Аспергилл жёлтый

Асперги́лл жёлтый (лат. Aspergíllus flávus) — вид гетероталличных грибов-аскомицетов, относящийся к роду Аспергилл (Aspergillus). Ранее это название применялось только к анаморфной стадии гриба.

Продуцент опасных микотоксинов — афлатоксинов.

Что важно знать
Аспергилл жёлтый
Научная классификация[1]
Царство:
Подцарство:
Подотдел:
Подкласс:
Порядок:
Семейство:
Секция:
Вид:
Аспергилл жёлтый
Международное научное название
Aspergillus flavus Link, 1809

Описание

Колонии на агаре Чапека с дрожжевым экстрактом (CYA) 6—7 см в диаметре на 7-е сутки, бархатистые по краю до шерстистых хотя бы в центральной части, с белым мицелием и обильным спороношением по всей поверхности, за исключением шерстистых участков, в серо-зелёных, жёлто-зелёных, оливково-жёлтых тонах, реже жёлтым, затем жёлто-зелёным. Часто образует склероции — беловатые, затем красно-коричневые до почти чёрных, иногда покрывающие почти всю колонию (тогда конидиальное спороношение слабовыраженное), шаровидные, 400—1000 мкм в диаметре. Реверс неокрашенный. При 37° C колонии 5,5—6,5 см в диаметре, сходные с колониями, образующимися при 25 °C, с оливковым спороношением, иногда с более обильными склероциями. На агаре с солодовым экстрактом (MEA) колонии 5—7 см в диаметре на 7-е сутки, обычно менее густые, чем на CYA.

Конидиеносные головки обыкновенно двухъярусные, но иногда преобладают одноярусные (на малых вздутиях), с неокрашенной или коричневатой ножкой 400—1000 мкм и более длиной, с шаровидным апикальным вздутием до 20—65 мкм. Метулы покрывающие верхние три четверти вздутия, 6—10 (16) мкм длиной. Фиалиды 6,5—10 мкм (при отсутствии метул — до 14 мкм) длиной. Конидии шаровидные и почти шаровидные, часто несколько неодинаковых формы и размеров, мелкошероховатые, редко гладкие, 3,5—5 мкм в диаметре.

Телеоморфа на смешанно-зерновом агаре (MCA) образует жёсткие склероциевидные стромы с клейстотециями, из которых часто только половина несут аски со спорами. Аски обычно восьмиспоровые (но нередко с 1—6 спорами), 19—30 × 16,5—26,5 мкм. Аскоспоры сплюснутые, шаровидные до широкоэллипсоидальных, мелкобородавчатые, с узким экваториальным гребнем, 8—12,5 × 7,5—12 мкм.

Отличия от близких видов

Близок Aspergillus parasiticus, который отличается толстостенными шиповатыми шаровидными конидиями, преимущественно одноярусными головками с верхушечным вздутием до 30 мкм. Aspergillus oryzae отличается более слабым спороношением — зеленоватым, затем оливково-коричневым. Конидии у этого вида несколько крупнее, часто гладкостенные. Aspergillus nomius образует пулевидные склероции (при их отсутствии морфологически неотличим).

В связи со значительным морфологическим сходством видов в секции Flavi, для их точной идентификации используется полифазный подход, включающий анализ ДНК (участков β-тубулина, кальмодулина и ITS) и профилей вторичных метаболитов. После 2010 года в результате таких исследований было описано несколько новых близкородственных видов, в том числе:

  • Aspergillus pseudocaelatus (2011)
  • Aspergillus pseudonomius (2011)
  • Aspergillus novoparasiticus (2012)
  • Aspergillus mottae (2012)
  • Aspergillus transmontanensis (2012)
  • Aspergillus sergii (2012)
  • Aspergillus bertholletius (2012)
  • Aspergillus hancockii (2017)
  • Aspergillus korhogoensis (2017)

Экология

Повсеместно распространённый гриб (космополит), сапротроф, обитающий в почве и на разлагающихся растительных остатках, которые служат основным источником инокулюма[2]. Наиболее часто выделяется из тропических и субтропических регионов с тёплым климатом[3]. Поражает широкий спектр сельскохозяйственных культур, особенно с высоким содержанием крахмала (зерновые культурыкукуруза, рис, пшеница) и жирных кислот (масличные культурыарахис, хлопчатник, соя, грецкие орехи)[4].

Гриб является термотолерантным, оптимальная температура для его роста составляет 28–37 °C, однако он способен развиваться в диапазоне от 12 °C до 48 °C[4], предпочитая условия высокой влажности (около 95 %)[4]. Производство афлатоксинов наиболее активно при температуре 28–32 °C[5] и зависит от активности воды (aw) в субстрате[6]. Повышение концентрации CO₂ в атмосфере также может стимулировать выработку токсинов.

Заражение растений и последующее накопление афлатоксинов усиливаются при стрессовых для растения-хозяина условиях, таких как засуха, тепловой стресс и повреждение насекомыми[7]. Некоторые насекомые-вредители способны напрямую стимулировать выработку токсинов грибом[8].

