PENICILLIUM ROQUEFORTI: KENMERKEN, HABITAT, REPRODUCTIE - BIOLOGIE - 2024

Penicillium roqueforti is een Ascomycota-schimmel uit de Trichocomaceae-familie die onder meer wordt gekenmerkt door de presentatie van borstelvormige conidioforen. In kweekmedia vertoont het een grote morfologische diversiteit, maar met over het algemeen goed gedefinieerde koloniemarges.

In de natuur komt het voor in een grote verscheidenheid aan substraten, waaronder bodems, plantenwortels en fruit. De voedingsindustrie gebruikt het al enkele eeuwen om blauwe kazen te produceren, verantwoordelijk voor zijn karakteristieke kleur, geur en smaak.

Penicillium roqueforti sporen. Genomen en bewerkt uit: Arunbiel.

Vanwege de grote morfologische diversiteit die deze soort laat zien, beweren sommige auteurs dat het echt een soortcomplex is dat onder meer de soorten Penicillium glaucum, P. stilton, P. gorgonzolae en P. aromaticum omvat. Andere onderzoekers beweren dat het rassen van dezelfde soort zijn.

kenmerken

Aangezien Penicillium roqueforti normaal gesproken geen seksuele structuren heeft, zijn de beschrijvingen gebaseerd op groei in kweekmedia. In de PDA-cultuur varieert de kleur van de kolonie van bleekgeel tot donkergrijsgroen.

De grootte van de kolonie kan ook aanzienlijk variëren en de randen zijn regelmatig, hoewel ze van dun tot erg dik kunnen zijn. Aan de andere kant kan de textuur van de kolonie fluweelachtig, slap, fasciculair of een andere textuur daartussenin zijn.

In moutextract groeit de kolonie tot 50 mm in diameter, met een groene kleur en marges vergelijkbaar met spinnenwebvezels, terwijl het in YES- of Czapek-agar slechts tot 40 mm groeit, met een kleur die van groen gaat. zelfs zwart, terwijl de randen van de kolonie fluweelachtig van structuur zijn.

Kenmerkend voor deze soort is de productie van aseksuele sporen in fialiden die zijn gerangschikt in de vorm van een borstel.

Habitat en verspreiding

Habitat

In de natuurlijke omgeving kan Penicillium roqueforti een grote verscheidenheid aan substraten bewonen, voornamelijk in bodems die rijk zijn aan ontbindend plantmateriaal. Het kan ook groeien op de wortels, stammen en zelfs vruchten van een grote diversiteit aan planten.

Distributie

Hoewel het soortnaam van de soort verwijst naar de plaats waar hij voor het eerst werd gevonden (Roquefort-sur-Soulzon, Frankrijk), is de soort kosmopolitisch en heeft hij een brede wereldwijde verspreiding.

Taxonomie

Penicillium roqueforti is een Ascomycota-schimmel, behorend tot de Eurotiomycetes-klasse, de Eurotiales-orde en de Trichocomaceae-familie. Het geslacht Penicillium was voorheen opgenomen in de groep van onvolmaakte schimmels (Deuteromycetes) omdat de seksuele fase onbekend was.

Momenteel hebben mycologen vastgesteld dat Penicillium de aseksuele of anamorfe vorm is van een groep schimmels die ook een seksuele vorm heeft (teleomorf), waarvoor het geslacht werd verplaatst binnen de Ascomycota-groep van schimmels.

Penicillium roqueforti werd voor het eerst beschreven door de Noord-Amerikaanse mycoloog Charles Thom in 1906. Het heeft een hoge morfologische diversiteit, wat de taxonomische stabiliteit ervan heeft belemmerd. Aanvankelijk was de soort een heterogene groep schimmels die blauwgroene sporen produceerde, daarna werd de groep verschillende keren gescheiden en opnieuw gegroepeerd.

Moleculaire studies hebben de scheiding van drie soorten mogelijk gemaakt: Penicillium roqueforti, P. carneum en P. paneum. Sommige van de Penicillium roqueforti-morfotypen die zijn beschreven als andere soorten, waaronder Penicillium glaucum, P. stilton, P. gorgonzolae en P. aromaticum, worden echter niet als geldig beschouwd.

Reproductie

Zoals eerder opgemerkt, is Penicillium roqueforti een anamorf, dat wil zeggen een aseksuele voortplantingsfase van de soort. Deze reproductie wordt voornamelijk bereikt door de productie van sporen in een structuur die een conidiofoor wordt genoemd. Deze sporen kunnen ontkiemen zonder dat hun bevruchting heeft plaatsgevonden.

