Chaetomium globosumin kasvua ja mykotoksiinin tuotantoa suositaan neutraalissa pH: ssa | Anne Marie

tulokset ja keskustelu

inokulaatiopäivänä steriilien puskuroimattomien perunadekstroosi-agarien (PDA) pH oli 5, 63, kun taas steriilien puskuroitujen PDA: iden pH vaihteli välillä 3, 51-9, 35. Neljän viikon huoneenlämmössä (25 °C) tapahtuneen inkubaation jälkeen steriilin agarin pH laski (peräti 0, 19) puskuroimattoman, Tris-puskuroidun ja Tris-maleaattipuskuroidun kämmenmikron osalta ja nousi (jopa 0, 24) sitraatti-fosfaattipuskuroidun ja karbonaattipikarbonaattipuskuroidun kämmenmikron osalta (Taulukko 1).

puskuroimattoman PDA: n (pH 5,63) pesäkkeet saavuttivat halkaisijaltaan 60 mm neljän viikon kuluttua. Kun PDA: n pH nostettiin Tris-puskurilla (pH 6.61, 7.61 ja 8.24), pesäkkeiden keskimääräiset koot olivat suurempia kuin puskuroimattomalla PDA: lla (Kuvat 1 ja and2A).2 A). Perithecia oli läsnä puskuroimaton PDA ja kaikki Tris puskuroitu media neljä viikkoa. Ascosporeja havaittiin neljän viikon kuluttua puskuroimattomalla PDA: lla ja Tris puskuroidulla PDA: lla PH 6, 61 ja 7, 61, mutta ei pH 8, 24: llä. Ascosporeja ei havaittu kahdeksaan viikkoon asti Tris-puskuroidulla PDA: lla inokulaation jälkeen, kun pH oli 8, 24 (Taulukko 2).

sitraattifosfaattipuskuria käytettiin PDA: n saamiseen PHS-arvolla 3,51-7,01 (Taulukko 1). PH: ssa 7,01 viljellyt pesäkkeet kattoivat koko levyn (läpimitta 83 mm) neljä viikkoa inokulaation jälkeen (kuva 2B). Kun pH laski jokaisella väliaineella, pesäkkeiden koot pienenivät. Neljän viikon kuluttua pesäkkeet kasvoivat pH: ssa 3.51: n läpimitta oli keskimäärin vain 11 mm (Kuva 1), eikä nauhakappaleissa havaittu hyphalilamentteja (tietoja ei näy). PH-arvoilla 4, 28, 5, 17, 6, 07 ja 7, 01 peritheciaa ei tuotettu neljän viikon kuluttua rokotuksesta, mutta se muodostui lopulta kahdeksan viikon kuluttua rokotuksesta. Kahdeksan viikon kuluttua ascosporesin pH-arvot olivat 4, 28, 5, 17 ja 7, 01 (Taulukko 2).

karbonaattibikarbonaattipuskuri nosti PDA: n pH: n korkeammalle kuin Tris-puskurin (pH 9, 07, 9, 25 ja 9, 35) (Taulukko 1). Kunkin karbonaatti-bikarbonaattipuskuroidun väliaineen keskimääräinen pesäke oli pienempi kuin sitraatti-fosfaattipuskuroidun PDA: n pH: n ollessa 7,01 (Kuva 1). Peritheciaa tai ascosporesia ei havaittu 4, 6 tai 8 viikon kuluttua rokotuksesta (Taulukko 2).

Tris-maleaattipuskurin pH-arvo vaihteli välillä 5, 21-7, 91 (Taulukko 1). Kahden viikon kuluttua havaittiin suurimmat pesäkkeet alimmalla pH: lla.kolmen ja neljän viikon kuluttua läpimitaltaan suurimmat pesäkkeet olivat PDA: lla, jonka pH oli 7,37 ja 7,91 (Kuvat 1 ja and2C).2C). Neljän viikon kuluttua havaittiin lukuisia ascosporeja, joiden pH-arvo oli 5.21 ja 5, 84, kun taas ascosporeja havaittiin vain vähän tai ei lainkaan muilla Tris-maleaattipuskuroiduilla kämmenmikroilla (tietoja ei näy). Ascosporeja tuotettiin kuudessa viikossa kullekin viljelyalustalle (Taulukko 2).

