Mikromycety - vláknité houby - plísně wpe13.jpg (36166 bytes) • 800px-Phylogenetic_tree_svg 16S Mikromycety •Pro vláknité mikromycety se všeobecně používá termín plísně •V mykologii má však termín "plísně" užší význam, označuje pouze houby podkmene Oomycota (např. Phytophtora infestans - plíseň bramborová), Chytridiomycota (např. Synchytrium endobioticum) a Zygomycota (např. Mucor mucedo - plíseň hlavičková) •V některých populárních lékařských příručkách se tento termín používá dokonce i pro označení kvasinek Struktura buňky hyfy (Golgiho tělíska) Mikromycety - buňka Fungi1 václavka Buněčná stěna – chemické složení • •Architekturou podobná rostlinám, složením • ale odlišná • •Polysacharidy (80-90%) • - chitin(N-acetylglukózamin) • (není u všech) • - chitosan (deacetylovaný chitin) • - glukany, manany • - další polysacharidy tvořené z 6-deoxyhexóz (např.rhamnóza-6-deoxy-L-manóza, aj.) • - celulóza (jen u některých) • - látky podobné ligninu (zvyšují pevnost stěny) •bílkoviny •tuky •vosky (zodpovědné za minimální smáčivost) • Soubor:Chitin.png glukany - oligosacharidy a polysacharidy tvořené glukosou (disacharidy maltosa a celobiosa); polyglukany- škrob (amylosa a amylopektin), glykogen a celulosa. Generalized funbgal cell wall. Ingrid (2002). am0712070001 Buněčná stěna Cytoplazmatická membrána •Je zodpovědná za transport látek a osmoregulaci •Je místem syntézy některých komponent buněčné stěny •Není sídlem enzymů oxidativní fosforylace •Invaginace nejsou tak časté jako u kvasinek Jádro •Dvojitá jaderná membrána s velkými póry •Umístěno přibližně ve středu buňky •Buňky hyf jsou cenocytické (mnohojaderné – a) •Ve sporách je jádro jedno •Počet chromozomů v haploidním jádře – 7až40 a Základní cytoplazma •Složením a funkcí se neliší od cytoplazmy kvasinek •Hlavní zásobní látkou jsou lipidy •Lipidy jsou ukládány ve vakuole, základní cytoplazmě •U starších buněk jsou lipidy z buněk uvolňovány a mohou být zaměněny za spory • Mycelium •Spora •Hyfa •Postupné větvení •Mycelium – spleť hyf (substrátové, vzdušné) •Skleromycelium – tvrdý polokulovitý útvar tvořený hustou spletí hyf (tam, kde neznáme pohlavní ani nepohlavní spory) •Stroma – kožovitá spleť hyf (paraziti na ovoci a jiném rostlinné materiálu) • • Klíčení spory - Cephalosporium spora hyfa x 6000 Mycelium substrátové a vzdušné Vzdušné mycelium Substrátové mycelium agar Hyfy Aspergillus niger •Vzdušné mycelium s vegetativními sporami • Rozmnožování mikromycet •Vegetativní • •Pohlavní • • Rozmnožování mikromycet - vegetativní •Rozrůstáním hyf •Vegetativní spory • se tvoří na • - vegetativních hyfách • - fruktifikačních orgánech • -- exospory • -- endospory Vegetativní spory na - vegetativních hyfách Chlamydospory – silný obal kolem jednotlivých buněk (cytoplazma je silně zahuštěna) –přečkání nepříznivých Podmínek (Trichosporum, Geotricha) a - koncové b - interkalární c – v makrokonidii Chlamydospory Vegetativní spory na - vegetativních hyfách a – oidie (artrospory) – silnostěnné vznikají rozpadem vláken a – oidie (artrospory) vznikají rozpadem vláken Vegetativní spory na - vegetativních hyfách b – blastospory (vytváří se pučením buněk; pučení s následnou tvorbou přepážek u vícebuněčných spor – Cladosporium, Alternaria) Tvar a umístění exospor •a – jednotlivé spory na septovaném myceliu (Sporotrichum) •b - nepravá palička vzniklá z řetízku spor (Cephalosporium) •c – rohlíčkové makrokonidie (Fusarium) •d – řetízek příčně a podélně septovaných makrokonidí (Alternaria) •e – spirálovitá makrokonidie (Helicoma) •f – hvězdicovitá makrokonidie Mikrokonidie a makrokonidie Typy konidioforů •Jednoduchý - a (Trichothecium sp.) •Nepravidelně větvený - b (Botrytis cinerea) •Přeslenovitě větvený - c (Verticilium sp.) http://www.fungionline.org.uk/6asexual/9conidioph.html Typy konidioforů - Aspergillus •1 – konidiofor •2 – vezikula •3 – fialidy •4 – metuly (primární fialidy) •5 – sekundární fialidy •6 - konidie Typy konidioforů - Penicilium •a – sekce • Monoverticillata •b – sekce • Biverticillata Symetrica •c – sekce • Asymetrica 1 - větve 2 - metuly 3 - fialidy 4 - konidie Zvláštní uspořádání konidioforů •a – koremium ze stejně dlouhých konidioforů •b – koremium z různě dlouhých konidioforů •c – pyknidium • 1 - ostiola Soubor:Cladonia pyxidata podetien.jpeg Cladonia pyxidata - pyknidia Diagram illustrating a pycnidium. Rozmnožování mikromycet - vegetativní – endospory ve sporangiu •a – bez kolumely (Mortierella) •b – s kolumelou (Mucor) •c – s kolumelou a apofýzou (Rhizopus) •d - válcovitá sporangia (Piptocephalis) •e – sporangioly 1- 10 spor (Thamnidium) 1 - sporangium 2 - sporangiofor 3 - kolumela 4 - apofýza 5 – bazální buňka Rozmnožování mikromycet - pohlavní → izogamní žebříkovité spájení •1 – prometangium •2 – gametangium •3 – zygospora •4 - suspenzor Rozmnožování mikromycet - pohlavní → heterogamní spájení •1 – prometangium •2 – gametangium •3 – zygospora •4 – suspenzor •Zygospora – diploidní buňka se silnou obalovou vrstvou; při klíčení dojde k meióze, ale 3 jádra zanikají a čtvrté se dělí mitózou; ze zygospory sporangiofor se sporangiem – v něm haploidní endospory jednoho pohlavního typu. Tvorba askospor a bazidiospor Fungi5 File:Basidium schematic.svg File:Morelasci.jpg Většinou po osmi Umístění askospor •a – v peritheciu •b – v kleistotheciu ostiola Tvorba bazidiospor Životní cyklus spóry (n) spóry (n) sporangium (n) sporangium (n) mycelium (n) mycelium (n) gametangium (n) gametangium (n) zygospóra (2n) spóry (n) sporangium (n) (+) kmeny (-) kmeny Sexuální reprodukce Asexuální reprodukce Životní cyklus zygomycet (Rhizopus) Životní cyklus zygomycet Životní cyklus askomycet (Eupenicillium) Životní cyklus askomycet Nejvýznamnější zástupci Zygomycota •Rhizopus Rhizopus stolonifer CCF 3225 lupa Rhizopus stolonifer nakres Rhizopus stolonifer 1 CCF 3225 mikro Rhizopus nigricans Zygomycota - Rhizopus • •Houba s kosmopolitním výskytem •Častý je zvláště na potravinách nebo v krmivech, způsobuje též hnilobu ovoce •Neprodukuje mykotoxiny •V laboratoři je vzhledem ke svému rychlému růstu a snadnému šíření považována za nebezpečnou kontaminantu •Příležitostně bývá izolován z klinického materiálu • • Rhizopus stolonifer CCF 3225 MEA 7-25 Rhizopus stolonifer 3 CCF 3225 mikro Zygomycota - Rhizopus • Zygomycota - Mucor Mucor plumbeus CCF 2690 MEA 6-25 Mucor plumbeus nakres Zygomycota - Mucor • Zygomycota - Mucor •Houba celosvětově hojně rozšířená •Vyskytuje se v půdách, na trusu býložravců, na skladovaných obilninách apod. •Neprodukuje žádné mykotoxiny • Mucor plumbeus CCF 2690 mikro Zygomycota - Mucor • Nejvýznamnější zástupci Ascomycota- Eurotium •Ascomycota Eurotium amstelodami nakres Eurotium amstelodami CCF 1662 CY20S 10-25 Ascomycota- Eurotium