De groei en de Mycotoxineproductie door Chaetomium globosum wordt bevorderd bij een neutrale pH | Anne Marie

resultaten en discussie

op de dag van inoculatie was de pH van steriele dextroseagar zonder buffer (PDA) 5,63, terwijl de pH van steriele gebufferde PDA varieerde van 3,51 tot 9,35. Na vier weken incubatie bij kamertemperatuur (25 °C) daalde de pH van de steriele agar (tot 0,19) voor de niet gebufferde, Tris gebufferde en Tris-maleaat gebufferde PDA, en nam toe (tot 0,24) op de gecitraat-fosfaat gebufferde en carbonaat-bicarbonaat gebufferde PDA (Tabel 1).

de kolonies op ongebufferde PDA (pH 5,63) bereikten na vier weken een diameter van 60 mm. Toen de pH van de PDA werd verhoogd met de Tris-buffer (pH 6,61, 7,61 en 8,24), waren de gemiddelde kolonies groter dan die bij niet-gebufferde PDA (figuren 1 en and2A).2 bis). Perithecia waren aanwezig op ongebufferde PDA en alle Tris bufferde media met vier weken. Ascosporen werden na vier weken waargenomen op ongebufferde PDA en Tris gebufferde PDA bij pH 6,61 en 7,61, maar niet bij pH 8,24. Er werden tot acht weken na inoculatie geen ascosporen waargenomen op Tris gebufferde PDA bij pH 8,24 (Tabel 2).

een buffer van het citraatfosfaat werd gebruikt om PDA te verkrijgen die zich in pHs van 3,51 tot 7.01 uitstrekken (Tabel 1). De bij een pH van 7,01 gekweekte kolonies bedekten de gehele plaat (83 mm in diameter) vier weken na inoculatie (figuur 2B). Naarmate de pH op elk medium afnam, nam de grootte van de kolonie af. Na vier weken groeiden de kolonies bij een pH van 3.51 bereikt slechts een gemiddelde van 11 mm in diameter (figuur 1) en er werden geen hypale filamenten waargenomen op de tape dia ‘ s (gegevens niet weergegeven). Bij een pH van 4,28, 5,17, 6,07 en 7,01 werden vier weken na inoculatie geen perithecia aangemaakt, maar vormden ze uiteindelijk acht weken na inoculatie. Na acht weken waren ascosporen aanwezig bij een pH van 4,28, 5,17 en 7,01 (Tabel 2).

de carbonaat-bicarbonaatbuffer verhoogde de pH van PDA hoger dan de Tris-buffer (pH 9.07, 9.25 en 9.35) (Tabel 1). De gemiddelde koloniegrootte op elk carbonaat-bicarbonaat gebufferd medium was lager in vergelijking met de citraat-fosfaat gebufferde PDA bij een pH van 7,01 (figuur 1). 4, 6 of 8 weken na inoculatie werden geen perithecia of ascosporen waargenomen (Tabel 2).

Tris-maleaatbuffer resulteerde in PDA variërend in pH van 5,21 tot 7,91 (Tabel 1). Na twee weken werden de grootste kolonies waargenomen bij de laagste pH. na drie en vier weken stonden de kolonies met de grootste diameter op PDA met een pH van 7,37 en 7,91 (figuren 1 en and2C).2C). Na vier weken werden talrijke ascosporen waargenomen bij een pH van 5.21 en 5.84, terwijl weinig of geen ascosporen werden gezien op de andere gebufferde PDA met Tris-maleaat (gegevens niet getoond). Binnen zes weken werden op elk medium ascosporen geproduceerd (Tabel 2).

