Vækst og Mykotoksinproduktion af Chaetomium globosum foretrækkes i en Neutral pH | Anne Marie

resultater og diskussion

på inokulationsdagen var pH for steril ikke-bufret kartoffeldestroseagar (PDA) 5,63, mens pH for steril bufret PDA varierede fra 3,51 til 9,35. Efter fire ugers inkubation ved stuetemperatur (25 liter C) faldt pH-værdien af den sterile agar (så meget som 0,19) for den ubuffede, Tris-bufrede og Tris-maleat bufrede PDA og steg (op til 0,24) på den citrat-phosphatbufrede og carbonat-bicarbonatbufrede PDA (tabel 1).

kolonierne på ubufferet PDA (pH 5,63) nåede 60 mm i diameter efter fire uger. Når PDA ‘ ens pH blev hævet med Tris-bufferen (pH 6,61, 7,61 og 8,24), var de gennemsnitlige kolonistørrelser højere sammenlignet med dem på ubufferet PDA (Figur 1 og and2A).2A). Perithecia var til stede på unbuffered PDA og alle Tris buffered medier med fire uger. Ascosporer blev observeret efter fire uger på ubufferet PDA og Tris bufferet PDA ved pH 6,61 og 7,61, men ikke ved pH 8,24. Der blev ikke observeret ascosporer op til otte uger efter inokulation på Tris-bufret PDA ved pH 8,24 (tabel 2).

en citratphosphatbuffer blev anvendt til at opnå PDA i pH-værdi fra 3,51 til 7,01 (tabel 1). Kolonierne dyrket ved en pH på 7,01 dækkede hele pladen (83 mm i diameter) fire uger efter podning (figur 2b). Da pH faldt på hvert medium, faldt kolonistørrelser. Efter fire uger voksede kolonierne med en pH på 3.51 nåede kun et gennemsnit på 11 mm i diameter (Figur 1), og der blev ikke observeret hyphalfilamenter på båndglassene (data ikke vist). Ved en pH-værdi på 4,28, 5,17, 6,07 og 7,01 blev der ikke produceret perithecia fire uger efter inokulation, men dannede til sidst otte uger efter inokulation. Efter otte uger var ascosporer til stede ved en pH på 4,28, 5,17 og 7,01 (tabel 2).

carbonat-bicarbonatbufferen hævede pH-værdien for PDA højere end Tris-bufferen (pH 9,07, 9,25 og 9,35) (tabel 1). Den gennemsnitlige kolonistørrelse på hvert carbonat-bicarbonatbufret medium var lavere sammenlignet med den citrat-phosphatbufrede PDA ved en pH på 7,01 (Figur 1). Der blev ikke observeret perithecia eller ascosporer 4, 6 eller 8 uger efter inokulation (tabel 2).

Tris-maleatbuffer resulterede i PDA i pH fra 5,21 til 7,91 (tabel 1). Efter to uger blev de største kolonier observeret ved den laveste pH. efter tre og fire uger var kolonierne med den største diameter på PDA med en pH på 7,37 og 7,91 (Figur 1 og and2C).2C). Efter fire uger blev der observeret adskillige ascosporer ved en pH på 5.21 og 5,84, mens der kun blev set få eller ingen ascosporer på den anden Tris-maleat-bufrede PDA (data ikke vist). Inden for seks uger blev ascosporer produceret på hvert medium (tabel 2).