Eurotium amstelodami CCF 1662 lupa Žlutá kulovitá kleistothecia v koloniích Eurotium amstelodami 1 CCF 1662 mikro Dvě prasklá kleistothecia s vřecky •Celosvětově rozšířený druh • Vyskytuje se zvláště na substrátech s nižším obsahem vody, např. na uskladněných obilovinách, oříšcích, na plesnivém chlebě apod Nejvýznamnější zástupci Ascomycota- Byssochlamys Byssochlamys nivea nakres Byssochlamys nivea CCF 2913 MEA 10-37 Askospory – devitalizace při 88oC – 30min - při 90oC – 2-18min. Ascomycota- Byssochlamys •Vyskytuje se často především na kazících se potravinách nedostatečně tepelně ošetřených (mošty, ovocné dřeně, kompoty) nebo i v krmivech • Askospory mohou po určitou dobu přežívat i teploty vyšší než 80°C • Některé izoláty mohou produkovat mykotoxin patulin • (není přiliš toxický, ale možná genotoxicita) Byssochlamys nivea CCF 2913 mikro Shluk vřecek s askosporami na myceliu Byssochlamys fulva (P. fulvus) roste i při sníženém O2 a zvýšeném obsahu CO2 – kažení konzerv, produkuje kys. bysochlaminovou B. erlichii – produkuje kys. penicilovou Nejvýznamnější zástupci •Mitosporné houby – • Deuteromycetes, Fungi imperfecti Nejvýznamnější zástupci Deuteromycetes - Alternaria Alternaria alternata nakres Alternaria alternata CCF 2672 mikro Deuteromycetes - Alternaria •Vyskytuje se velmi hojně na celém světě, a to na různých substrátech rostlinného původu včetně potravin a krmiv a také v půdě •Může produkovat vysoce toxický metabolit AAT (Alternaria alternata toxin ) podobný fumonisinu, kyselinu tenuazonovou a dále řadu méně významných toxinů, např. alternariol •Patří mezi oportunní patogeny, způsobuje např. kožní léze. Alternaria alternata CCF 2672 PCA-UV 7-25 Deuteromycetes - Aspergillus Aspergillus versicolor CCF 2491 mikro Aspergillus niger nakres wpe7.jpg (43150 bytes) Deuteromycetes - Aspergillus Aspergillus versicolor CCF 2491 mikro •Vyskytuje se celosvětově velmi hojně, především na rozmanitých potravinách, jak rostlinného tak i živočišného původu – subtropy a tropy (buráky) •Často se vyskytuje i v xerofilních podmínkách •Dlouho byl považován za netoxinogenní •V 90.letech byla u několika kmenů zjištěna produkce mykotoxinu ochratoxinu A (karcinogenní, neurotoxický) • Často bývá izolován z klinického materiálu. Aspergillus niger CCF 1610 mikro Aspergillus niger CCF 1610 CYA 5-25 Deuteromycetes - Aspergillus Divoký typ Mutovaná forma Deuteromycetes - Aspergillus • • A. flavus - vyskytuje se na celém světě, hojněji však v subtropických a tropických oblastech (substráty rostlinného původu a v půdě) - burské oříšky a cereálie Může produkovat hepatotoxické a kancerogenní aflatoxiny B a kyselinu cyklopiazonovu. Patří mezi oportunní patogeny, způsobuje např. aspergilózu průdušek. A. niger - celosvětové rozšíření, hlavně v teplejších oblastech – na potravinách rostlinného i živočišného původu - produkce ochatoxinu A - produkce kyseliny citrónové Aspergillus glaucus – plesnivění potravin s nízkým obsahem vody (chléb, džemy) Aspergillus fumigatus – zelené spory, onemocnění dýchacích cest Aspergillus versicolor – vlhké tapety a omítka, cereálie, sýry – produkce sterigmatocystinu Aspergillus oryzae – obsahuje amylolytické a proteolytické enzymy a má i lipolytickou aktivitu. Používá se k výrobě alkoholických nápojů (z rýže) a k výrobě dalších potravin. Produkuje mykotoxiny, u skotu vyvolává neurotoxikosy. Řada