Rasamsonia emersonii

Колонии на CYA на 7-е сутки при 37 °C 2—3 см в диаметре, слабо- или умеренно-растущие, с необильным белым мицелием. Экссудат отсутствует, растворимый пигмент не выделяется. Реверс колоний бледный до светло-коричневого.

При 25 °C не растёт, при 30 °C растёт слабо.

На агаре с солодовым экстрактом (MEA) колонии при 37 °C широко-растущие, на 7-е сутки более 5 см в диаметре, бархатистые до шерстистых, с обильным оливково-коричневым спороношением. Реверс коричневый. Образуются обильные белые клейстотеции, затем темнеющие до жёлто-коричневых.

На агаре с дрожжевым экстрактом и сахарозой (YES) колонии на 7-е сутки при 37 °C 1,5—4,5 см в диаметре, с необильным мицелием, едва спороносящие в бледных оливково-коричневых тонах. Реверс светло-коричневый, растворимый пигмент не образуется.

Клейстотеции красно-коричневые до оранжево-коричневых, шаровидные, до 300 мкм в диаметре. Аски восьмиспоровые, 8—10,5 × 6,5—8 мкм. Аскоспоры почти шаровидные до широкоэллипсоидальных, гладкостенные, 3,5—4 × 2,5—3,5 мкм.

Конидиеносцы — двухъярусные и трёхъярусные кисточки 50—150 мкм длиной и 2—3,5 мкм толщиной, шероховатые. Метулы по 3—5 в мутовке, равные, 10—20 мкм длиной. Фиалиды цилиндрические, суженные в короткую шейку, по 5—10 в пучке, 8,5—10 × 2—2,5 мкм. Конидии цилиндрические, гладкостенные, 3,5—5 × 1,5—3 мкм.

Широко распространённый вид, однако часто не выявляется, поскольку не развивается при температуре 25 °C и ниже^[4]. Выделяется из саморазогревающегося компоста, из почвы (особенно в местах, подверженных солнечному нагреву), а также из проб воздуха и промышленных объектов с повышенной температурой^[4]. Описан из Италии.

Rasamsonia emersonii — типичный термофил, его оптимальная температура роста находится в диапазоне 45—55 °C^[4]. Эта адаптация позволяет ему процветать в средах, где конкуренция со стороны мезофильных микроорганизмов снижена. В экосистемах гриб выполняет роль сапротрофа, участвуя в разложении мёртвого органического материала, в частности, сложных растительных полимеров, таких как лигнин и целлюлоза^[5].

Благодаря способности производить широкий спектр термостабильных (устойчивых к высоким температурам) ферментов (например, целлюлазы, ксиланазы и липазы), вид представляет большой интерес для биотехнологии^[6]. В клиническом значении упоминается редко, однако есть данные о том, что гриб может вызывать хроническую колонизацию дыхательных путей у человека^[4]. Официальный охранный статус виду не присвоен, и он не рассматривается как нуждающийся в специальных мерах охраны.

После таксономической переклассификации в 2012 году термофильный гриб Rasamsonia emersonii стал объектом углублённых исследований как перспективный источник термостабильных ферментов для биотехнологических процессов, в первую очередь для производства биотоплива. Исследования были сосредоточены на характеристике его ферментных систем, их применении в расщеплении растительной биомассы и на генетической модификации гриба для повышения эффективности.

Характеристика термостабильных ферментов Значительные усилия были направлены на выделение и изучение специфических ферментов R. emersonii, способных эффективно работать при высоких температурах:

• Эндоглюканаза (ReCel7B): относится к семейству гликозид-гидролаз 7 (GH7) и демонстрирует оптимальную активность при температуре 80 °C.
• Ксиланазы: проявляют максимальную активность при 80 °C и pH 5,5. Одна из выделенных ксиланаз, Xyl_C, показала высокую термостабильность с периодом полураспада более 6 часов при 80 °C.
• Альфа-глюкуронидазы (ReGH67 и ReGH115): охарактеризованы в 2016 году, играют важную роль в разрушении гемицеллюлозной фракции растительной биомассы и оптимально функционируют при температуре около 70 °C.
• Кислотоустойчивая хитиназа: проявляет оптимальную активность при pH 2,8, что является самым низким показателем для грибковых хитиназ.
• Литические полисахаридные монооксигеназы (LPMO): транскриптомные и секретомные анализы (2024 г.) позволили изучить экспрессию генов этих ферментов, которые используют окислительный механизм для разрыва связей в кристаллических полисахаридах, таких как целлюлоза, повышая эффективность гидролиза.

Применение в производстве биотоплива Основное применение ферментов R. emersonii — стадия осахаривания лигноцеллюлозного сырья (например, рисовой соломы и жмыха сахарного тростника) для превращения полисахаридов в простые сахара, которые затем могут быть сброжены в этанол второго поколения.

Генетическая инженерия Для целенаправленного улучшения штаммов R. emersonii применяются методы генетической инженерии. В 2023 году с использованием технологии CRISPR/Cas9 был успешно отключён (нокаутирован) ген ACE1, кодирующий белок, который является негативным регулятором экспрессии целлюлаз. В результате модифицированный штамм ΔACE1 показал значительное увеличение активности ключевых ферментов: эндоглюканазы (+22 %), целлобиогидролазы (+20,7 %), бета-глюкозидазы (+24,6 %) и ксиланазы (+18,1 %).

В ходе другого исследования было установлено, что нативный ферментный коктейль R. emersonii содержит малое количество ключевого фермента — целлобиогидролазы (CBH1). Путём экспрессии этого фермента в дрожжах Pichia pastoris и последующего добавления его к нативному коктейлю удалось значительно повысить эффективность осахаривания предобработанной рисовой соломы, достигнув показателей, сравнимых с коммерческими ферментными препаратами.

Вид был впервые описан в 1965 году нидерландским микологом Амелией С. Столк (Amelia C. Stolk). При первоначальном описании вид получил два названия для разных стадий жизненного цикла: телеоморфа была названа Talaromyces emersonii Stolk, а анаморфа — Penicillium emersonii Stolk. Видовой эпитет emersonii дан в честь американского миколога Ральфа Эмерсона (1912—1979), который выделил этот гриб.

В 2011 году микологи Йос Хаубракен (Jos Houbraken) и Йенс Фрисвад (Jens Frisvad) перенесли вид в новый, выделенный ими род Rasamsonia. Статья с новой классификацией была опубликована онлайн в октябре 2011 года, а в печатном выпуске журнала Antonie van Leeuwenhoek — в феврале 2012 года.