पेनिसिलियम: विशेषताएँ, वर्गीकरण, आकारिकी, निवास स्थान - जीवविज्ञान - 2025

पेनिसिलियम बैक्टीरिया का एक जीनस है जो असोमाइकोटा फेलम में पाया जाता है। यह पहली बार 1809 में जर्मन माइकोलॉजिस्ट हेनरिक लिंक द्वारा वर्णित किया गया था और इसकी वर्गीकरण स्वायत्तता जटिल रही है।

सबसे पहले यह ड्यूटेरोमाइसेट्स (अपूर्ण कवक) में स्थित था, क्योंकि केवल इसकी एनामॉर्फिक (अलैंगिक) स्थिति ज्ञात थी। बाद में यह पाया गया कि पेनिसिलियम यूपीनिसिलियम के टेलोमोर्फ़िक (यौन) राज्यों और एस्क्लेसीसेज़ के टालरोमाइसेस जेनेरा के अनुरूप था।

पेनिसिलियम के कॉनिडीओफोर। AJC1 द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से।

पेनिसिलियम की एनामॉर्फिक अवस्था को सेप्टेट हाइलिन (रंगहीन) हाइफे की विशेषता है। जब प्रयोगशाला संस्कृति मीडिया में रखा जाता है, तो उपनिवेश नीले, नीले-हरे, गुलाबी से बदल जाते हैं।

पेनिसिलियम की व्युत्पत्ति ब्रश से होती है, क्योंकि कोनिडियोफोरस (संरचनाएं जो अलैंगिक बीजाणु पैदा करती हैं) शाखाएं हैं।

पेनिसिलियम, एक साथ अन्य प्रकार के कवक के रूप में जाना जाता है, क्योंकि वे विभिन्न कार्बनिक उत्पादों पर बढ़ते हैं, विभिन्न रंगों की एक परत बनाते हैं। यह जीनस सैप्रोफाइटिक है और विभिन्न वातावरणों में विकसित हो सकता है।

जीनस की कई प्रजातियां मनुष्यों के लिए बहुत महत्व रखती हैं। पेनिसिलिन (दवा में इस्तेमाल होने वाला पहला एंटीबायोटिक) पी। क्रिसोजेनम से प्राप्त किया गया था। दूसरी ओर, तथाकथित नीले पनीर पेनिसिलियम प्रजातियों के लिपोलाइटिक और प्रोटियोलिटिक गतिविधि से अपनी विशेषताओं को प्राप्त करते हैं।

कुछ प्रजातियाँ स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं। ये विभिन्न टॉक्सिंस जैसे कि ऑक्रैटॉक्सिन का उत्पादन करते हैं जो कि गुर्दे की प्रणाली को नुकसान पहुंचाते हैं। अन्य प्रजातियां विभिन्न खाद्य पदार्थों जैसे रोटी और साइट्रस को नुकसान पहुंचाती हैं। कुछ जानवरों और मनुष्यों के रोगजनक हैं।

सामान्य विशेषताएँ

समूह को सेप्टेट हाइपे और मायसेलिया फॉर्म फिलामेंट्स प्रस्तुत करने की विशेषता है। जब प्रयोगशाला में खेती की जाती है तो यह एक कॉम्पैक्ट मायसेलियम और अच्छी तरह से परिभाषित मार्जिन के साथ कालोनियों का उत्पादन करता है।

उपनिवेश तेजी से बढ़ रहे हैं और एक ऊनी या कॉटनी उपस्थिति है। वे शुरू में सफेद होते हैं और फिर नीले-हरे, हरे-पीले या गुलाबी रंग में बदल जाते हैं।

सेक्स स्पोर्स (एस्कॉस्पोरस) एससीआई (फ्रूइंग बॉडीज) में निर्मित होते हैं जो समूह के आधार पर बनावट में लकड़ी या नरम हो सकते हैं।

