagen bei einer Durchschnittstemperatur von 21 ° C. Tatsächlich benötigen die Sporen dieses Pilzes eine Ruhephase vor dem Keimungsprozess und der Myzelentwicklung..

Pathologien in Gemüse und Lebensmitteln

Das Rhizopus stolonifer Es ist der Erreger der Krankheit, die als "weiche Fruchtfäule" bekannt ist, hauptsächlich bei Erdbeeren, Pfirsichen und Melonen. Diese Früchte mit hohem Zucker- und Wassergehalt sind mit diesem Pilz durch physische Schäden oder Verletzungen infiziert, die während der Handhabung nach der Ernte verursacht wurden..

Während der Lagerung erweichen die Gewebe infizierter Früchte und setzen eine Flüssigkeit mit stark saurem Geruch frei. Tatsächlich begünstigen die Bedingungen hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Entwicklung des Myzels, das die Oberfläche der Früchte schnell bedeckt..

Rhizopus stolonifer auf einer Erdbeere, die schwarze Sporangien zeigt. Quelle: Eric McKenzie [CC BY 3.0 au (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/au/deed.en)]

Sporangien und Sporen entwickeln sich aus dem Myzel, das beim Keimen verschiedene Esterase- und Cutinaseenzyme erzeugt, die die Zellwand benachbarter Gewebe auflösen. Auf diese Weise breitet sich die Krankheit unter Einbeziehung von Insekten oder Wind auf benachbarte gesunde Früchte aus..

Labortests haben es möglich gemacht, festzustellen, dass die pathogene Wirkung von Rhizopus stolonifer Dies ist auf die Gewebemazeration der gelagerten Produkte zurückzuführen. Als enzymatische Komplexe von Polygalacturonase (PG) und Pektinmethylesterase (PME), die für die Mazeration bei der Zersetzung von Obst, Gemüse oder Knollen verantwortlich sind.

Auf diese Weise erhalten die betroffenen Lebensmittel aufgrund der starken Ansammlung von dunklen Sporangien auf dem Myzel einen dunkelbraunen Farbton. In vielen Fällen wird dieses Symptom oft mit dem durch ausgelösten Anfall verwechselt Monilia fructicola Erreger der "Braunfäule".

Pathologien beim Menschen

Für den Menschen ist die hohe Umweltkonzentration von Sporen von Rhizopus Es verursacht eine Art Allergie der Atemwege. Diese Krankheit ist als Überempfindlichkeits-Pneumonitis oder extrinsische allergische Alveolitis bekannt. In ähnlicher Weise können bei einigen Menschen Hautreaktionen auftreten.

Taxonomie

Die Arten Rhizopus stolonifer ist ein kosmopolitischer Pilz, der taxonomisch gelegen ist als:

- Pilzreich

- Stamm: Zygomycota

- Abteilung: Mycota

- Unterteilung: Mycotina

- Klasse: Zygomyceten

- Bestellung: Mucorales

- Familie: Mucoraceae

- Geschlecht: Rhizopus

- Spezies: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Synonyme

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. Luxurianer Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

Morphologie

Das Rhizopus stolonifer Es ist ein filamentöser Pilz, der unverzweigte Sporangiophoren aufweist, 2 mm lang und 20 μm dick. Diese Lufthyphe, Stiel oder Sporangiophor entsteht aus gut entwickelten Rhizoiden und ist dunkelbraun gefärbt..

Die Sporangien sind kugelförmig und schwarz glänzend, haben einen Durchmesser von 250 bis 280 μm und eine Struktur namens Columella. Die für die Pilze der Gattung typischen Sporangiosporen oder asexuellen Sporen Rhizopus Sie sind schwarz und messen 15-18 μm.

Rhizopus stolonifer ist eine Pilzart aus der Familie der Mucoraceae. Quelle: Trakunsukharat, P., Beasley, D. R., Shivas, R.G. (2011) [CC BY 3.0 au (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/au/deed.en)]

Diese Art hat ein sehr breites Rhizoid und reichlich vorhandene Zygosporen oder einen sexuellen Teil des Pilzes. Zygosporen sind in der Tat kugelförmige Strukturen, dicke und glatte Zellwände mit einem Durchmesser von etwa 200 μm..

Die Kolonien von Rhizopus stolonifer Sie zeigen ein schnelles Wachstum, ihre Laborkultur bedeckt die Petrischale in nur drei Tagen bei 25 ° C vollständig. Die Struktur der Kolonie ist fest im Aussehen, mit dichtem und baumwolligem Luftmyzel, zunächst weiß und dann grau, rötlich oder braun.

