ASPERGILLUS TERREUS: TAXONOMIE, MORFOLOGIE EN LEVENSCYCLUS - BIOLOGIE - 2026

Aspergillus terreus is een schimmelsoort die secundaire metabolieten produceert, zoals patuline, citrinine en gliotoxinen, die schadelijk zijn voor de mens. Het staat bekend om zijn ongevoeligheid voor therapie met amfotericine B. Het kan een opportunistische pathogeen zijn die invasieve pulmonale aspergillose veroorzaakt bij immunosuppressieve patiënten.

A. terreus wordt ook gebruikt om "lovastatine" te metaboliseren, een verbinding die in de farmaceutische industrie wordt gebruikt om het cholesterolgehalte te reguleren. Het produceert ook gunstige secundaire metabolieten zoals terrein, een remmer van melanogenese, asperfuranon en cyclosporine A, die worden gebruikt als immunosuppressiva.

Aspergillus terreus kolonie op Bengaalse Rose Agar. Medmyco op Engelse Wikipedia, via Wikimedia Commons

Zelfs sommige stammen worden gebruikt voor de productie van organische zuren, itaconzuren en itawijnsteenzuren via fermentatieprocessen.

Taxonomische identificatie van A. terreus

Het geslacht Aspergillus, waartoe A. terreus behoort, heeft uitgebreide taxonomische studies ondergaan op basis van zijn genomisch DNA. Veel van deze onderzoeken zijn gericht op specifieke groepen (soort, sectie en onderklasse).

A. terreus behoort tot de onderklasse Nidulantes van de sectie Terrei. Met de vooruitgang in moleculaire biologiestudies is erkend dat er genetische variabiliteit is die stammen van dezelfde soort kan onderscheiden door eiwitpatronen.

Morfologie

Morfologisch gezien is A. terreus een draadschimmel, evenals de soort van het geslacht Aspergillus.

Macroscopisch

Macroscopisch kan de schimmel worden gekarakteriseerd op gespecialiseerde kweekmedia of op de substraten waar hij groeit. Een kweekmedium dat in het laboratorium wordt gebruikt om de schimmel te zaaien, is CYA-medium (Yeast Extract Agar en Czapek) en MEA-medium (Malt Extract Agar), waardoor de kolonie, kleur, diameter en zelfs de vorming van structuren kan worden waargenomen. reproductie of resistentie, afhankelijk van de omstandigheden en incubatietijd.

A. terreus, op CYA-medium, wordt waargenomen als een cirkelvormige kolonie (30-65 mm in diameter) met een fluweelzachte of wollige textuur, plat of met radiale groeven, met wit mycelium.

De kleur kan variëren van kaneelbruin tot geelbruin, maar als je naar de achterkant van de kweekplaat kijkt, kun je deze zien als geel, goud of bruin en soms met een geel diffundeerbaar pigment in het medium.

Als het medium MEA is, zijn de kolonies schaars, vleeskleurig of bleekoranje tot oranjegrijs, met nauwelijks zichtbaar wit mycelium. Als je naar de achterkant van de plaat kijkt, zie je de kolonies met gelige tinten.

Microscopisch

Microscopisch, zoals alle soorten van het geslacht Aspergillus, heeft het gespecialiseerde hyfen, conidioforen genaamd, waarop de conidiogene cellen die de conidia of aseksuele sporen van de schimmel vormen, zich zullen ontwikkelen.

De conidiofoor wordt gevormd door drie goed gedifferentieerde structuren; het blaasje, de steel en de voetcel die verbinding maakt met de rest van de hyfen. Conidiogene cellen, phialides genaamd, zullen zich op het blaasje vormen, en afhankelijk van de soort ontwikkelen zich andere cellen tussen de blaasjes en de phialides, genaamd métulas.

A. terreus vormt conidioforen met conidiale koppen in compacte kolommen, met bolvormige of subglobose blaasjes van 12-20 µm breed. De steel is hyaline en kan in lengte variëren van 100-250 µm.

