Penicillium ( / ˌ p ɛ n ɪ s ɪ l i ə m / ) es un género de ascomycetous hongos que es parte de la mycobiome de muchas especies y es de gran importancia en el entorno natural, en deterioro de los alimentos, y en los alimentos y producción de drogas.
Penicillium | |
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Penicillium sp. | |
clasificación cientifica | |
Reino: | Hongos |
División: | Ascomycota |
Clase: | Eurotiomicetos |
Pedido: | Eurotiales |
Familia: | Trichocomaceae |
Género: | Enlace Penicillium (1809) |
Especie tipo | |
Penicillium expansum Enlace (1809) | |
Especies | |
más de 300 | |
Sinónimos [1] | |
Floccaria Grev. (1827) |
Algunos miembros del género producen penicilina , una molécula que se usa como antibiótico , que mata o detiene el crecimiento de ciertos tipos de bacterias. Otras especies se utilizan en la elaboración de queso . Según el Dictionary of the Fungi (décima edición, 2008), el género extendido contiene más de 300 especies. [2]
Taxonomía
El género fue descrito por primera vez en la literatura científica por Johann Heinrich Friedrich Link en su obra de 1809 Observationes in ordines plantarum naturales ; escribió, "Penicillium. Thallus e floccis caespitosis septatis simplicibus aut ramosis fertilibus erectis apice penicillatis", donde penicillatis se refería a "como un lápiz" (refiriéndose a un cepillo de lápiz de pelo de camello . [3] [4] El enlace incluía tres especies: P . candidum , P. expansum y P. glaucum, todos los cuales produjeron un conidióforo parecido a un cepillo (estructura asexual productora de esporas). El hongo común de la pudrición del manzano, P. expansum, fue posteriormente seleccionado como especie tipo . [5]
En su monografía de 1979 , John I. Pitt dividió Penicillium en cuatro subgéneros basados en la morfología de los conidióforos y el patrón de ramificación: Aspergilloides , Biverticillium , Furcatum y Penicillium . [6] Las especies incluidas en el subgénero Biverticillium se fusionaron más tarde en Talaromyces .
Especies
Las especies seleccionadas incluyen;
- Penicillium albocoremium
- Penicillium aurantiogriseum , un contaminante de granos
- Penicillium bilaiae , que es un inoculante agrícola.
- Penicillium camemberti , que se utiliza en la producción de quesos Camembert y Brie.
- Penicillium candidum , que se usa para hacer Brie y Camembert. Se ha reducido a sinonimia con Penicillium camemberti.
- Penicillium chrysogenum (anteriormente conocido como Penicillium notatum ), que produce el antibiótico penicilina
- Penicillium claviforme
- Comuna de Penicillium
- Penicillium crustosum
- Penicillium digitatum , unpatógeno de los cítricos
- Penicillium echinulatum produce ácido micofenólico
- Penicillium expansum , un patógeno de las manzanas y otras frutas, produce patulina.
- Penicillium glabrum
- Penicillium imranianum
- Penicillium italicum , unpatógeno de los cítricos
- Penicillium lacussarmientei
- Penicillium lusitanum , aislado del hábitat marino
- Penicillium purpurogenum
- Penicillium roqueforti , que se utiliza en la elaboración de Roquefort , queso azul danés , queso Stilton azul inglésy queso Gorgonzola.
- Penicillium stoloniferum
- Penicillium ulaiense , unpatógeno de los cítricos en Asia
- Penicillium verrucosum , un contaminante del grano que produce ocratoxina A
- Penicillium viridicatum
Etimología
El nombre del género se deriva de la raíz latina penicillum , que significa "pincel de pintor", y se refiere a las cadenas de conidios que se asemejan a una escoba. [7]
Caracteristicas
El talo ( micelio ) consiste en redes muy ramificadas de hifas multinucleadas , generalmente incoloras , con cada par de células separadas por un tabique . Los conidióforos están al final de cada rama acompañados de unidades esféricas verdes constreñidas llamadas conidios . Estos propágulos juegan un papel importante en la reproducción; los conidios son la principal estrategia de dispersión de estos hongos.
La reproducción sexual implica la producción de ascosporas , comenzando con la fusión de un arquegonio y un anteridio , compartiendo núcleos. Los ascos distribuidos irregularmente contienen ocho ascosporas unicelulares cada uno.
Ecología
Las especies de Penicillium son hongos del suelo ubicuos que prefieren climas fríos y moderados, comúnmente presentes dondequiera que haya material orgánico disponible. Las especies saprofitas de Penicillium y Aspergillus se encuentran entre los representantes más conocidos de los Eurotiales y viven principalmente de sustancias orgánicas biodegradables. Comúnmente conocidos en América como mohos , se encuentran entre las principales causas del deterioro de los alimentos , especialmente las especies del subgénero Penicillium . [8] Muchas especies producen micotoxinas altamente tóxicas . La capacidad de estas especies de Penicillium para crecer en semillas y otros alimentos almacenados depende de su propensión a prosperar en condiciones de baja humedad y a colonizar rápidamente por dispersión aérea mientras las semillas están suficientemente húmedas. [9] Algunas especies tienen un color azul, por lo general crecen en pan viejo y le dan una textura azul difusa.