जीनस की सबसे उत्कृष्ट विशेषता ब्रांच्ड, ब्रश के आकार के कॉनिडोफोरस का विकास है। कोनिडियोफोर के विभिन्न प्रकार के ब्रांचिंग प्रजातियों को अलग करने की अनुमति देते हैं।

कोनिडियोफोर अच्छी तरह से संरचित है और इसमें एक अक्ष है जिसमें से शाखाएं (मेटालिस) बनती हैं। फियालिड्स (बोतल के आकार की कोशिकाएं जो कोनिडिया का निर्माण करती हैं) का निर्माण मेटल्स पर होता है। यह जीनस की प्रजातियों में अंतर करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चरित्र है।

Conidiophores के प्रकार

सरल: phialides एकान्त हैं।

मोनोवेरिटिसिलेट्स: फियालाइड्स का एक समूह कोनिडियोफोर अक्ष के शीर्ष पर होता है।

Divicariates: मेथ्यूल्स शाखा विभिन्न ऊंचाइयों पर और इन पर फियालाइड्स के समूह होते हैं।

बिवर्टिकाइलेट्स: शाफ्ट की नोक पर तीन या अधिक मेटालिस बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक के शीर्ष पर फियालाइड्स का एक समूह होता है।

Terverticylates: वे मेट्यूल और फ़ाइलाइड के बीच मध्यवर्ती शाखाओं की एक श्रृंखला प्रस्तुत करते हैं।

मायकोटॉक्सिन का उत्पादन

पेनिसिलियम प्रजाति विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करती है जो भोजन को दूषित करते हैं, जिन्हें मायकोटॉक्सिन के रूप में जाना जाता है। सबसे आम हैं ऑक्रैटॉक्सिन और पैटुलिन।

ओक्रैटोक्सिन अनाज और पनीर को दूषित कर सकते हैं, साथ ही मनुष्यों द्वारा उपभोग किए गए जानवरों के वसा में भी जमा हो सकते हैं। ये विषाक्त पदार्थ गुर्दे की प्रणाली को प्रभावित करते हैं।

पतुलिन अनाज और नट्स में पाए जाते हैं। यह प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर कर सकता है और तंत्रिका तंत्र पर हमला कर सकता है।

पोषण

पेनिसिलियम प्रजातियां सैप्रोफाइट हैं। उनके पास इस तथ्य के कारण कार्बनिक पदार्थों को नीचा दिखाने की उच्च क्षमता है कि वे बड़ी मात्रा में हाइड्रोलाइटिक एंजाइम का उत्पादन करते हैं। इन एंजाइमों में अपघटन प्रक्रिया को गति देने की क्षमता होती है।

इन कवक को मोल्ड्स के रूप में जाना जाता है और उनके बीजाणु कई संलग्न इमारतों में मुख्य वायु प्रदूषक हैं। इसके अलावा, वे खेत में और फसल के बाद दोनों में विभिन्न फसलों के रोगजनकों के रूप में व्यवहार करते हैं।

कई विषाक्त पदार्थों का उत्पादन कर सकते हैं जो मनुष्यों को नुकसान पहुंचाते हैं। अन्य कुछ खाद्य पदार्थों के किण्वन के पक्ष में हैं और एंटीबायोटिक दवाओं के उत्पादन में भी सक्षम हैं।

Phylogeny और taxonomy

पेनिसिलियम का वर्गीकरण बहुत जटिल है, क्योंकि कवक के कई समूहों में यह अक्सर होता था कि एनामॉर्फिक और टेलोमोर्फिक राज्यों को अलग-अलग कर माना जाता था।

सबसे पहले जीनस कृत्रिम समूह Deuteromycetes (अपूर्ण कवक) में स्थित था क्योंकि उनके यौन रूपों का पता नहीं था। Teleomorphs ऑर्डर यूरोटियल के भीतर एस्कॉम्कोटा फाइलम पर स्थित हैं

