Chaetomium globosum

Chaetomium globosumは、 Chaetomiaceaeのカビ科の中温性メンバーとしてよく知られています。これは、主に植物、土壌、わら、糞に存在する腐生菌です。 Endophytic C. globosumは、植物細胞のセルロース分解を助けます。それらは、さまざまなバイオームにまたがる森林植物から山の土壌に至るまでの生息地で見られます。 C. globosumコロニーは、屋内および木製製品にも見られます。

C. globosumは、ヒトのアレルゲンであり、爪真菌症および神経学的感染症の日和見病原体です。しかし、そのような病気は低率で発生します。

説明

代謝

ほとんどのChaetomium種と同様に、 C。globosumは菌糸セルラーゼ活性を使用して植物細胞を分解します。 C. globosum植物の分解は、茶色の腐敗ではなく軟らかい腐敗を引き起こすことが知られていますが、リグニン残留物が残ります。それらは、アスペンやパインなどのさまざまな種類の木材を腐敗させ、紙や本の色を変えることさえできます。 C. globosumのセルラーゼ活性は、摂氏25〜32度の温度で最もよく機能し、窒素とビオチンによって刺激されます。セルラーゼはマロン酸エチルによって阻害されます。

多くの真菌種と同様に、 C。globosumは 、グルコース、マンニトール、フルクトースなどの炭素源からエネルギーを取得します。グルコースが最も好ましい炭素源であるにもかかわらず、グルコースではなく酢酸塩で処理した場合、 C。グロボサム菌糸体の成長がより高い速度で発生します。炭水化物は、グリコーゲンとトレハロースのエネルギー貯蔵庫として真菌内に保存することもできます。

胞子形成

Homothallic C.globosumの性的胞子形成は、鎖骨子嚢内に平らなレモン形の子嚢胞子を生成します。 C.globosumの子実体の外観は、 Pyrenchaeta属のpycnidiaに似ています。子嚢は、摂氏18〜20度の範囲の温度で最適に結実し、それぞれ8個の子嚢胞子を持つ子嚢を発達させます。中性pH、中程度の二酸化炭素レベル、カルシウムイオンの存在、可溶性糖培地などの追加条件も子実体の発達に役立ちます。可溶性糖培地は、グルコース、マルトース、スクロース、およびセルロースで構成されています。

胞子形成は、好ましくは暗所で、26℃前後の高温で起こります。胞子形成にはセルロースの存在も重要です。滑らかな子嚢胞子の色は最初は赤ですが、成熟すると子実体と子嚢胞子の両方が皮質になります。毛のない放射状の毛を持つ暗い包皮も見ることができます。 C. globosumペリチシアは、 Chaetomium elatumの近縁種と外観が似ていますが、後者は分岐した周毛で区別されます。 C. globosumの子嚢胞子は最適温度よりわずかに高い温度に耐えることができますが、55℃の熱死点を超える温度は胞子にとって致命的です。

発芽

子嚢胞子は、球状の小胞を先端の生殖孔から放出することにより発芽します。生殖管はその後、ガラス質の隔膜菌糸に成長します。糸状の不規則な菌糸の成長により、コロニーは広がり、薄い気中菌糸体に成長します。菌糸の成長は真菌のコロニーの直径を大きくしますが、これはしばしば真菌の成長のパラメーターです。 Domschによるら、C. globosum種が速いコロニーを成長しているし、10日間にわたって直径5.5センチまで成長することができます。子嚢胞子の発芽は、タンニンおよびストレプトマイセスの種によって阻害されます。一方、発芽はグルコースによって刺激されます。グルコース欠乏は、発芽レベルの低下につながる可能性があります。

