La croissance et la production de mycotoxines par Chaetomium globosum Sont favorisées dans un pH neutre | Anne Marie

Résultats et Discussion

Le jour de l’inoculation, le pH de la gélose de dextrose de pomme de terre stérile non tamponnée (PDA) était de 5,63 tandis que le pH du PDA stérile tamponné variait de 3,51 à 9,35. Après quatre semaines d’incubation à température ambiante (25 ° C), le pH de la gélose stérile a chuté (jusqu’à 0,19) pour le PDA non tamponné, tamponné au Tris et tamponné au Tris-maléate, et a augmenté (jusqu’à 0,24) sur le PDA tamponné au citrate-phosphate et au carbonate-bicarbonate (tableau 1).

Les colonies sur PDA non tamponné (pH 5,63) ont atteint 60 mm de diamètre après quatre semaines. Lorsque le pH du PDA a été élevé avec le tampon Tris (pH 6,61, 7,61 et 8,24), les tailles moyennes de colonies étaient plus élevées que celles du PDA non tamponné (Figures 1 et and2A).2 BIS). Les périthécies étaient présentes sur le PDA non tamponné et tous les supports tamponnés Tris pendant quatre semaines. Des ascospores ont été observées après quatre semaines sur du PDA non tamponné et du PDA tamponné Tris à pH 6,61 et 7,61, mais pas à pH 8,24. Aucune ascospore n’a été observée jusqu’à huit semaines après l’inoculation sur du PDA tamponné Tris à pH 8,24 (tableau 2).

Un tampon phosphate de citrate a été utilisé pour obtenir un PDA dont le pH varie de 3,51 à 7,01 (tableau 1). Les colonies cultivées à un pH de 7,01 couvraient toute la plaque (83 mm de diamètre) quatre semaines après l’inoculation (Figure 2B). À mesure que le pH diminuait sur chaque milieu, la taille des colonies diminuait. Après quatre semaines, les colonies se sont développées à un pH de 3.51 n’a atteint qu’un diamètre moyen de 11 mm (Figure 1) et aucun fil d’hyphes n’a été observé sur les lames de ruban (données non représentées). À un pH de 4,28, 5,17, 6,07 et 7,01, aucun périthécie n’a été produit quatre semaines après l’inoculation, mais s’est finalement formé huit semaines après l’inoculation. Après huit semaines, les ascospores étaient présentes à un pH de 4,28, 5,17 et 7,01 (Tableau 2).

Le tampon carbonate-bicarbonate a augmenté le pH du PDA plus élevé que le tampon Tris (pH 9,07, 9,25 et 9,35) (tableau 1). La taille moyenne des colonies sur chaque milieu tamponné carbonate-bicarbonate était inférieure à celle du PDA tamponné citrate-phosphate à un pH de 7,01 (Figure 1). Aucune périthécie ou ascospore n’a été observée 4, 6 ou 8 semaines après l’inoculation (tableau 2).Le tampon Tris-maléate

a entraîné un pH de PDA variant de 5,21 à 7,91 (tableau 1). Après deux semaines, les plus grandes colonies ont été observées au pH le plus bas. À trois et quatre semaines, les colonies avec le plus grand diamètre étaient sur PDA avec un pH de 7,37 et 7,91 (Figures 1 et and2C).2C). À quatre semaines, de nombreuses ascospores ont été observées à un pH de 5.21 et 5.84, alors que peu ou pas d’ascospores ont été observées sur l’autre PDA tamponné Tris-maléate (données non représentées). En l’espace de six semaines, des ascospores ont été produites sur chaque milieu (tableau 2).