In der Tat wird seine dynamische Entwicklung durch das Vorhandensein von Stolonen begünstigt, die eine Flächenstruktur bereitstellen, die das Wachstum des Myzels unterstützt. Auf diese Weise nimmt der Pilz schnell große Flächen ein, entweder in horizontaler oder vertikaler Position..

Rhizopus stolonifer Es ist ein fakultativer aerober Organismus, der auf saftigen Geweben mit reichlich Zuckerkonzentration stark wächst. Auf diese Weise sammelt der Pilz eine Reserve für den Moment der Entwicklung fruchtbarer Hyphen mit äußeren aeroben Sporangien..

Lebenszyklus

Das Rhizopus stolonifer es vermehrt sich sexuell oder asexuell. Tatsächlich handelt es sich um einen heterothalen Organismus, der für seine sexuelle Fortpflanzung die Paarung von zwei Thalli unterschiedlicher Ladung erfordert, um eine geschlechtsspezifische Spore zu erzeugen..

Sexuelle Fortpflanzung

Die sexuelle Fortpflanzung erfolgt unter ungünstigen Bedingungen mit der Paarung kompatibler Stämme, was letztendlich zur Zygospore führt. In der Tat beherbergen Sporangiophoren Paarungsstämme vom positiven "+" oder negativen "-" Typ, was ihre Vereinigung erleichtert..

Auf Rhizopus stolonifer Die sexuelle Fortpflanzung beginnt, wenn die Progametangie oder die spezialisierten Hyphen zweier Stämme mit unterschiedlichem Vorzeichen verschmelzen. Diese Anziehungskraft zwischen ungleichen Progametangien tritt beim Eingreifen diffuser Hormone in Form von Gasen auf.

Als nächstes entstehen zwei Gametangien oder apikale Zellen, von denen jede reichlich "+" Kerne enthält und die andere "-" Kerne enthält. Die Gametangia verschmelzen und verursachen die Vereinigung zahlreicher Kernepaare "+" und "-", die diploide Kerne bilden.

Auf diese Weise entsteht das Zygosporangium, ein Produkt aus mehrkernigen Zellen mit einer festen, pigmentierten und rauen Zellwand, die eine einzige Zygospore enthält. Unter günstigen Umweltbedingungen durchlaufen diploide Kerne kurz vor der Keimung den Meioseprozess..

Während der Keimung bricht die Zygosporangiumwand, wodurch die Zygospore freigesetzt wird und das Sporangiophor entsteht. Am Ende des Sporangiophors befindet sich ein Sporangium, aus dem die Sporen hervorgehen, die nach dem Keimen ein "+" oder "-" Myzel bilden.

Der Pilz Rhizopus stolonifer es verhält sich während des größten Teils des sexuellen Fortpflanzungszyklus wie ein haploider Organismus. Darüber hinaus besteht das Myzel aus zahlreichen verzweigten Hyphen, die die Funktion der Unterstützung und Ernährung des Pilzes erfüllen..

Sexuelle und asexuelle Zyklen von Rhizopus stolonifer. Quelle: Pancrat [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Asexuelle Reproduktion

Der asexuelle Zyklus tritt unter günstigen Bedingungen auf, wenn die Produktion von Sporangiophoren von Sporangien ausgeht, die sexuell verträgliche Sporen enthalten. Die Form der Ausbreitung der Sporen wird vom Wind begünstigt, da die Sporangien reifen und ihre dünne Wand zerfällt und die Sporen freigesetzt werden.

Lufthyphen werden aus den Internodien erzeugt und wachsen bis zu einer bestimmten Höhe. Als nächstes werden die Kerne und das Zytoplasma zum apikalen Ende hin gruppiert, wodurch das Wachstum der Spitze der Lufthyphen gefördert wird.

Dieser Bereich wächst kugelförmig und führt zu einem abgerundeten Sporangium, das vom Sporoplasma und der Columella gebildet wird. Die Kerne des Sporoplasmas teilen sich schnell, bis sie sich in Spongiosporen verwandeln.

Wenn diese Strukturen reifen, zerfallen die Columella und setzen große Mengen an Sporangiosporen in der Atmosphäre frei. In einem geeigneten Substrat und unter günstigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen keimen diese Sporen.

Auf diese Weise entsteht ein neuer Hyphenkomplex, der sich ausdehnt, um den Zyklus fortzusetzen. Unter ungünstigen Bedingungen werden im interkalaren Myzel Septa gebildet, wodurch eine pralle Spore namens Chlamydiospora entsteht..

Verweise

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  2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: Morphologie und Reproduktion von Schwarzbrotschimmel. Wiederhergestellt unter: onlinebiologynotes.com
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