病理学

屋内アレルゲン

C. globosumは、北米とヨーロッパ全体の湿った建物を汚染していることがよくあります。北米の住宅の約10〜30％には、水分に起因するカビが含まれています。これらの真菌のアレルギー性のため、これは健康上の懸念を引き起こします。 C. globosumの菌糸と胞子の両方に、Chg45などの抗原が含まれており、アレルギー患者にIgEおよびIgG抗体の産生を誘導します。 IgEの急増は一時的ですが、血清中のIgGレベルの増加は持続します。これは、汚染された建物の居住者に非アトピー性喘息、副鼻腔炎、および呼吸器疾患を引き起こす可能性があります。このようなアレルギーの発症は、建材に塩素酸カリウムを使用することで防ぐことができます。多くの真菌株に有毒な塩素酸塩は、真菌の硝酸レダクターゼを使用して有毒な亜塩素酸塩を生成することにより、真菌の硝酸塩還元を妨害します。 C. globosumに硝酸レダクターゼが含まれているかどうかは不明ですが、塩素酸塩は依然としてよく知られているC. globosum毒素です。しかし、塩素酸塩は包膜形成を抑制しますが、菌糸の成長や胞子形成には影響しません。

C. globosumコロニーは潜在的なアレルゲンであり、湿気のある建物に居住している場合、通常は室内空気質の悪い一時的なエージェントです。コロニーは、濡れた建築木材やタイルからも検出できます。胞子は通常空気中には検出されませんが、吸入するとアレルギー反応や呼吸器疾患を引き起こす可能性があります。

爪真菌症

C. globosumは腐生植物ですが、日和見性のヒト爪真菌症と皮膚感染症を引き起こす可能性があります。そのような非皮膚糸状菌種は、爪真菌症の症例のごく一部に関与しています。それにもかかわらず、そのような病理は人間ではまれです。 C. globosum爪真菌症の最初のよく知られた症例は、患者が爪の角質増殖を発症した韓国で現れた。病気の症状は、抗真菌性テルビナフィンおよびアモロルフィン治療で治癒しました。アンフォテルシンBは、Chaetomium属の病原性種に対しては効果がありません。

Chaetomium種による脳および肺の感染は珍しくありません。それらは、免疫不全患者に表在性真菌症を引き起こすことが知られています。 C. globosumは、点状出血および皮膚病変、ならびに白癬菌症および脳膿瘍を引き起こす可能性があります。後者の病気は非常にまれです。あるケースでは、免疫不全の腎移植患者がC.グロボサム感染により致命的な脳膿瘍を発症しました。緊張がどのように脳に広まったかは不明でした。病原体を特定するために、感染した組織をKOHで処理しました。その結果、 C。globosumに特徴的な、隔膜の暗い菌糸が表示されました。

マイコトキシン

C. globosumは、エモジン、クリソファノール、ケトグロボシンA、B、CD、E、F、ケトミン、アザフィロン、ケトビリジンを生成します。ケトミンは哺乳類およびグラム陽性の細菌毒性を誘発します。これにより、 C.globosumに感染した植物は細菌病に抵抗することができます。サイトカラシンマイコトキシン、ケトグロボシンAおよびCは、哺乳類細胞の細胞分裂と運動を破壊します。これらのサイトカラシンはアクチンに結合し、アクチンの重合に影響します。実際、ケトグロボシンAは、最小用量であっても動物細胞で非常に有毒です。

マイコトキシンは、 C。globosumコロニーの成長を支援することで利益をもたらします。これは通常、マイコトキシンが最適なレベルで生成される中性pHで発生します。

Mycotoxic chaetoviridinsは、C.のglobosumで処置したマウスにおいて腫瘍形成を抑制することが知られています。それらの細胞傷害活性は癌細胞を破壊します。そのようなマイコトキシンの役割を理解することは、新しい薬剤の応用につながる可能性があります。

農業用

C. globosumは多くの植物の内部寄生です。それらの無症候性コロニー形成は、金属毒性に対する植物の耐性をサポートします。銅などの重金属は植物の成長を抑制し、光合成などの代謝プロセスを妨害します。トウモロコシ植物をC. globosumで処理すると、成長阻害が少なくなり、バイオマスが増加しました。 C. globosumはイチョウの植物に存在することも知られています。そのような植物は、この内生菌を使用して細菌性病原体を抑制します。実際、子嚢胞子の接種は、処理された植物のしおれ、リンゴのかさぶた、および胴枯れ病などの細菌病の症状を軽減します。植物のストレス耐性と微生物防御を強化することにより、 C。globosumアプリケーションは農業での使用に有益になります。