Algunas especies de Penicillium afectan los frutos y bulbos de plantas, como P. expansum , manzanas y peras; P. digitatum , frutos cítricos; [10] y P. allii , ajo. [11] Se sabe que algunas especies son patógenas para los animales; P. corylophilum , P. fellutanum , P. implicatum , P. janthinellum , P. viridicatum y P. waksmanii son patógenos potenciales de los mosquitos . [12]
Las especies de Penicillium están presentes en el aire y el polvo de ambientes interiores, como hogares y edificios públicos. El hongo se puede transportar fácilmente desde el exterior y crecer en interiores utilizando material de construcción o tierra acumulada para obtener nutrientes para el crecimiento. El crecimiento de penicillium todavía puede ocurrir en interiores incluso si la humedad relativa es baja, siempre que haya suficiente humedad disponible en una superficie determinada. Un estudio británico determinó que las esporas de tipo Aspergillus y Penicillium eran las más frecuentes en el aire interior de las propiedades residenciales y excedían los niveles exteriores. [13] Incluso las placas del techo pueden soportar el crecimiento de Penicillium —como demostró un estudio— si la humedad relativa es del 85% y el contenido de humedad de las placas es superior al 2,2%. [14]
Algunas especies de Penicillium causan daños a la maquinaria y a los materiales combustibles y lubricantes utilizados para su funcionamiento y mantenimiento. Por ejemplo, P. chrysogenum (antes P. notatum ) , P. steckii , P. cyclopium y P. nalgiovensis afectan los combustibles; P. chrysogenum , P. rubrum y P. verrucosum dañan los aceites y lubricantes; P. regulosum daña el vidrio óptico y protector. [15]
Valor económico
Varias especies del género Penicillium desempeñan un papel central en la producción de queso y de diversos productos cárnicos. Para ser específicos, los mohos de Penicillium se encuentran en el queso azul . Penicillium camemberti y Penicillium roqueforti son los mohos en Camembert , Brie , Roquefort y muchos otros quesos. Penicillium nalgiovense se utiliza en quesos blandos madurados con moho, como el queso Nalžovy (ellischau), y para mejorar el sabor de salchichas y jamones, y para prevenir la colonización por otros mohos y bacterias. [16] [17]
Además de su importancia en la industria alimentaria, las especies de Penicillium y Aspergillus sirven en la producción de una serie de enzimas producidas biotecnológicamente y otras macromoléculas, como los ácidos glucónico , cítrico y tartárico , así como varias pectinasas , lipasa , amilasas , celulasas y proteasas . Algunas especies de Penicillium han mostrado potencial para su uso en la biorremediación , más específicamente en la micorremediación , debido a su capacidad para descomponer una variedad de compuestos xenobióticos . [18] El penicillium también evita que las bacterias afecten el cuerpo. [ cita requerida ]
El género incluye una amplia variedad de especies de mohos que son la fuente de los principales antibióticos . La penicilina , una droga producida por P. chrysogenum (antes P. notatum), fue descubierta accidentalmente por Alexander Fleming en 1929 y se encontró que inhibe el crecimiento de bacterias Gram-positivas (ver beta-lactámicos ). Su potencial como antibiótico se realizó a finales de la década de 1930, y Howard Florey y Ernst Chain purificaron y concentraron el compuesto. El éxito de la droga en salvar a soldados en la Segunda Guerra Mundial que habían estado muriendo por heridas infectadas resultó en que Fleming, Florey y Chain ganaran conjuntamente el Premio Nobel de Medicina en 1945. [19]
La griseofulvina es un fármaco antifúngico y un agente quimioterapéutico potencial [20] que se descubrió en P. griseofulvum . [21] Otras especies que producen compuestos capaces de inhibir el crecimiento de células tumorales in vitro incluyen: P. pinophilum , [22] P. canescens , [23] y P. glabrum . [23]
Reproducción
Aunque muchos eucariotas pueden reproducirse sexualmente , se pensaba que hasta el 20% de las especies de hongos se reproducían exclusivamente por medios asexuales . Sin embargo, estudios recientes han revelado que el sexo ocurre incluso en algunas de las especies supuestamente asexuales. Por ejemplo, recientemente se demostró la capacidad sexual del hongo Penicillium roqueforti , utilizado como iniciador para la producción de queso azul . [24] Este hallazgo se basó, en parte, en la evidencia de genes del tipo de apareamiento funcional (MAT) que están involucrados en la compatibilidad sexual fúngica, y la presencia en el genoma secuenciado de la mayoría de los genes importantes que se sabe que están involucrados en la meiosis . Penicillium chrysogenum es de gran importancia médica e histórica como fuente industrial original y actual del antibiótico penicilina. La especie se consideró asexual durante más de 100 años a pesar de los esfuerzos concertados para inducir la reproducción sexual. Sin embargo, en 2013, Bohm et al. [25] finalmente demostró la reproducción sexual en P. chrysogenum .
Estos hallazgos con las especies de Penicillium son consistentes con la evidencia acumulada de estudios de otras especies eucariotas de que el sexo probablemente estaba presente en el ancestro común de todos los eucariotas . [26] Además, estos resultados recientes sugieren que el sexo se puede mantener incluso cuando se produce muy poca variabilidad genética .
Antes de 2013, cuando entró en vigor el cambio de nomenclatura de " un hongo, un nombre ", se utilizó Penicillium como género para anamorfos (formas clonales) de hongos y Talaromyces para los teleomorfos (formas sexuales) de hongos. Sin embargo, después de 2013, los hongos se reclasificaron en función de su relación genética entre sí y ahora los géneros Penicillium y Talaromyces contienen algunas especies que solo pueden reproducirse clonalmente y otras que pueden reproducirse sexualmente.
Referencias
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