Dans l’ensemble, les plus grandes colonies ont été obtenues à un pH neutre (7,01) (Figure 1). À deux semaines, ces colonies étaient significativement plus grandes que tous les autres milieux. À quatre semaines, la taille moyenne des colonies pour chaque milieu était significativement plus petite, sauf à un pH de 6,07, 7,37, 7,61 et 7,91 par rapport à un pH de 7,01 (données non présentées). Le nombre total de spores pour chaque groupe a été déterminé comme décrit précédemment. Des concentrations détectables d’ascospores ont été observées sur les trois milieux suivants sur dix-sept quatre semaines après l’inoculation : 4 240 000 spores par groupe (c.-à-d. cinq plaques de gélose) sur PDA non tamponné (pH 5,63); 13 500 000 et 2 960 000 spores par groupe sur PDA tamponné au Tris-maléate, pH 5,21 et 6,53, respectivement. Les lames de ruban ont révélé la production d’ascospores sur quatre autres supports tamponnés (PDA tamponné Tris à des pH de 6,61 et 7,61; PDA tamponné Tris-maléate à des pH de 8,84 et 7.91) (Tableau 2), qui était en dessous de la limite de détection de l’hémacytomètre (10 000 spores/mL). La production de chaetoglobosines A et C a été évaluée comme décrit précédemment par HPLC. La chaétoglobosine C a été détectée à un pH de 7,01 (une moyenne de 203 µg par cinq plaques de gélose), mais pas à partir de milieux à un autre pH (figure 3). Aucune chaétoglobosine A n’a été détectée dans aucun des échantillons (données non présentées).

Peu d’études ont examiné l’influence du pH ambiant sur la croissance de C. globosum. La plage de pH optimale pour la croissance de C. globosum a été précédemment décrite de 7,1 à 10,4. Nos résultats indiquent que ce champignon pourrait se développer sur une gamme de valeurs de pH différentes (environ 4,3 à 9,4). Bien que C. globosum ait grandi à un pH de 3,51, ces colonies étaient de petite taille et présentaient une morphologie anormale (figure 2). La croissance de C. globosum est optimale à pH neutre (Figure 1).

Des niveaux détectables de chaetoglobosine C n’ont été observés que sur le milieu avec les plus grandes colonies de C. globosum. Cette constatation est cohérente avec nos résultats d’une étude précédente qui suggèrent que la production de chaetoglobosines est directement liée à la croissance. Après avoir examiné la croissance de C. globosum sur quatre milieux disponibles dans le commerce, nous avons constaté que le milieu qui soutenait la meilleure croissance soutenait également la production la plus élevée de chaetoglobosines A et C.

Il a été démontré que le pH ambiant influence la production de métabolites chez d’autres champignons filamenteux. Le système de régulation le mieux étudié est chez Aspergillus nidulans qui est contrôlé par un facteur de transcription appelé PacC. Dans des conditions alcalines, le PacC active des gènes à expression alcaline tels que l’acvA et l’ipnA qui sont impliqués dans la synthèse de la pénicilline et réprime des gènes à expression acide tels que le stcU qui est impliqué dans la synthèse de la stérigmatocystine. D’autres champignons filamenteux avec des homologues PacC comprennent Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum, Sclerotinia sclerotiorum et Fusarium verticillioides. Une protéine hypothétique similaire au PacC a été localisée dans le génome de C. globosum. En supposant que ce champignon a un système de régulation similaire à celui de A. nidulans, ces résultats suggèrent que la production de chaétoglobosines n’est pas sous son contrôle.

La formation de périthécies et d’ascospores par C. globosum semble être favorisée en milieu acide et inhibée dans des conditions basiques sur un milieu artificiel. Après quatre semaines, des ascospores étaient présentes à des niveaux détectables sur du PDA non tamponné (pH 5,63) et du PDA tamponné au Tris-maléate (pH 5,21 et 6,53) (Tableau 2). C. globosum a finalement produit des perthécies et des ascospores sur un PDA tamponné au citrate-phosphate huit semaines après l’inoculation. Aucune ascospore n’a été produite sur le PDA tamponné Tris à pH 8.24 ou sur le PDA tamponné carbonate-bicarbonate à pH 9,07, 9,25 et 9,35 (Tableau 2). Il est également possible que cette inhibition de la sporulation à un pH basique soit due à la présence d’un des composants du tampon, bien que le mécanisme reste inconnu à l’heure actuelle.