RHIZOPUS STOLONIFER: ÖZELLIKLERI, MORFOLOJISI VE YAŞAM DÖNGÜSÜ - BIYOLOJI - 2025

Rhizopus stolonifer , çok çeşitli ortamlarda büyüyebilen ve gelişebilen, Mucoraceae familyasına ait kozmopolit bir fitopatojenik mantardır. Depolanan gıda veya tarım ürünlerinin kolonizasyonunu ve ayrışmasını destekleyen hızlı büyüyen bir türdür.

Bu tür, tropikal ve subtropikal bölgelerde daha sık görülmesine rağmen, küresel olarak dağıtılan en yaygın mantarlardan birini oluşturmaktadır. Aslında, toprak alt tabakasının kolonizasyonuna müdahale eden ve bir parazit görevi gören, çürüyen bitki dokularını istila eden saprofitik bir organizmadır.

Rhizopus stolonifer. Kaynak: WDKeeper

Yaygın olarak "siyah ekmek küfü" olarak bilinen bu küf, üç tip hifden oluşan yoğun dallı miselyum ile karakterize edilir: stolonlar, sporangiophores ve rhizoids. Sporangia, uyumlu ancak fizyolojik olarak farklı misel gerektiren cinsel üremenin aksine, eşeysiz üremeyle ilgili çok sayıda çok çekirdekli spor üretir.

Endüstriyel düzeyde, R. stolonifer dahil Rhizopus cinsinin mantarları, fermantasyondan elde edilen etil alkol ürününün üretimi için kullanılır. Ayrıca bu tür, kimya, gıda ve ilaç endüstrilerinde kullanılan yüksek saflıkta laktik asit ve fumarik asit elde etmek için ticari olarak kullanılmaktadır.

Genel özellikleri

dağılım ve yaşam alanı

Zygomycota mantarı Rhizopus stolonifer, gezegenin her tarafına yaygın olarak dağıldığı için en yaygın mukorallerden biridir. Nitekim, çabuk bozulan gıdalarda dikkatli bir organizma olan bayat ekmek, çürüyen sebze ve meyvelerde görülen ilk mantarlardan biridir.

Rhizopus stolonifer, ekmekte bulunan ilk mantarlardan biridir. Kaynak: Matt Wharton

Optimum büyüme sıcaklığı 25 ° C olan 12 ile 32 ° C arasındaki bir sıcaklık aralığında etkili bir şekilde büyür. Aslında, sporları temiz hava ortamlarında nadirdir, ancak nemli ortamlarda ve biyolojik ürünlerin ayrıştırılması çevresinde bol miktarda bulunurlar.

Genellikle nemli toprakta, kompostta veya gübre içinde, ayrıştırılmış bitki materyalinde veya birikmiş tozda bulunurlar. Aynı şekilde, odun hamurunda, kuş yuvalarında, peteklerde veya çeşitli tohum ve meyvelerde.

Aslında, bu tür, farklı temel besin konsantrasyonlarına uyum sağladığından, çok çeşitli doğal substratları kolonileştirebilir. Aslında, azot ve karbonu basitçe veya farklı besinlerle birlikte kullanabilirsiniz.

Laboratuvar düzeyinde, Rhizopus stolonifer, amino bileşikleri ve amonyum tuzları içerenler dahil olmak üzere çeşitli kültür ortamlarında büyür. Ancak, tek nitrojen kaynağı nitrat olan Czapek Dox Agar gibi yüksek nitrat içerikli besiyerinde büyümez.

In vitro kültürde, Rhizopus stolonifer zigosporları 8-20 gün sonra ortalama 21ºC sıcaklıkta filizlenir. Aslında, bu mantarın sporları çimlenme süreci ve miselyal gelişiminden önce bir dinlenme süresi gerektirir.

Sebzelerde ve gıdalarda patolojiler

Rhizopus stolonifer, çoğunlukla çilek, şeftali ve kavunda "meyvelerin yumuşak çürüklüğü" olarak bilinen hastalığın nedensel ajanıdır. Yüksek şeker ve su içeriğine sahip bu meyveler, hasat sonrası işlem sırasında meydana gelen fiziksel hasar veya yaralanmalardan bu mantar tarafından enfekte edilir.