De seksuele fase van de soort in de natuur is onbekend, maar in laboratoriumervaringen zijn onderzoekers erin geslaagd om de vorming van reproductieve structuren en seksuele voortplanting bij deze soort te induceren.

Voeding

Penicillium roqueforti is een saprofytische soort, dus het vereist organisch materiaal dat al voor zijn voedsel is bereid. In de natuur voedt het zich met dood plantaardig materiaal. Het kan ook sommige voedingsmiddelen bederven, bijvoorbeeld door de schimmel te produceren die roggebrood aantast.

Toepassingen

De voedingsindustrie gebruikt Penicillium roqueforti voor de productie van verschillende soorten blauwe kaas. De schimmel is de belangrijkste verantwoordelijke voor de smaak en ook de kleur van deze kazen. Verschillen tussen verschillende soorten blauwe kaas kunnen te wijten zijn aan productiemethoden of het gebruik van verschillende stammen van de schimmel.

Het maken van kaas door de mens is een duizendjarige activiteit, die teruggaat tot het Neolithicum, ongeveer 6000 jaar voor Christus. C. Blauwe kaas wordt gemaakt van verschillende soorten melk, zoals geiten- en koemelk, en wordt wereldwijd geconsumeerd.

Normaal gesproken gebruiken producenten om de schimmel tijdens het maken van kaas te verkrijgen, roggebrood dat op vochtige plaatsen wordt bewaard, waardoor de schimmel Penicillium roqueforti kan ontstaan, die als inoculum zal worden gebruikt.

Onder de kazen gemaakt op basis van Penicillium roqueforti zijn Roquefort, Bleu de Bresse, Bleu du Vercors-Sassenage, Brebiblu, Cabrales, Cambozola of ook Cashel Blue en Deens blauw.

Penicillum roqueforti wordt ook gebruikt om bioactieve stoffen met antibiotische activiteit te produceren. Bovendien produceren ze aroma's en geuren waarvan het gebruik niet is gereguleerd door de FDA.

Blauwe kaas, gemaakt op basis van de Penicillium roqueforti-schimmel. Genomen en bewerkt vanuit: smial.

Metabolieten

De P. roqueforti-schimmel kan onder bepaalde teeltomstandigheden secundaire metabolieten produceren die schadelijk kunnen zijn. Een van deze metabolieten is bijvoorbeeld aristoloqueen, een bicyclisch sesquiterpeen, dat een voorloper is van het PR-toxine.

Dit toxine, dat in grote hoeveelheden kan worden gegenereerd, heeft mycotoxische eigenschappen en is betrokken bij incidenten als gevolg van de consumptie van verontreinigde granen. Het PR-toxine is echter niet stabiel in kaas en verandert snel in een PR-imine, dat niet giftig is.

Penicillium roqueforti produceert ook een zeer krachtig neurotoxine, roquefortin C genaamd, dat, in ieder geval bij laboratoriumratten, epileptische aanvallen, leverschade en bloeding in het spijsverteringskanaal kan veroorzaken.

Deze stof wordt echter in zeer kleine hoeveelheden geproduceerd en de concentratie in kaas is te laag om nadelige effecten te veroorzaken.

Atypische wilde stammen van Penicillium roqueforti kunnen ook andere toxines produceren, zoals patuline, penicylzuur, citrinine en mycofenolytisch zuur, maar commerciële stammen produceren deze toxines niet.

Aan de andere kant, wanneer Penicillium roqueforti aanwezig is in mengsels van granen en kuilvoer, lijkt het verantwoordelijk te zijn voor abortussen en het vasthouden van de placenta bij runderen.

Referenties

1. LB Bullerman (2003). Mycotoxinen. Classificaties, In Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2 ^e editie. Elsevier.
2. Penicillium roqueforti. Op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org
3. V. Gómez (2019). Penicillium: kenmerken, taxonomie, morfologie, habitat. In lifeder. Hersteld van: lifeder.com.
4. M. Boysen, P. Skouboe, J. Frisvad & L. Rossen (1996). Herindeling van de Penicillium roqueforti-groep in drie soorten op basis van moleculair genetische en biochemische profielen. Microbiologie.
5. J. Ropars, M. López-Villavicencio, J. Dupont, A. Snirc, G. Gillot, M. Coton, E. Coton & T. Giraud (2014). Inductie van seksuele voortplanting en genetische diversiteit bij de kaasschimmel Penicillium roqueforti. Evolutionaire toepassingen.
6. CM Visagie, J. Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G. Perrone, KA Seifert, J. Varga, T. Yaguchi & RA Samson (2014). Identificatie en nomenclatuur van het geslacht Penicillium. Studies in mycologie.
7. C. Lyre. Penicillium: kenmerken, morfologie, habitat, voortplanting. Hersteld van: lifeder.com.