Fonalasgombák és mikotoxin termelés Élelmiszer-mikrobiológia és higiénia tárgy Dr. Maráz Anna e. tanár Budapesti Corvinus Egyetem Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék 2007
Gombák rendszertani felosztása ZYGOMYCETES ASCOMYCETES BASIDIOMYCETES
DEUTEROMYCETES
Ivaros szaporító sejt
zigospóra
aszkospóra
bazidiospóra
nincs
Ivartalan szaporító sejt
Sporangiospóra
konidium
oidium
konidium
Példa (fonalasgomba)
Mucor, Rhizopus
Aspergillus, Eurotium
Agaricus, Pleurotus
Penicilium
1
• Ivaros szaporodás az élelmiszereken szaporodó fonalasgombáknál ritkán figyelhető meg, általában ivartalanul képződő szaporítóképletek (spórák, konidiumok) jönnek létre. • A penészgomba fogalom nem rendszertani kategória, hanem arra utal, hogy a gomba szaporodása során hifaszövedéket hoz létre a felületen, így élelmiszerek esetében is
Néhány jellegzetes konídiumos penészgomba 1. Aspergillus 2. Penicillium 3. Monilia 4. Botrytis 5. Oidium 6. Cladosporium 7. Fusarium 8. Alternaria
2
ZYGOMYCETES Járomspórás gombák
sporangispórák
Rhizopus sp. - ivartalan spóraképzés
Sporangium
Ivaros spóra: zigospóra
Kolumella
Ivartalan szaporítósejt: sporangiospóra
Citológiai jellemző: válaszfal nélküli (valódi sporangiofórum cönocita) hifasejtek, gyorsan nőnek Fejespenész (Mucor sp.) - ivartalan spóraképzés
ASCOMYCETES - Tömlősgombák Aspergillus nemzetség konidium
Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt: konidium
Vezikulum
Kannapenész (Aspergillus sp.)- konidiumtartó képlet
3
Aspergillus ochraceus A: telep
A
B
B: konidiumtartó képletek – sztereomikroszkópos kép C: konidiumtartó képletek – mikroszkópos kép
C
Penicillium nemzetség (Ecsetpenészek)
D
D: elektronmikroszkópos felvétel
Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt: konidium
4
Penicillium verrucosum A
B
C
A: konidiumtartó képletek – sztereomikroszkópos kép B: konidiumtartó képletek – mikroszkópos kép C: elektron-mikroszkópos felvétel
5
A penicillin felfedezése: Flemming 1942 Antibiotikumok: Mikroorganizmusok által termelt olyan másodlagos anyagcseretermékek (szekunder metabolitok), amelyek más mikroorganizmusok szaporodását gátolják. Penicillium notatum telep Staphylococcus aureus pázsit
A/ Penicillium chrysogenum telep körül kialakult gátlási zóna. Érzékeny baktérium: Staphylococcus aureus B/ Penicillium chrysogenum konidiumtartók mikroszkópos képe
Fusarium genus
Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt:konidium
6
Alternaria nemzetség
Elsősorban rothadó anyagokon, növényeken élnek. Konidiumaik levegőben gyakoriak.
Botrytis genus
Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt:konidium Botrytis cinerea: szőlő szürkerothadás és nemesrothadás okozója
7
Cladosporium genus Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt:konidium
Cladosporium cellare: borpincék falán penészbevonatot alkot.
Claviceps purpurea: anyarozs alkaloidok termelése ANYAROZS
Aszkusz aszkospórákkal (piknidium)
8
PENÉSZGOMBÁK KÖRNYEZETI IGÉNYEI: Azokon az élőhelyeken, ahol a baktériumok és élesztőgombák nem képesek szaporodni, általában a lassabban növő (nagyobb generációs idővel rendelkező) penészgombák szaporodnak el. Az élesztő- és penészgombák gyakran együtt fordulnak elő.
pH igény: általában 3-8 között Savanyúságok, fermentált élelmiszerek nem teljesen stabilak, élesztők és penészek elszaporodnak rajtuk (pl. Penicillium italicum).