druhů se průmyslově využívá pro výrobu enzymů - amylasy A. niger, A. oryzae, A. wentii, lipasy A. niger, pektinasy A.niger, A. oryzae Deuteromycetes - Botrytis • • Botrytis cinerea nakres Botrytis cinerea CCF 2580 MEA 14-25 Deuteromycetes - Botrytis • •Vyskytuje se velmi hojně na celém světě jako fytopatogenní houba •Způsobuje zvláště hniloby ovoce a zeleniny (např. jahod, vinných hroznů, rajčat, hrušek a jablek) a také např. okrasných rostlin •Produkce mykotoxinů nebyla zjištěna Botrytis cinerea CCF 2580 mikro Deuteromycetes - Botrytis botryt2 BOTRYTIS Plíseň ušlechtilá Deuteromycetes - Botrytis Botrytis cinerea -za dlouhého deštivého počasí dojde k silnému napadení – nežádoucí, hrozny nejde použít -v oblastech s mírným klimatem, ranní mlhy následované slunným a teplým podzimním vzduchem – vysušení hroznů – plíseň ušlechtilá Deuteromycetes - Cladosporium Cladosporium herbarum nakres Cladosporium herbarum 1 CCF 3228 mikro Deuteromycetes - Cladosporium •Vyskytuje se velmi hojně na celém světě na substrátech rostlinného i živočišného původu (vinné sklepy) •Může způsobovat hniloby ovoce a zeleniny •Může poškozovat i masné výrobky v chladicích boxech •Jeho konidie se vyskytují v létě a na podzim ve velkém množství v ovzduší •Produkce žádných významných mykotoxinů není známa •Vzácně byl zaznamenán jako původce keratitidy (rohovka) • Cladosporium herbarum CCF 3228 MEA 7-25 Deuteromycetes - Penicillium Penicillium chrysogenum CCF 2878 mikro Penicillium chrysogenum nakres Deuteromycetes - Penicillium •Patří mezi xerofilní druh •Vyskytuje se velmi hojně po celém světě •Je nejběžnější kontaminanta potravin rostlinného i živočišného původu, krmiv a různých surovin •Vyskytuje se také často na zaplísněných stěnách •Je známa produkce antibiotika penicilin •Příležitostně byl zaznamenán jako původce různých typů mykóz u člověka •Často tvoří výpotek Penicillium chrysogenum CCF 2878 CYA 10-25 Deuteromycetes - Penicillium Penicillium roqueforti nakres Penicillium roqueforti CCF 2310 CYA 7-25 Penicllium requeforti Deuteromycetes - Penicillium •Používá se pro výrobu sýrů typu Roquefort •Může se vyskytnout i jako kontaminanta jiných potravin či krmiv (např. siláží) •V čisté kultuře je schopen produkovat PR toxin, avšak na sýrech je jeho produkce velmi slabá a látka se rozkládá. • Penicillium roqueforti CCF 2310 mikro Bradavčitý konidiofor s konidiemi Penicillium requeforti Deuteromycetes - Penicillium • • Penicillium camemberti - kolonie vlnaté nebo vločkovité, zpočátku bílé pak světle šedozelené. Camembert, Brie, Coulommiers, Cambozola Penicillium nalgiovense kolonie vlnaté nebo vločkovité 3-35 cm, zpočátku bílé pak žlutozelené. Na výrobu sýrů Nalžovský sýr a trvanlivých plísňových salámů. Penicillium expansum kolonie 4-5 cm, modrozelené až šedozelené, se zrnitým povrchem nebo s jasně viditelnými svazky konidioforů. Vyskytuje se hojně v přírodě. Má celulolytickou aktivitu, napadá ovoce na jablkách působí tzv. modrou hnilobu. Produkuje antibakteriální antibiotika a mykotoxiny patulin, citrinin. Penicillium frequentans kolonie sametové, paprsčitě rýhované, bíle lemované, v době sporulace šedozelené až tmavě zelené, někdy bezbarvý až oranžový výpotek. Na rostlinných materiálech, v půdě, produkuje mykotoxiny (frequentin) Deuteromycetes - Trichoderma • • Trichoderma viride nakres Trichoderma viride CCF 