Depolama sırasında, enfekte olmuş meyvelerin dokuları yumuşar ve güçlü bir asit kokusu olan bir sıvı bırakır. Aslında, yüksek sıcaklık ve nem koşulları, meyvelerin yüzeyini hızla kaplayan miselyumun gelişmesine yardımcı olur.

Siyah sporangia gösteren bir çilek üzerinde Rhizopus stolonifer. Kaynak: Eric McKenzie

Sporangia ve sporlar, çimlenme üzerine komşu dokuların hücre duvarını parçalayan çeşitli esteraz ve kutinaz enzimleri üreten miselyumdan gelişir. Böylelikle hastalık, böceklerin veya rüzgarın müdahalesi ile komşu sağlıklı meyvelere de yayılır.

Laboratuvar testleri, Rhizopus stolonifer'in patojenik etkisinin, depolanan ürünlerin doku maserasyonundan kaynaklandığını belirlemeyi mümkün kılmıştır. Meyvelerin, sebzelerin veya yumru köklerin ayrıştırılmasında adı geçen maserasyondan sorumlu olan poligalakturonaz (PG) ve pektinmetilesterazın (PME) enzimatik kompleksleridir.

Bu şekilde, etkilenen yiyecekler, miselyumda yoğun koyu sporangia birikimi nedeniyle koyu kahverengi bir renk alır. Çoğu durumda bu belirti, "kahverengi çürüklüğün" nedensel ajanı olan Monilia fructicola'nın neden olduğu saldırı ile karıştırılır.

İnsandaki patolojiler

İnsanlar için, Rhizopus sporlarının yüksek çevresel konsantrasyonu, bir tür solunum yolu alerjisine neden olur. Bu hastalık, aşırı duyarlılık pnömonisi veya dışsal alerjik alveolit ​​olarak bilinir; benzer şekilde, bazı insanlar cilt reaksiyonları yaşayabilir.

Taksonomi

Rhizopus stolonifer türü, taksonomik olarak şu şekilde konumlanmış kozmopolit bir mantardır:

- Mantarlar krallığı

- Filum: Zygomycota

- Bölüm: Mycota

- Alt Bölüm: Mycotina

- Sınıf: Zygomycetes

- Sipariş: Mucorales

- Aile: Mucoraceae

- Cins: Rhizopus

- Tür: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Eş anlamlı

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxurians Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski ve Hewelke (1893)

morfoloji

Rhizopus stolonifer, 2 mm uzunluğunda ve 20 μm kalınlığında, dallanmamış sporangiophores sunan ipliksi bir mantardır. Bu hava hif, pedinkül veya sporangiophore, iyi gelişmiş rizoidlerden ortaya çıkar ve rengi koyu kahverengidir.

Sporangia küresel şekilli ve parlak siyah renklidir, 250-280 μm çapında ölçülür ve columella adı verilen bir yapıya sahiptir. Rhizopus cinsinin mantarlarına özgü sporangiosporlar veya aseksüel sporlar siyah renktedir ve 15-18 μm boyutlarındadır.

Rhizopus stolonifer, Mucoraceae familyasındaki bir mantar türüdür. Kaynak: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Bu türün çok geniş bir rizoidi ve bol miktarda zigosporu veya mantarın cinsel kısmı vardır. Aslında, zigosporlar küresel yapılardır, yaklaşık 200 μm çapında kalın ve pürüzsüz hücre duvarlarıdır.

Rhizopus stolonifer kolonileri hızlı bir büyüme gösterir, laboratuvardaki kültürü Petri kabını sadece üç günde 25 ° C'de tamamen kaplar. Koloninin yapısı, başlangıçta beyaz ve daha sonra yoğun ve pamuksu miselyum ile sağlam bir görünümdedir. gri, kırmızımsı veya kahverengi tonları.

Gerçekten de, dinamik gelişimi, miselyumun büyümesini destekleyen bir alan yapısı sağlayan dışkıların varlığı tarafından desteklenmektedir. Bu şekilde mantar, yatay veya dikey konumda hızlı bir şekilde geniş alanları işgal eder.

Rhizopus stolonifer, bol miktarda şeker içeren sulu dokularda yaygın olarak büyüyen fakültatif bir aerobik organizmadır. Bu şekilde, mantar, dış aerobik sporangia ile verimli hipha geliştirme anı için bir rezerv biriktirir.