जीनस को चार सबजेनर में अलग किया गया था: एस्परगिलोइड्स, फुरैक्टम, पेनिसिलियम और बायवर्टिकिलियम, जो कॉनिडीफोर के प्रकार से भिन्न होते हैं। बाद में, Biverticillatum टेलोमोर्फिक जीनस Talaromyces और अन्य तीन उपसमूह Eupenicillium के साथ जुड़ा हुआ था।

बाद में, पेनिसिलियम सेंसो सिप्टो (टैलोमीसेस सहित) की समीक्षा में, टेलोमोर्फ यूपेनिसिलियम को एक पर्याय माना जाने लगा, क्योंकि पेनिसिलियम नाम पुराना है।

लिंग

यह चिकनी दीवारों के साथ हाईफे के नेटवर्क द्वारा गठित एससीआई पेश करके विशेषता है। Asci संस्कृति के माध्यम में कुछ हफ्तों में परिपक्व होता है। आठ एस्कोस्पोर बनते हैं जो एककोशिकीय होते हैं। एनामॉर्फ (सबजेनस बायवर्टिकिलटम) में संकीर्ण फियालाइड्स होते हैं।

आणविक अध्ययनों ने निर्धारित किया कि यह एक मोनोफैलेटिक समूह है और वर्तमान में त्रिचोकोमेसे परिवार में स्थित है। लगभग 110 प्रजातियों को पहचाना जाता है, जिन्हें सात वर्गों में बांटा गया है।

ब्याज की प्रजातियों में, टी। मार्नेफ़ेई बाहर खड़ा है, एक रोगज़नक़ जो एचआईवी के रोगियों में प्रणालीगत माइकोसिस का कारण बनता है।

लिंग

वर्तमान में जीनस में यूपेनिसिलियम की सभी प्रजातियां शामिल हैं, साथ ही जेना एलाडिया, टोरुलोमीज़, क्रोमोसलेस्टा और हेमिकार्पेनेलिस।

प्रजातियां आइसोडायमेट्रिक कोशिकाओं (समान पक्षों) के साथ बहुत कठिन दीवारों (स्क्लेरोटाइज्ड) के साथ पेश करती हैं। Asci को परिपक्व होने में महीनों लगते हैं, और कुछ मामलों में, ascospores परिपक्व होने में विफल होते हैं।

अलैंगिक अवस्था को एम्फ़ुलस या बोतल के आकार के विस्तृत फ़ाइलाइड्स की विशेषता है।

यह जीन एस्परगिलैसी परिवार में स्थित है और इसे दो सबगेंरा (एस्परगिलोइड्स और पेनिसिलियम) और 25 वर्गों में विभाजित किया गया है।

वास

पेनिसिलियम प्रजाति विभिन्न वातावरणों में पनप सकती है और एक कॉस्मोपॉलिटन वितरण है। ये तापमान, लवणता, पीएच या पानी के तनाव की चरम स्थितियों में रहने में सक्षम हैं।

पेनिसिलियम की उपस्थिति पौधों की 400 से अधिक प्रजातियों पर बताई गई है। वे बहुत ठंडे क्षेत्रों जैसे उप-आर्कटिक और टुंड्रा में पाए गए हैं।

खारे वातावरण में, पेनिसिलियम प्रजाति की उपस्थिति को समुद्री जीवों के एंडोफाइट्स या उच्च लवणता की मिट्टी में बढ़ने के रूप में बताया गया है।

अन्य प्रजातियां प्राकृतिक रूप से या मानव गतिविधियों से अत्यधिक अम्लीय मिट्टी में बढ़ने में सक्षम हैं, जैसे खनन अपशिष्ट और औद्योगिक अपशिष्ट जल।

प्रजनन

पेनिसिलियम और टैलोमीयस प्रजातियां अलैंगिक और लैंगिक रूप से प्रजनन करती हैं।

अलैंगिक प्रजनन

यह मायसेलिया के विखंडन से हो सकता है जो बाद में विभाजित करना जारी रखता है। अन्य मामलों में, एक स्क्लेरोटियम (मोटी-दीवार वाली मायसेलियम) बन सकती है जो प्रतिकूल परिस्थितियों का सामना कर सकती है और फिर विभाजित करना शुरू कर सकती है।