Penésztelepek kefír/tejfel felületén penészedése
Citrom
9
Vízaktivitás (av) igény: általában 0,9 - 0,85 Xerofilek: 0,75 alatt is szaporodnak pl. Aspergillus glaucus Monascus bisporus
– Hőmérséklet igény: 5-37 °C között. Általában mezofilek, de vannak közöttük pszichrofil (pl. Pen. Expansum) és termotoleráns (pl. Asp. flavus, Asp. niger), ill. termofil fajok is. – Hőtűrés: Az aszkospórák jóval hőtűrőbbek, mint a konidiumok és vegetatív sejtek (pl. Byssochlamys fulva). – Gázösszetétel igény: aerobok, minimum 0,2 – 2% O2 -t igényelnek
10
– Tápanyag igény: főleg szénhidrátok az optimális szénforrások (mono- és diszacharidok, keményítő, stb.), fehérjék kevésbé. Nitrogénforrás igényük széles (nitrátok, ammónia, peptidek, stb). – Anyagcsere típusa: légzés, néhány faj erjesztésre is képes (pl. Mucor, Rhizopus, Moniliella fajok)
Káros tevékenység Élelmiszerek tipikus penészes romlása Élelmiszer
Gomba
Jellemző
Alma
Pen. expansum
Mikotoxin termelés (patulin)
Citrusfélék
Pen. italicum
Gyümölcsök, zöldségek
Penicilliumok, Aspergillusok
Cellulázok, pektinázok termelése
Hűtött húsok
Thamnidium elegans
Felület kiszáradása esetén
Szalonnafélék
Asp., Alternaria, Fusarium, Mucor, Botrytis
Kenyér, sütőipari termékek
Mucor, Rhizopus, Neurospora, Cladosporium
11
Penészgombák okozota romlás A termékbe természetes úton kerülnek, többnyire a gyümölcs felszínéről, sérült gyümölcsökről
Aspergillus Penicillium Byssochlamys (hőrezisztens) Csak a Byssochlamys képes csökkentett oxigén tartalom mellett növekedni.
Gyümölcsök, zöldségek, szemes termények romlása
12
Feldolgozott élelmiszerek romlása
MIKOTOXIN TERMELÉS Mikotoxinok: Gombák által termelt másodlagos anyagcsere termékek (szekunder metabolitok) - Ciklusos szerves vegyületek - Emberre és állatokra mérgezők (toxikusak) - Mikróbák ellen nem hatnak
13
• Jelentőség: az ember és háziállatai táplálékát, illetve környezetét szennyezhetik, különbözõ kórképeket válthatnak ki • Kémiai diverzitás: a mikotoxinok kémiailag eltérő szerkezetűek lehetnek, a primer anyagcsere számos alkotója lehet mikotoxin prekurzor • Biológiai diverzitás: egy mikotoxint számos, egymással rokonságban nem lévő faj termelhet (fontos a termelő fajok megismerése)
Mikotoxinok útja a tá táplá pláléklá kláncban
14
Aflatoxinok A. flavus és A. parasiticus A. flavus
--> aflatoxin B1, B2, ciklopiazonsav (B – kék „blue” fluoreszcencia)
A. parasiticus -->aflatoxin B1, B2, G1, G2 (G – zöld „ green” fluoreszcencia) --> Aflatoxin M1, M2 (M tej „milk” toxin) Hatásuk: - immunszupresszió - karcinogén (májrák) Az Aspergillus flavus tüdőmikózist is okoz!
Aspergillus parasiticus - kéken fluoreszkáló aflatoxin B termelése
15
Aflatoxinok előfordulása -diók -olajos magvak -mogyoró -gabona
Az egér komoly vetélytársa lehet a penészgombának a mogyoró pusztításában...
16
… de az aflatoxin nagyon hatásos lehet ellene.
Az aflatoxin az egyik legtoxikusabb, leginkább rákkeltő anyag
17
Ochratoxinok
Aspergillus ochraceus toxinjai: ochratoxin A, B, C és ciklopiazonsav Ocharatoxin A hatása: - vesekárosítás - rákkeltő hatás (hosszú ideig, alacsony dózissal történő mérgezés) - zsíroldékony, ezért akkumulálódik -A. niger var. niger szintén termeli Előfordulása: száraz élelmiszereken -kávé -mogyorók -száraz gyümölcsök -száraz halak
Fusarium toxinok Termelt toxinok: - trichotecének (T-2 toxin) pl. F. graminearum termeli Hatása: immunszupresszió - zearalenon (F-2 toxin) - F. graminearum - ösztrogén hatás Előfordulásuk: olajos magvak, gabonák, lisztek és ezekből készült élelmiszerek
18
Penicilliumok toxinjai Fontosabb Penicillium toxinok: patulin, citrinin, ochratoxin A Leggyakoribb termelő: Pen. expansum pszichrotróf (min. va. 0,82)
Patulin Hatása: - mitózis méreg, kromoszóma töréseket okoz - gátolja az aerob légzést - idegméreg Előfordulása: -almalé -rothadt alma, körte
Ergot alkaloidok- Claviceps purpurea
Ergotizmus
•Ergot alkaloidok okozzák •Claviceps purpurea termeli •Anyarozsban •Gyógyszer alapanyag
A megbetegedettek gyakran hallucinálnak és égető érzést tapasztalnak, halált is okozhat!
19
Hallucináció - kellemes mellékhatásként jelentkezhet...
… vagy sokkal kellemetlenebb mellékhatásokat okoz
20