Yaşam döngüsü

Rhizopus stolonifer, eşeyli veya eşeysiz olarak çoğalır. Aslında, cinsel üreme için, cinsiyetlendirilmiş bir spor oluşturmak için farklı yüklere sahip iki tahalinin çiftleştirilmesini gerektiren heterotalik bir organizmadır.

Eşeyli üreme

Cinsel üreme, uygun olmayan suşların çiftleşmesi ile olumsuz koşullar altında gerçekleşir ve sonuçta zigospor ile sonuçlanır. Aslında, sporangiophores, birleşmelerini kolaylaştıran pozitif "+" veya negatif "-" türünün çiftleşme suşlarını barındırır.

Rhizopus stolonifer'de, eşeyli üreme, farklı işaretlerin iki türünün progametangia veya özel hiphaları birleştiğinde başlar. Birbirine benzemeyen progametangia arasındaki bu çekim, dağınık hormonların gazlar şeklinde müdahalesi ile ortaya çıkar.

Daha sonra, her biri bol miktarda "+" çekirdek içeren ve diğeri "-" çekirdek içeren iki gametangia veya apikal hücre ortaya çıkar. Gametangia sigortası, diploid çekirdek oluşturan çok sayıda çekirdek "+" ve "-" çiftinin birleşmesine neden olur.

Bu şekilde, tek bir zigospor içeren sert, pigmentli ve pürüzlü bir hücre duvarına sahip çok çekirdekli hücrelerin bir ürünü olan zigosporangium üretilir. Uygun çevresel koşullar altında, diploid çekirdekler, çimlenme meydana gelmeden hemen önce mayoz sürecine girer.

Çimlenme sırasında, zigosporangium duvarı kırılarak zigosporu serbest bırakarak sporangiophore'a yol açar. Sporangiophore'un sonunda, bir kez filizlendikten sonra bir "+" veya "-" miselyum oluşturacak olan sporlara yol açacak bir sporangium bulunur.

Rhizopus stolonifer mantarı, cinsel üreme döngüsünün çoğu için haploid bir organizma gibi davranır. Ayrıca miselyum, mantarın desteklenmesi ve beslenmesi işlevini yerine getiren çok sayıda dallı hifadan oluşur.

Rhizopus stolonifer'in cinsel ve aseksüel döngüleri. Kaynak: Pancrat

Eşeysiz üreme

Eşeysiz döngü, uygun koşullar altında, sporangiophores üretimi, cinsel olarak uyumlu sporlar içeren sporangia'dan başladığında meydana gelir. Sporangia olgunlaştıkça sporların dağılma şekli rüzgar tarafından tercih edilir, ince duvarları sporları serbest bırakarak parçalanır.

Havadaki hifler internodlardan üretilir ve belirli bir yüksekliğe kadar büyür. Çekirdekler ve sitoplazma daha sonra apikal uca doğru gruplandırılarak, hava hifinin tepesinin büyümesini teşvik eder.

Bu alan küresel olarak büyür ve sporoplazma ve kolumella tarafından oluşturulan yuvarlak bir sporangium ortaya çıkar. Sporoplazma çekirdekleri, spongiosporlara dönüşene kadar hızlı bir bölünmeye uğrar.

Bu yapılar olgunlaştıkça, kolumella parçalanır ve atmosfere büyük miktarlarda sporangiosporlar bırakır. Uygun bir substratta ve uygun sıcaklık ve nem koşulları altında bu sporlar filizlenir.

Bu şekilde, döngüyü devam ettirmek için genişleyecek yeni bir hif kompleksi oluşur. Olumsuz koşullar altında, septalar arası miselyumda üretilerek chlamydiospora adı verilen dolgun bir spor ortaya çıkar.

Referanslar

1. González, C. (2005) Mantarların Yaşam Döngüsü. Botanica.cnba.uba.ar adresinde kurtarıldı
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: siyah ekmek küfünün morfolojisi ve üremesi. Kurtarılan: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. : Britannica.com'da kurtarıldı
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Alerjenik mantarlar ve aktinomisetler. Bilbao: Ibero-American Journal of Mycology.
5. Rhizopus. (2019). Vikipedi, bedava ansiklopedi. Kurtarıldı: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. S. 38.
7. Wikipedia'ya katkıda bulunanlar. (2019). Rhizopus stolonifer. Wikipedia'da, Ücretsiz Ansiklopedi. Kurtarıldı: en.wikipedia.org