samlet set blev de største kolonier opnået ved en neutral pH (7.01) (Figur 1). Efter to uger var disse kolonier signifikant større sammenlignet med hvert andet medium. Efter fire uger var den gennemsnitlige kolonistørrelse for hvert medium signifikant mindre undtagen ved en pH på 6,07, 7,37, 7,61 og 7,91 sammenlignet med en pH på 7,01 (data ikke vist). Det samlede antal sporer for hver gruppe blev bestemt som tidligere beskrevet . Påviselige niveauer af ascosporer blev observeret på de følgende tre ud af sytten medier fire uger efter inokulation: 4.240.000 sporer pr.gruppe (dvs. fem agarplader) på ubufferet PDA (pH 5,63); 13.500.000 og 2.960.000 sporer pr. gruppe på Tris-maleat bufret PDA, henholdsvis pH 5,21 og 6,53. Båndglas afslørede produktionen af ascosporer på fire andre bufferede medier (Tris-bufret PDA ved pH på 6,61 og 7,61; Tris-maleat bufret PDA ved pH på 8,84 og 7.91) (tabel 2), som var under detektionsgrænsen for hæmacytometeret (10.000 sporer/mL). Produktionen af chaetoglobosiner A og C blev evalueret som tidligere beskrevet under anvendelse af HPLC . Chaetoglobosin C blev påvist ved en pH-værdi på 7,01 (i gennemsnit 203 liter pr.fem agarplader), men ikke fra medier ved nogen anden pH-værdi (figur 3). Ingen chaetoglobosin A blev påvist i nogen af prøverne (data ikke vist).

få undersøgelser har undersøgt indflydelsen af omgivende pH på væksten af C. globosum. Det optimale pH-interval for væksten af C. globosum blev tidligere beskrevet som 7,1 til 10,4 . Vores resultater indikerer, at denne svamp kan vokse over en række forskellige pH-værdier (ca.4,3 til 9,4). Selvom C. globosum voksede ved en pH på 3,51, var disse kolonier små i størrelse og havde en unormal morfologi (figur 2). Væksten af C. globosum er optimal ved en neutral pH (Figur 1).

detekterbare niveauer af chaetoglobosin C blev kun observeret på mediet med de største C. globosum-kolonier. Dette fund er i overensstemmelse med vores resultater fra en tidligere undersøgelse, der antyder, at produktionen af chaetoglobosiner er direkte relateret til vækst. Efter at have undersøgt væksten af C. globosum på fire kommercielt tilgængelige medier fandt vi, at mediet, der understøttede den bedste vækst, også understøttede den højeste produktion af chaetoglobosiner A og C .

omgivende pH har vist sig at påvirke metabolitproduktionen i andre filamentøse svampe. Det bedst studerede reguleringssystem er i Aspergillus nidulans, som styres af en transkriptionsfaktor kaldet PacC . Under alkaliske forhold aktiverer PacC alkalisk udtrykte gener såsom acvA og ipnA, som er involveret i penicillinsyntese og undertrykker syreudtrykte gener såsom stcU, som er involveret i sterigmatocystinsyntese. Andre filamentøse svampe med PacC-homologer inkluderer Aspergillus niger, Aspergillus orysae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum, Sclerotinia sclerotiorumog Fusarium verticillioides . Et hypotetisk protein svarende til PacC har været placeret i C. globosum-genomet . Forudsat at denne svamp har et lignende reguleringssystem som i A. nidulans, disse resultater antyder, at chaetoglobosinproduktion ikke er under dens kontrol.

dannelsen af perithecia og ascosporer af C. globosum synes at være begunstiget i et surt miljø og hæmmet under basale betingelser på et kunstigt medium. Efter fire uger var ascosporer til stede i påviselige niveauer på ubufferet PDA (pH 5,63) og Tris-maleat bufret PDA (pH 5,21 og 6,53) (tabel 2). C. globosum producerede til sidst perthecia og ascosporer på citrat-phosphatbufret PDA otte uger efter inokulation. Der blev ikke produceret ascosporer på Tris-bufret PDA ved pH 8.24 eller på carbonat-bicarbonatbufret PDA ved pH 9,07, 9,25 og 9,35 (tabel 2). Det er også muligt, at denne inhibering af sporulation ved en basisk pH skyldes tilstedeværelsen af en af bufferens komponenter, skønt mekanismen forbliver ukendt på nuværende tidspunkt.