Влияние изменения климата Глобальное потепление способствует расширению географического ареала Aspergillus flavus. Гриб, ранее характерный для тропиков, активно распространяется в регионы с умеренным климатом[4]. Вспышки заражения кукурузы афлатоксинами уже зафиксированы в странах Южной и Центральной Европы (например, в Сербии и Венгрии) после аномально жарких и засушливых лет[9]. Согласно прогнозам, к концу XXI века ареал гриба может расшириться на северные регионы Европы, Россию, Скандинавию и Северную Америку[10].

Значение и методы контроля Aspergillus flavus является основным продуцентом афлатоксинов B1 и B2, обладающих сильным гепатоканцерогенным и иммуносупрессивным действием. Кроме того, он является одним из частых возбудителей аспергиллёза у людей и животных, особенно с ослабленным иммунитетом. В 2022 году Всемирная организация здравоохранения включила Aspergillus flavus в список грибковых патогенов критического уровня угрозы. Для борьбы с распространением гриба и загрязнением урожая разрабатываются современные методы контроля. Одним из наиболее перспективных направлений является биологический контроль с использованием нетоксигенных (атоксигенных) штаммов A. flavus, которые в полевых условиях конкурируют с токсигенными штаммами и вытесняют их[11]. Также изучается возможность использования миковирусов (вирусов, инфицирующих грибы), которые способны подавлять способность A. flavus к производству афлатоксинов[12].

Таксономия

Aspergillus flavus Link, Mag. Ges. Naturf. Fr. Berl. 3(1): 16 (1809).

Научная классификация:

Видовой эпитет flavus в переводе с латыни означает «жёлтый», что связано с характерным желтовато-зелёным цветом конидий гриба.

Название Aspergillus flavus остаётся стабильным; с 2010 года для вида не было установлено новых синонимов. Однако таксономия всей секции Flavi, к которой относится A. flavus, претерпела значительные уточнения. Из-за высокого морфологического сходства видов внутри секции для их точной идентификации применяется полифазный подход, включающий анализ ДНК (участков β-тубулина, кальмодулина и ITS) и профилей вторичных метаболитов. В результате таких исследований после 2010 года было описано несколько новых, близкородственных видов (см. раздел #Отличия от близких видов).

Синонимы

  • Aspergillus effusus Tirab., 1908
  • Aspergillus jeanselmei M.Ota, 1923
  • Aspergillus luteus (Bainier) C.W.Dodge, 1935
  • Aspergillus microviridicitrinus Costantin & Lucet, 1905
  • Aspergillus thomii G.Sm., 1951
  • Aspergillus subolivaceus Raper & Fennell, 1965
  • Aspergillus variabilis Gasperini, 1887
  • Aspergillus wehmeri Costantin & Lucet, 1905
  • Monilia flava (Link) Pers., 1822
  • Petromyces flavus B.W.Horn et al., 2009
  • Sterigmatocystis jeanselmei (M.Ota) Nann., 1934
  • Sterigmatocystis lutea Bainier, 1880
  • Sterigmatocystis variabilis (Gasperini) Sacc., 1892

Примечания

Литература

  • Horn B. W., Moore G. G., Carbone I. Sexual reproduction in Aspergillus flavus (англ.) // Mycologia. — Taylor & Francis, 2009. — Vol. 101 (3). — P. 423—429. — doi:10.3852/09-011.
  • Pitt J. I., Hocking A. D. Fungi and Food Spoilage. — Springer, 2009. — P. 305—311. — ISBN 978-0-387-92206-5. — doi:10.1007/978-0-387-92207-2.
  • Пидопличко Н. М. Грибы-паразиты культурных растений. — Киев: Наукова думка, 1977. — Т. 2. — С. 47—48.
  • Amaike S., Keller N. P. Aspergillus flavus (англ.) // Annual Review of Phytopathology. — 2011. — Vol. 49. — P. 107—133.
  • Liu Y., Wu F. Global burden of aflatoxin-induced hepatocellular carcinoma: a risk assessment (англ.) // Environmental Health Perspectives. — 2010. — Vol. 118, no. 6. — P. 818—824.
  • Magan N., Medina A., Aldred D. Possible impact of climate change on mycotoxigenic fungi and mycotoxin contamination of agricultural commodities (англ.) // Fungal Biology Reviews. — 2011. — Vol. 25, no. 4. — P. 184—192.
  • Alshannaq A., Yu J. H. Occurrence, toxicity, and analysis of major mycotoxins in food (англ.) // International Journal of Environmental Research and Public Health. — 2017. — Vol. 14, no. 6. — P. 632.
  • Cary J. W., et al. Aspergillus flavus secondary metabolites: more than just aflatoxins (англ.) // Fungal Ecology. — 2017. — Vol. 26. — P. 1—13.
  • Kumar P., Mahato D. K., et al. Aflatoxins: A global concern for food safety, human health and their management (англ.) // Frontiers in Microbiology. — 2017. — Vol. 7. — P. 2170.
  • El-Aziz A. A., et al. Aspergillus flavus and Fusarium verticillioides and Their Main Mycotoxins: Global Distribution and Scenarios of Interactions in Maize (англ.) // Toxins. — 2023. — Vol. 15, no. 9. — P. 548.