Penicillium: Descrizione, struttura e riproduzione

In questo articolo parleremo di:- 1. Descrizione di Penicillium 2. Struttura vegetativa di Penicillium 3. Riproduzione.

Descrizione di Penicillium:

Penicillium è un fungo saprofita, comunemente conosciuto come muffa blu o verde. Secondo Raper e Thom (1949), il genere comprende 1 36 specie, distribuite in tutto il mondo. Sono presenti nel suolo, nell’aria, su frutta, verdura, carne, ecc. in decomposizione.

La “droga delle meraviglie”, la penicillina, fu scoperta per la prima volta da Sir Alexander Fleming al Sant Mary’s Hospital di Londra nel 1929; durante il suo lavoro con un batterio Staphylococcus aureus responsabile di foruncoli, carbonchio, sepsi in ferite e ustioni, ecc, si contaminò con una spora di muffa (Penicillium notatum) che dopo una crescita adeguata causa la morte di 5. aureus mostrando una zona litica intorno a sé.

Ha isolato e chiamato questo composto antimicrobico come Penicillina. Più tardi Raper e Alexander (1945) selezionarono un ceppo di P. crysogenum, più efficiente di P. notatum, nella produzione di penicillina. L’importanza del Penicillium è menzionata nella tabella 4.6.

Struttura vegetativa del Penicillium:

Il corpo vegetativo è miceliale (Fig. 4.42A, B). Il micelio è profusamente ramificato con ife settate, composte da cellule a parete sottile contenenti da uno a molti nuclei (Fig. 4.42C). Ogni setto ha un poro centrale, attraverso il quale viene mantenuta la continuità citoplasmatica.

Alcuni miceli crescono più in profondità nel substrato per assorbire materiale alimentare e altri rimangono sul substrato e sviluppano un feltro miceliare. Il cibo di riserva è presente sotto forma di globuli di olio.

Riproduzione in Penicillium:

Penicillium si riproduce per via vegetativa, asessuata e sessuale.

1. Riproduzione vegetativa:

Si verifica per rottura accidentale del micelio vegetativo in due o più frammenti. Ogni frammento cresce poi individualmente come il micelio madre.

2. Riproduzione asessuale:

La riproduzione asessuale avviene tramite spore unicellulari, non nucleate e non mobili, i conidi; si formano sul conidioforo (Fig. 4.43).

Il conidioforo si sviluppa come un ramo eretto da qualsiasi cellula del micelio vegetativo. Il conidioforo può essere non ramificato (P. spinulosum, P. thomii) o diventare variamente ramificato (P. expansum). Il ramo del conidioforo (Fig. 4.44B) è noto come ramus (plurale rami) che diventa ulteriormente ramificato noto come metula. Sulla punta di ogni metula si sviluppa un certo numero di fiale o sterigmi a forma di fiasco.

Ogni sterigmata sviluppa sulla sua punta un numero di conidi disposti basipetalmente (il più giovane vicino alla madre e il più vecchio lontano da essa). Nelle specie (P. spinulosum) con conidioforo non ramificato, lo sterigmata si sviluppa sulla punta del conidioforo. Raramente (P. claviforme) molti conidiofori si aggregano per formare una fruttificazione a forma di clava chiamata coremium, che sviluppa conidi noti come coremiospore.

Durante lo sviluppo del conidio, la punta dello sterigma si gonfia e il suo nucleo si divide mitoticamente in due nuclei, di cui uno migra nella punta gonfia e per parete divisoria la regione gonfia si stacca dalla madre e forma il conidio uninucleato.

La punta dello sterigma si gonfia di nuovo e seguendo lo stesso procedimento si forma il secondo conidio, che spinge il primo verso il lato esterno. Questo processo si ripete diverse volte e così si forma una catena di conidi.

I conidi (Fig. 4.44C) hanno una struttura ovale, ellittica o globosa con superficie esterna liscia, ruvida, echinulata e di varie colorazioni come verde, giallo, blu ecc.

