Wzrost i produkcja mikotoksyn przez Chaetomium globosum jest preferowana w neutralnym pH | Anne Marie

wyniki i dyskusja

w dniu szczepienia pH sterylnego niebuforowanego agaru dekstrozy ziemniaczanej (PDA) wynosiło 5,63, podczas gdy pH sterylnego buforowanego PDA wynosiło od 3,51 do 9,35. Po czterech tygodniach inkubacji w temperaturze pokojowej (25 °C), pH sterylnego agaru spadło (aż o 0,19) dla PDA buforowanego, buforowanego Tris i buforowanego tris-maleinianem i wzrosło (do 0,24) dla buforowanego cytrynianem-fosforanem i buforowanego węglanem-wodorowęglanem PDA (Tabela 1).

kolonie na niebuforowanym PDA (pH 5,63) osiągnęły średnicę 60 mm po czterech tygodniach. Gdy pH PDA zostało podniesione z buforem Tris (pH 6,61, 7,61 i 8,24), średnie rozmiary Kolonii były wyższe w porównaniu do niebuforowanych PDA (Fig. 1 i and2A).2A). Perithecia były obecne na niebuforowanych PDA i wszystkich nośnikach buforowanych Tris przez cztery tygodnie. Askospory obserwowano po czterech tygodniach na niebuforowanym PDA i trójbuforowanym PDA przy pH 6,61 i 7,61, ale nie przy pH 8,24. Do ośmiu tygodni po zaszczepieniu nie zaobserwowano askospor buforowanych Tris przy pH 8,24 (Tabela 2).

do uzyskania PDA w pHs od 3,51 do 7,01 zastosowano bufor fosforanowy cytrynianu (Tabela 1). Kolonie hodowane przy pH 7,01 pokrywały całą płytkę (o średnicy 83 mm) cztery tygodnie po zaszczepieniu (Fig.2b). Wraz ze spadkiem pH na każdej pożywce zmniejszała się wielkość Kolonii. Po czterech tygodniach kolonie rosły przy pH 3.51 osiągał średnicę tylko 11 mm (ryc. 1), a na prowadnicach taśmy nie zaobserwowano włókien myślowych (dane nie zostały przedstawione). Przy pH 4,28, 5,17, 6,07 i 7,01 nie uzyskano perithecia cztery tygodnie po zaszczepieniu, ale ostatecznie powstały osiem tygodni po zaszczepieniu. Po ośmiu tygodniach askospory osiągały pH 4,28, 5,17 i 7,01 (Tabela 2).

bufor węglanowo-wodorowęglanowy podnosił pH PDA wyższe niż bufor Tris (pH 9,07, 9,25 i 9,35) (Tabela 1). Średnia wielkość kolonii na każdym podłożu buforowanym węglanem i wodorowęglanem była niższa w porównaniu do buforowanego cytrynianem i fosforanem PDA przy pH 7,01 (Fig.1). Po 4, 6 lub 8 tygodniach od zaszczepienia nie obserwowano peritecji ani askospor (Tabela 2).

bufor tris-maleinowy powodował PDA w zakresie pH od 5,21 do 7,91 (Tabela 1). Po dwóch tygodniach zaobserwowano największe kolonie przy najniższym pH. po trzech i czterech tygodniach kolonie o największej średnicy znajdowały się na PDA o pH 7,37 i 7,91 (ryc. 1 i and2C).2C). Po czterech tygodniach zaobserwowano liczne askospory o pH 5.21 i 5,84, podczas gdy na pozostałych PDA buforowanych tris-maleinianem (dane nie pokazane) zaobserwowano kilka askospor lub ich brak. W ciągu sześciu tygodni na każdej pożywce wytwarzano askospory(Tabela 2).