3231 MEA 14-25 Deuteromycetes - Trichoderma • •Hojně rozšířená půdní houba vyskytující se též na dřevě, uskladněných obilninách, ovoci a zelenině •Produkuje řadu sekundárních metabolitů •Je známa produkce mykotoxinu trichodermin •T. harzianum – biokontrolní houba (proti houbám) Trichoderma viride 2 CCF 3231 mikro Bradavčité konidie Deuteromycetes - Verticillium Verticillium luteoalbum nakres Verticillium luteoalbum CCF 2801 mikro Přeslenitě větvený konidiofor s fialidami a konidiemi Deuteromycetes - Verticillium •Vyskytuje se kosmopolitně, zvláště na rostlinných zbytcích a jiných substrátech rostlinného původu •Může způsobovat hniloby různých plodů •Dříve: –1) mycopathogens Lecanicillium –2) entomopathogens (-“-) • - 3) rostlinní patogeni a příbuzní • saprotrofové – ti zůstali Verticillium luteoalbum CCF 2801 PCA 10-25 File:Verticillium dahliae.jpg Verticiliové vadnutí slunečnic Deuteromycetes - Verticillium wpe7.jpg (34084 bytes) Verticillium sp parazitující na nematodech (hlísticích) https://www.uoguelph.ca/%7Egbarron/2008/haptoc1.jpg wpe1F.jpg (88947 bytes) Phoma eupyrena CCF 3043 mikro Pyknida s tmavým ústím (►), hyalinní konidie a tmavé chlamydospory Deuteromycetes - Phoma Deuteromycetes - Phoma • •Vyskytuje se hojně v půdě, v rhizosféře a na rostlinných zbytcích •Při napadení kořenů kořenová kůra praská a odlupuje se ("černá noha"). Rostliny zaostávají v růstu a jdou snadno vytáhnout ze země (silně redukované "pahýlovité" kořeny). Ve skládkách choroba vyvolává hnilobu, která může být suchá, ale i slizovitá •Suchá hniloba skladovaných brambor Phoma eupyrena CCF 3043 PCA-UV 14-25 Deuteromycetes - Venturia •Způsobuje olivově zelené skvrny na povrchu listů •Typické strupovité léze se objevují až později •Na konci vegetačního období přechází Venturia na saprofytický růst (listy, plody, …) venturia_appressorium.jpg Venturia_Hyph-cellulas.jpg Růst na celofánu – silné celulolytické vlastnosti septorcytis Deuteromycetes - Venturia schorf ventur3 Deuteromycetes - Venturia schorf-blatt.jpg Deuteromycetes - Fusarium Fusarium culmorum nakres Fusarium culmorum CCF 3229 mikro Deuteromycetes - Fusarium • •Rozšířen celosvětově zvláště v půdě a na cereáliích •Způsobuje krčkové i kořenové hniloby u obilnin a napadá i uskladněné brambory a cukrovou řepu •Produkuje řadu mykotoxinů, zvláště trichotheceny a zearalenon •Výroba mykoproteinu –quorn • náhrada masa (GB, USA,…) Fusarium culmorum CCF 3229 PGA 14-25 Deuteromycetes - Fusarium Dscn0063-1 Suchá hniloba brambor 115547 File:Snømugg.jpg Deuteromycetes Fusarium nivale plíseň sněžná Význam mikromycet Hlavním rezervoárem - půda odkud se dostávají do vzduchu, na organické materiály, předměty uložené ve vlhku. Barviva produkovaná plísněmi je chrání před UV a proto se vyskytují často jako vzdušná kontaminace. Jsou aerobní – rostou převážně na povrchu substrátu. Na uhlík nenáročné – vysoce efektivně ho využívají. Široké enzymové vybavení – sacharolytické, proteolytické, lipolytické enzymy. Využívají vzdušnou vlhkost a okludovanou vodu. Snáší poměrně nízkou vlhkost prostředí ( i 15% vody) Napadají i neporušená rostlinná pletiva. Snáší i velmi nízké pH. Snáší i velmi nízké teploty (i –10°C) Rozmnožují se poměrně pomalu. Většina nepřežívá několikaminutové zahřátí na 70-75°C Některé druhy termotolerantní. Některé tvoří mykotoxiny, jiné antibiotika. Pozitivní význam