Dopo la maturazione, i conidi si staccano dalla madre e vengono dispersi dal vento. Su un substrato adatto, germinano (Fig. 4.44D) sviluppando un tubo germinale. Il nucleo subisce ripetute divisioni mitotiche e tutti i nuclei entrano nel tubo germinale. La formazione dei setti continua con l’allungamento del tubo germinale e infine si sviluppa un nuovo micelio ramificato e settato.

3. Riproduzione sessuale:

La riproduzione sessuale è stata studiata solo in poche specie (Fig. 4.44). Mostra una grande variazione da isogamia (P. bacillosporum), oogamia (P. vermiculatum) a somatogamia (P. brefeldianum). La maggior parte delle specie sono omotalliche, tranne alcune come P. luteum che sono eterotalliche. Gli ascocarpi si formano raramente. Sulla base degli ascocarpi, diversi generi possono essere assegnati come Europenicillium, Talaromyces e Carpenteles.

Il genere Talaromyces consiste di 15 specie. Tutte le specie di Talaromyces studiate sono omotalline. Il resoconto della riproduzione sessuale riguarda Talaromyces vermiculatus (= Penicillium vermiculatum) è stato descritto da Dangeard (1907). Questo spedes mostra un tipo di riproduzione sessuale oogama. Gli organi sessuali femminili e maschili sono rispettivamente l’ascogonio e l’anteridio.

L’ascogonio si sviluppa da una qualsiasi cellula del filamento vegetativo come un corpo eretto uninucleato e unicellulare (Fig. 4.44E). Il nucleo subisce poi ripetute divisioni mitotiche e produce 32 o 64 nuclei (Fig. 4.44F).

L’anteridio si sviluppa contemporaneamente all’ascogonio da qualsiasi ifa vicina (Fig. 4.44F). È anche un ramo uninucleato e unicellulare che si avvolge intorno all’ascogonio. La regione apicale del ramo anteridiale si taglia per setto e forma un breve anteridio unicellulare e uninucleato un po’ gonfiato (Fig. 4.44G).

Dopo la maturazione sia dell’ascigonio che dell’anteridio, la punta dell’anteridio si piega e tocca la parete ascogonica. La parete comune al punto di contatto si scioglie e i due citoplasmi si mescolano.

Il nucleo dell’anteridio non migra (Fig. 4.44H) nell’ascogonio (Dangeard, 1907). Più tardi, l’accoppiamento dei nuclei nell’ascogonio avviene solo da parte dei nuclei ascogonici. L’ascigonio si divide poi per parete divisoria in molte cellule binucleate, disposte uniserialmente (Fig. 4.44H).

Alcune delle cellule binucleate dell’ascogonio si proiettano all’esterno per la formazione di ife multicellulari ramificate ascogene, le cui cellule sono anche dikaryotic (Fig. 4.441). Le cellule apicali dei miceli dikaryotic si gonfiano e funzionano come cellule madri dell’ascesso (Fig. 4.44J).

Entrambi i nuclei della cellula madre dell’asco subiscono la cariogamia e formano un nucleo diploide (2n) (Fig. 4.44K). Il nucleo subisce poi prima la meiosi, poi la mitosi, che porta alla formazione di 8 nuclei; questi dopo aver accumulato del citoplasma formano 8 ascospore (Fig. 4.44L).

Con lo sviluppo dell’ascogonio e dell’anteridio, molte ife sterili si aggrovigliano gradualmente con essi e infine dopo la formazione delle ascospore, la struttura totale diventa un corpo fruttifero rotondo, cioè un cleistotecio (Fig. 4.44M). Gli aschi si dispongono irregolarmente all’interno del cleistotecio. Le ascospore possono essere di forma globosa, ellittica o lenticolare con parete esterna liscia, echinucleata, bucherellata (Fig. 4.44N) o ramificata come una ruota di poltrone in vista laterale.

Le ascospore sono rilasciate dalla dissoluzione dell’ascesso e della parete del cleistotecio. L’ascospora germina su un substrato adatto sviluppando un tubo germinale (Fig. 4.440) e alla fine diventa un micelio come la madre.