ogólnie największe kolonie uzyskano przy neutralnym pH (7,01) (ryc. 1). Przez dwa tygodnie kolonie te były znacznie większe w porównaniu z innymi medium. W ciągu czterech tygodni średnia wielkość kolonii dla każdego pożywki była znacznie mniejsza, z wyjątkiem pH 6,07, 7,37, 7,61 i 7,91 w porównaniu do pH 7,01 (dane nie pokazano). Całkowitą liczbę zarodników dla każdej grupy określono zgodnie z wcześniej opisanym opisem . Wykrywalne poziomy askospor obserwowano na następujących trzech z siedemnastu nośników po czterech tygodniach po zaszczepieniu: 4 240 000 zarodników na Grupę (tj. pięć płytek agarowych) na niebuforowanej PDA (pH 5,63); 13 500 000 i 2 960 000 zarodników na grupę na buforowanej PDA tris-maleinianu, pH 5,21 i 6,53, odpowiednio. Slajdy taśmowe ujawniły produkcję askospor na czterech innych buforowanych podłożach (buforowany PDA tris przy pH 6,61 i 7,61; buforowany PDA tris-maleinian przy pH 8,84 i 7.91) (Tabela 2), która była poniżej granicy wykrywalności hemacytometru (10 000 zarodników/mL). Wytwarzanie chaetoglobozyn a i C oceniano w sposób opisany wcześniej przy użyciu HPLC . Chaetoglobosynę C wykryto przy pH 7,01 (średnio 203 µg na pięć płytek agaru), ale nie z pożywki przy jakimkolwiek innym pH (Fig.3). W żadnej z próbek nie wykryto chaetoglobozyny A (nie przedstawiono danych).

w kilku badaniach zbadano wpływ pH otoczenia na wzrost C. globosum. Optymalny zakres pH dla wzrostu C. globosum został wcześniej opisany jako 7,1 do 10,4 . Nasze wyniki wskazują, że grzyb ten może rosnąć w zakresie różnych wartości pH (około 4,3 do 9,4). Chociaż C. globosum rosło przy pH 3,51, kolonie te były małe i miały nieprawidłową morfologię(ryc. 2). Wzrost C. globosum jest optymalny przy neutralnym pH (ryc. 1).

wykrywalne poziomy chaetoglobosyny C obserwowano tylko na podłożu z największymi koloniami C. globosum. To odkrycie jest zgodne z naszymi wynikami z poprzedniego badania, które sugerują, że produkcja chaetoglobozin jest bezpośrednio związana ze wzrostem. Po zbadaniu wzrostu C. globosum na czterech dostępnych komercyjnie nośnikach odkryliśmy, że medium, które wspierało najlepszy wzrost, wspierało również najwyższą produkcję chaetoglobozyn A i C.

wykazano, że Ph otoczenia wpływa na produkcję metabolitów w innych grzybach nitkowatych. Najlepiej zbadany system regulacyjny znajduje się w Aspergillus nidulans, który jest kontrolowany przez czynnik transkrypcyjny zwany PacC . W Warunkach zasadowych PacC aktywuje geny ekspresji zasadowej, takie jak acvA i ipnA, które biorą udział w syntezie penicyliny i represjonuje geny ekspresji kwasowej, takie jak stcU, który bierze udział w syntezie sterigmatocystyny. Inne grzyby nitkowate z homologami PacC to Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum , Sclerotinia sclerotiorum i Fusarium verticilloides . Hipotetyczne białko podobne do PacC znajduje się w genomie C. globosum . Zakładając, że grzyb ten ma podobny system regulacyjny jak w A. nidulany, wyniki te sugerują, że produkcja chaetoglobosyny nie jest pod jego kontrolą.

tworzenie się perythecji i askospor przez C. globosum wydaje się sprzyjać w środowisku kwaśnym i hamować w podstawowych warunkach na sztucznym podłożu. Po czterech tygodniach askospory były obecne w wykrywalnych ilościach na niebuforowanym PDA (pH 5,63) i buforowanym Tris-maleinianem PDA (pH 5,21 i 6,53) (Tabela 2). C. globosum ostatecznie wytworzyło pertecję i askospory na buforowanej cytrynianem i fosforanem PDA osiem tygodni po zaszczepieniu. Na Tris buforowanym PDA przy pH 8 nie wytwarzano askospor.24 lub na buforowanym węglanowo-wodorowęglanowym PDA o pH 9,07, 9,25 i 9,35 (Tabela 2). Możliwe jest również, że to zahamowanie sporulacji przy podstawowym pH jest spowodowane obecnością jednego ze składników bufora, chociaż mechanizm pozostaje nieznany w chwili obecnej.