カニンガムラ・エキヌラタ

Cunninghamella echinulataは、 Cunninghamella属の真菌種です。それは無性生殖真菌および中温菌であり、中間温度範囲を好む。 C. echinulataは一般的な大気汚染物質であり、γ-リノレン酸を合成する能力および金属を生物濃縮する能力があるため、現在バイオテクノロジー産業にとって興味深いものです。この種は根茎を形成する土壌腐生菌であり、窒素、リン、カリウムが豊富な土壌を好む。真菌胞子の吸入後のムコール症の病原体であることが時折報告されています。チャペックの寒天はC.エキヌラタの増殖に適した増殖培地です。

分類、成長および形態

Cunninghamella echinulataは、Cunninghamellaceae（ムコルム菌門）の家族です。この種はC. elegansと密接に関連しており、両方の種は成長と形態の非常に類似した特性を共有しています。コロニーは、ほとんどの成長培地で急速に成長する傾向があり、高密度の白色または灰色がかった気中菌糸体を生成します。 Cunninghamella echinulataは、胞子嚢内に保持されている胞子嚢胞子の性質により、2層の外壁を持つように見える黄褐色のとげのある単一胞子の胞子嚢を介して無性かつ単独で繁殖します。この菌は、隔膜のないフィラメントによって成長します。これは、菌糸コンパートメントがセプタムで完全に分割されているか、または完全に連続的（共生）で多核であるムコルミコタの場合、メンバーの一般的な特徴です。この菌の接合胞子は、ヘテロタリック交配システムを例示する、適合性のある交配株の配偶子の融合後にのみ生産されます。この種の胞子嚢は不規則に分岐しており、同様の生息地で遭遇するムコルミコタの他のほとんどのメンバーに典型的な胞子嚢胞子に似ていません。この菌によって産生される胞子嚢は、近縁種のC. elegansの胞子よりもサイズが大きい（10〜20μm）。

生理

Cunninghamella echinulataおよびその他のCunninghamellaceaeの種は、この種のムコラレスに固有の特性であるチャペックの溶液寒天上で選択的に成長させることができます。ただし、寒天に添加される栄養素に応じて、異なる培地がこの菌の酸化的代謝プロファイルを変更する可能性があります。この種は、d-グルコースよりもアセテートでよく成長します。さらに、液体で栽培した場合、この菌の培養物は外部刺激を受けて、2％モンモリロナイトまたはカオリナイトを添加することで酸素消費量を増やすことができます。

この菌は中温性（中程度の成長温度が望ましい）ですが、極端な温度耐性に近い成長率は最小限ですが、6°C（43°F）から45°C（113°F）の間で成長できます。接合子の発育に最適な温度は、25°C（77°F）〜35°C（95°F）です。この種は、環境の影響に応じて異なる成長特性を示します。 5.5のpHでは、真菌は小さく密なペレットで成長します。しかし、より典型的な放射成長パターンは8.0のpHで達成されます。成長培地にインドール-3-酢酸が存在すると、線形成長が促進されます。

加水分解されたトマト残留物を含む培地で成長すると、この菌はグルコースを利用してGLAに富むトリアシルグリセロール（TAG）を合成します。この菌は、単細胞油（SCO）および貯蔵脂質（GLAなど）の生産での使用が調査されています。 C. echinulataは、汚染された水から金属汚染物質を選択的に吸収および隔離することもできるため、汚染された水のバイオレメディエーションでの使用の可能性が示唆されます。しかし、日和見病の病原体としてのその役割は、環境修復におけるその使用を制限する可能性があります。 Cunninghamella echinulataはオレンジの皮で成長し、炭水化物を必要な生体分子に同化することができます。そこでは発酵した果皮は目立った変色や臭気を呈しません。この菌が有機窒素で成長すると、γ-リノレン酸（GLA）が豊富な脂質が得られます。活性モノオキシゲナーゼシステムの存在により、この種は酸化的脱メチル化とヒドロキシル化を行うことができます。真菌は、ヒトと同様のp450シトクロムシステムを保有しているため、肝臓を介した薬物代謝の研究に役立つ可能性があります。