kaiken kaikkiaan suurimmat pesäkkeet saatiin neutraalissa pH: ssa (7,01) (Kuva 1). Kahdessa viikossa nämä pesäkkeet olivat huomattavasti suurempia verrattuna joka toiseen väliaineeseen. Neljän viikon kuluttua kunkin elatusaineen keskimääräinen pesäke oli merkitsevästi pienempi lukuun ottamatta pH-arvoa 6, 07, 7, 37, 7, 61 ja 7, 91 verrattuna pH-arvoon 7, 01 (tietoja ei näy). Itiöiden kokonaismäärä kullekin ryhmälle määritettiin edellä kuvatulla tavalla . Havaittavia ascospores-pitoisuuksia havaittiin seuraavilla kolmella seitsemästätoista elatusaineesta neljän viikon kuluttua rokotuksesta: 4 240 000 itiötä ryhmää kohti (eli viisi agar-levyä) puskuroimattomalla PDA: lla (pH 5, 63); 13 500 000 ja 2 960 000 itiötä ryhmää kohti Tris-maleaattipuskuroidulla PDA: lla (pH 5, 21 ja 6, 53). Nauha dioja paljasti tuotannon ascospores neljä muuta puskuroitu media (Tris puskuroitu PDA pH 6.61 ja 7.61; Tris-maleate puskuroitu PDA pH 8.84 ja 7.91) (Taulukko 2), joka alitti hemasytometrin havaitsemisrajan (10 000 itiötä/mL). Chaetoglobosiinien A ja C tuotanto arvioitiin aiemmin kuvatulla tavalla HPLC: n avulla . Chaetoglobosiini C havaittiin pH: ssa 7, 01 (keskimäärin 203 µg viittä agar-levyä kohti), mutta ei väliaineesta missään muussa pH: ssa (kuva 3). Chaetoglobosiini A: ta ei havaittu yhdessäkään näytteessä (tietoja ei näy).

harvassa tutkimuksessa on tutkittu ympäristön pH: n vaikutusta C. globosumin kasvuun. C. globosumin kasvun optimaaliseksi pH-vaihteluväliksi kuvattiin aiemmin 7,1-10,4 . Tuloksemme osoittavat, että tämä sieni voi kasvaa eri pH-arvojen alueella (noin 4,3 – 9,4). Vaikka C. globosum kasvoi pH: n ollessa 3,51, nämä pesäkkeet olivat kooltaan pieniä ja niiden morfologia oli epänormaali (kuva 2). C. globosumin kasvu on optimaalista neutraalissa pH: ssa (Kuva 1).

mitattavissa olevia chaetoglobosiini C: n pitoisuuksia havaittiin vain väliaineessa, jossa oli suurimmat C. globosum-pesäkkeet. Tämä havainto on yhdenmukainen aiemman tutkimuksen tulosten kanssa, jotka viittaavat siihen, että chaetoglobosiinien tuotanto liittyy suoraan kasvuun. Tutkittuaan C. globosum on neljä kaupallisesti saatavilla media, havaitsimme, että media, joka tuki parasta kasvua tuki myös korkein tuotanto chaetoglobosiinit A ja C .

ympäristön pH: n on osoitettu vaikuttavan metaboliittituotantoon muissa rihmasienissä. Parhaiten tutkittu säätelyjärjestelmä on Aspergillus nidulans-bakteerissa, jota säätelee PacC-niminen transkriptiotekijä . Emäksisissä olosuhteissa PacC aktivoi emäksisinä ilmentyviä geenejä, kuten penisilliinisynteesiin osallistuvia acvA: ta ja ipnA: ta, ja repressoi happoina ilmentyviä geenejä, kuten stcu: ta, joka osallistuu sterigmatokystiinisynteesiin. Muita PACC-homologeja sisältäviä rihmasieniä ovat Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum , Sclerotinia sclerotiorum ja Fusarium verticillioides . C. globosumin genomista on löydetty hypoteettinen proteiini, joka muistuttaa PacC: tä . Olettaen, että tämä sieni on samanlainen sääntelyjärjestelmä kuin A. nidulans, nämä tulokset viittaavat siihen, että chaetoglobosiinin tuotanto ei ole sen valvonnassa.

C. globosumin perithecian ja ascosporesin muodostuminen näyttää suosivan happamassa ympäristössä ja estyvän perusolosuhteissa keinotekoisella alustalla. Neljän viikon kuluttua ascosporeja oli havaittavissa puskuroimattomilla kämmenmikroilla (pH 5, 63) ja Tris-maleaattipuskuroiduilla kämmenmikroilla (pH 5, 21 ja 6, 53) (Taulukko 2). C. globosum tuotti lopulta perteciaa ja ascosporesia sitraattifosfaattipuskuroidulla PDA: lla kahdeksan viikkoa inokulaation jälkeen. Ascosporeja ei tuotettu Tris-puskuroidulla kämmenmikrolla (pH 8).24 tai karbonaattibikarbonaattipuskuroidulla PDA: lla pH 9.07, 9.25 ja 9.35 (Taulukko 2). On myös mahdollista, että tämä sporulaation estäminen emäksisessä pH: ssa johtuu yhden puskurin komponentin läsnäolosta, vaikka mekanismia ei tällä hetkellä tunneta.