Het heeft metula's (wat bekend staat als biseriale conidiale koppen) met afmetingen variërend van 5-7 µm x 2-3 µm en fialiden van 7 µm x 1,5 - 2,5 µm. De gladde, bolvormige of subglobose conidia zijn klein in vergelijking met andere Aspergillus-soorten en kunnen 2-2,5 µm meten.

Figuur 1. Schema van een structuur van een Aspergillus terreus conidiophore.

Met de vooruitgang in moleculaire biologie en sequentietechnieken, wordt de identificatie van schimmelsoorten tegenwoordig vergemakkelijkt door het gebruik van moleculaire merkers die de studie van stammen van een soort mogelijk maken. Momenteel is de streepjescode van veel schimmels de spacergebieden van ribosomaal DNA.

Biologische cyclus

Een seksuele fase en een aseksuele fase kunnen worden geïdentificeerd. Wanneer een spoor het ideale substraat bereikt, is een fase van ongeveer 20 uur nodig voordat de hyfen zich kunnen ontwikkelen.

Als de omstandigheden gunstig zijn, zoals goede beluchting en zonlicht, beginnen de hyfen te differentiëren, waardoor een deel van de celwand dikker wordt waaruit de conidiofoor tevoorschijn komt.

Dit zal de conidia ontwikkelen die door de wind zullen worden verspreid, waardoor de levenscyclus van de schimmel opnieuw wordt gestart. Als de omstandigheden niet gunstig zijn voor de vegetatieve ontwikkeling, zoals lange uren duisternis, kan de seksuele fase van de schimmel zich ontwikkelen.

In de seksuele fase ontwikkelen zich celprimordia die aanleiding geven tot een bolvormige structuur die cleistothecia wordt genoemd. Binnenin zijn de asci waar de ascosporen zich zullen ontwikkelen. Dit zijn de sporen die onder gunstige omstandigheden en op een geschikt substraat hyfen zullen ontwikkelen, waardoor de levenscyclus van de schimmel opnieuw wordt gestart.

Referenties

1. Samson RA, Visagie CM, Houbraken J., Hong S.-B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Varga J., Kocsub S., Szigeti G., Yaguchi T. en Frisvad JC. 2014. Fylogenie, identificatie en nomenclatuur van het geslacht Aspergillus. Studys in Mycology 78: 141-173.
2. Het omvat Mª L. 2000. Taxonomie en identificatie van soorten die betrokken zijn bij nosocomiale aspergillose. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. en Jae-Hyuk Y. 2017. Hoofdstuk drie. Diversiteit, toepassingen en synthetische biologie van industrieel belangrijke Aspergillus-schimmels. Vooruitgang in Microbiology 100: 161-201.
4. Rodrigues AC 2016. Hoofdstuk 6. Secundair metabolisme en antimicrobiële metabolieten van Aspergillus. In: nieuwe en toekomstige ontwikkelingen in microbiële biotechnologie en bio-engineering. P 81-90.
5. Samson RA, Visagie CM, Houbraken S., Hong B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Verga J., Kocsubé S., Szigeti G., Yaguchi T. en Frisvad JC 2014. Fylogenie, identificatie en nomenclatuur van het geslacht Aspergillus. Studies in Mycology 78: 141-173.
6. Arunmonzhi BS 2009. Aspergillus terreus-complex. Medical Mycology 47: (supplement 1), S42-S46.
7. Narasimhan B. en Madhivathani A. 2010. Genetische variabiliteit van Aspergillus terreus van krenten en rozijnen met behulp van RAPD-PCR. Vooruitgang in Bioscience and Biotechnology 1: 345-353 ABB.
8. Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. en Rodriguez-Romero J. 2010. Review Spotlight op Aspergillus nidulans fotosensorische systemen. Schimmelgenetica en biologie 47: 900-908.