この種はまた、rac-メキシレチンをヒトで産生される2つの代謝産物であるヒドロキシメチルメキシレチン（HMM）およびp-ヒドロキシメキシレチン（PHM）に立体選択的に生体内変換することができます。 pH 8の酵母エキスブイヨン、 トリプチカーゼ大豆培地、またはペプトンブイヨンで成長させたCunninghamella echinulataは、rac-メキシレチンの代謝による分解産物0μg / mlを生成しました。最大HMMの生産は、pH 7.0の酵母エキスブイヨンで達成されます。代謝活性は、最大pH 8.0までpHを上げると低下します。 pHを上げると、 C。echinulataは、HMMの2つの立体異性体、特にエナンチオマーであるR-HMMよりもS-HMMの優先的な生成を示します。最高量のGLAを達成するために、 Cunninghamella echinulataは、169のC / N（炭素：窒素）モル比を持つ窒素欠乏培地で優先的に成長します。

この種は、それぞれ黄色ブドウ球菌とチフス菌、皮膚感染症と食中毒の一般的な病原体に対する抗菌効果を示すことが報告されています。また、in vitroでさまざまな草種の根の成長を阻害することも知られています。真菌がマイコトキシンを産生することは知られていない。

生息地と生態学

Cunninghamella echinulataは、世界の温暖な地域、特にNPK肥料（窒素、リン、カリウム）が豊富な地域の土壌の腐生性の居住者です。地中海および亜熱帯地域の温室および森林からの土壌を含む、栽培土壌および非栽培土壌の両方から報告されていますが、温帯では比較的まれであると考えられています。土壌の深さとpHは、この菌のin vivoでの増殖特性に強く影響するとは考えられていません。この種は、コラナッツなどの食品で腐敗を引き起こす可能性があり、一般的な大気汚染物質です。これは、 PiptocephalisやTrichoderma virideの種を含む他の真菌に寄生する可能性があります。さらに、その成長は菌類Memnoniella echinataによってin vitroで阻害されます。

人の病気

この真菌および他のムコラレス種によって引き起こされる疾患は、比較的低生存率で急速に進行する破壊的な侵襲性疾患を特徴とするムコール症と呼ばれます。健康な人にこの薬剤を報告している文献は不足しています。結果として、この種はもっぱら日和見病原体であると考えられ、既存の健康状態を持つ個人に影響を与えます。 HIV感染や糖尿病などの基礎的な健康状態を持つ人々は、ムコール症のリスクが高くなっています。 C. echinulataによる感染は、真菌胞子の吸入から生じると考えられており、伝染しません。 C. echinulataを示唆する症例報告は比較的少ない。これらのうち、2005年の1つのプロトタイプ例は、急性白血病に苦しんでいる15歳の少年に致命的なサイ脳感染を報告しました。感染した鼻組織の生検では、壊死と血管浸潤の徴候が示されました。

Cunninghamella echinulataは、属の他のメンバーと同様に、抗真菌性のポリエンであるアムホテリシンBに対して強い耐性を示します。MIC（最小阻害濃度）は4〜16μg/ mLで、菌株によって異なります。 C. echinulataの株は、 イコラナゾールおよびポサコナゾールに対して、 ムコラレスの他のメンバーよりも大きな耐性を示します。抗真菌剤テルビナフィンは、一般的に爪と皮膚の感染の治療に限定されており、0.06〜0.125μg/ mLの範囲の比較的低いMICを示します。

バイオテクノロジー

一般に、GLAを生成し、R-PHMとS-HMMを優先的に合成する能力があるために栽培されています。菌は、γ-リノレン酸を合成することができます。また、金属を生体吸収する能力も備えており、金属との接触から5〜15分後に最高レベルの生体吸収が報告されます。金属を生体吸収する前にこの菌にNaOHを加えると、Pb、Cu、Znの取り込みが促進されます。これらの取り込み速度はpHの影響も受けているようです。pH7.1では、Znが最も高吸収の金属であり、Pbは4で最も高吸収の金属であり、pH 5では、Cuが最も高吸収の金属でした。吸収された金属。 Cunninghamella echinulataは、コルテキソロンをヒドロコルチゾンに変換するために使用されています。C。echinulataでは、ビフェニルオキシドのヒドロキシル化が研究されています。