in totaal werden de grootste kolonies verkregen bij een neutrale pH (7,01) (figuur 1). Na twee weken waren deze kolonies aanzienlijk groter dan elk ander medium. Na vier weken was de gemiddelde koloniegrootte voor elk medium significant kleiner, behalve bij een pH van 6,07, 7,37, 7,61 en 7,91 vergeleken met een pH van 7,01 (gegevens niet getoond). Het totale aantal sporen voor elke groep werd bepaald zoals eerder beschreven . Op de volgende drie van de zeventien media werden vier weken na inoculatie detecteerbare niveaus van ascosporen waargenomen: 4.240.000 sporen per groep (d.w.z. vijf agarplaten) op niet-gebufferde PDA (pH 5,63); 13.500.000 en 2.960.000 sporen per groep op gebufferde PDA, pH 5,21 en 6,53, respectievelijk. Tape dia ‘ s onthulde de productie van ascosporen op vier andere gebufferde media (Tris gebufferd PDA bij pH van 6,61 en 7,61; Tris-maleate gebufferd PDA bij pH van 8,84 en 7.91) (Tabel 2), die onder de detectiegrens van de hemacytometer lag (10.000 sporen/mL). De productie van chaetoglobosinen A en C werd geëvalueerd zoals eerder beschreven met HPLC . Chaetoglobosine C werd gedetecteerd bij een pH van 7,01 (een gemiddelde van 203 µg per vijf agarplaten), maar niet uit media bij een andere pH (Figuur 3). In geen van de monsters werd chaetoglobosine A aangetroffen (gegevens niet getoond).

weinig studies hebben de invloed van omgevingstemperatuur pH op de groei van C. globosum onderzocht. Het optimale pH-bereik voor de groei van C. globosum werd eerder beschreven als 7,1 tot 10,4 . Onze resultaten geven aan dat deze schimmel kan groeien over een bereik van verschillende pH-waarden (ongeveer 4,3 tot 9,4). Hoewel C. globosum groeide bij een pH van 3,51, waren deze kolonies klein van omvang en hadden ze een abnormale morfologie (Figuur 2). De groei van C. globosum is optimaal bij een neutrale pH (figuur 1).

detecteerbare niveaus van chaetoglobosine C werden alleen waargenomen op het medium met de grootste C. globosum-kolonies. Deze bevinding is consistent met onze resultaten van een eerdere studie die suggereren dat de productie van chaetoglobosinen direct gerelateerd is aan groei. Na onderzoek van de groei van C. globosum op vier commercieel verkrijgbare media vonden we dat het medium dat de beste groei ondersteunde ook de hoogste productie van chaetoglobosinen A en C ondersteunde .

omgevingstemperatuur pH is aangetoond dat het de productie van metaboliet beïnvloedt in andere filamenteuze schimmels. Het best bestudeerde regelgevende systeem is in Aspergillus nidulans dat door een transcriptiefactor genoemd PacC wordt gecontroleerd . Onder alkalische omstandigheden activeert PacC alkalisch tot expressie gebrachte genen zoals acvA en ipnA die betrokken zijn bij de synthese van penicilline en onderdrukt het zuur tot expressie gebrachte genen zoals stcU die betrokken is bij de synthese van sterigmatocystine. Andere filamenteuze schimmels met PACC-homologen omvatten Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum , Sclerotinia sclerotiorum en Fusarium verticillioides . Een hypothetisch eiwit vergelijkbaar met PacC is gevonden in het C. globosum genoom . Ervan uitgaande dat deze schimmel een vergelijkbaar regulerend systeem heeft als in A. nidulans, deze resultaten suggereren dat de productie van chaetoglobosine niet onder haar controle is.

de vorming van perithecia en ascosporen door C. globosum blijkt in een zure omgeving te zijn begunstigd en onder basisomstandigheden op een kunstmatig medium te worden geremd. Na vier weken waren ascosporen aanwezig in detecteerbare niveaus op ongebufferde PDA (pH 5,63) en gebufferde PDA met Tris-maleaat (pH 5,21 en 6,53) (Tabel 2). C. globosum produceerde uiteindelijk perthecia en ascosporen op citraat-fosfaat gebufferde PDA acht weken na inoculatie. Er werden geen ascosporen geproduceerd op Tris gebufferde PDA bij pH 8.24 of op het carbonaat-bicarbonaat gebufferde PDA bij pH 9,07, 9,25 en 9,35 (Tabel 2). Het is ook mogelijk dat deze remming van sporulatie bij een basische pH te wijten is aan de aanwezigheid van een van de buffercomponenten, hoewel het mechanisme op dit moment onbekend blijft.