अलैंगिक प्रजनन का सबसे सामान्य रूप कोनिडिओफोरस से कोनिडिया (सेक्स स्पोर्स) का उत्पादन है। ये फिलाइड्स के नाभिक के विभाजन से बनते हैं।

यौन प्रजनन

सेक्स स्पोर्स का उत्पादन एस्की में किया जाता है। एक एथेरिडियम (पुरुष संरचना) और एसकोगोनियम (महिला संरचना) उत्पन्न होते हैं। दोनों संरचनाओं के साइटोप्लाज्म फ्यूज (प्लास्मोगैमी) और फिर नाभिक में जुड़ते हैं (करयोगी)।

द्विगुणित कोशिका बनने के बाद अर्धसूत्रीविभाजन होता है। चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं जो माइटोसिस से गुजरती हैं, इस प्रकार आठ एस्कॉस्पोर पैदा करती हैं।

Ascospores एक एकल नाभिक के साथ अगुणित होते हैं। उनके पास एक चिकनी या सजावटी सतह हो सकती है और हवा से उड़ा दी जाती है या बारिश से छुट्टी दे दी जाती है।

रोगजनकों और रोगों

पेनिसिलियम की विभिन्न प्रजातियां भोजन के खराब होने का कारण हैं, खासकर जब स्थिति आर्द्र और गर्म होती हैं। इन पर कालोनियां विकसित होती हैं और जो एंजाइम पैदा करते हैं, वे जल्दी से टूट जाते हैं। उपनिवेश आमतौर पर हरे रंग के होते हैं।

पेनिसिलियम और अन्य जेनेरा के बीजाणुओं द्वारा इमारतों का संदूषण भी अक्सर होता है। बंद और नम वातावरण कवक के विकास का पक्ष लेते हैं। ऐसे लोग हैं जो बीजाणुओं के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, जो विभिन्न श्वसन रोगों और एलर्जी का कारण बनता है।

टी। मार्नेफ़ेई (पूर्व में पेनिसिलियम मार्नेफ़ी) पेनिसिलियोसिस का कारण बनता है, जो दक्षिणपूर्व एशिया के लिए एक बीमारी है। यह केवल इम्यूनोसप्रेस्ड रोगियों को प्रभावित करता है, मुख्यतः एचआईवी वाले। Conidia इनहेलेशन द्वारा मेजबान को संक्रमित करता है और फिर कुछ अंगों के कार्य को प्रभावित करते हुए, अंतःकोशिकीय रूप से विकसित करता है।

जैव प्रौद्योगिकी

कुछ पेनिसिलियम प्रजातियों का व्यापक रूप से खाद्य और दवा उद्योग में उपयोग किया जाता है।

कई मांस उत्पादों में जो परिपक्वता प्रक्रियाओं के अधीन होते हैं, सतह पर फंगल कालोनियों की उपस्थिति आम है। ये मशरूम विभिन्न रासायनिक यौगिकों के उत्पादन के कारण विशेषता सुगंध और स्वाद को बढ़ाते हैं।

पेनिसिलियम प्रजाति कुछ किण्वित सॉसेज जैसे सलामी में सतह माइक्रोबियल वनस्पतियों को बनाती है। ये एंटीऑक्सिडेंट हैं और desiccation को रोकते हैं, इसके अलावा उत्पादों के इलाज में योगदान देने वाले रोगजनक क्षमता के अलावा और रोगजनकों के हमले से बचते हैं।

तथाकथित नीली चीज के मामले में, उनके परिपक्वता के दौरान पी। रोक्फोर्टी को जोड़ा जाता है। इसकी गतिविधि एंजाइमों का उत्पादन करती है जो रासायनिक यौगिकों को तोड़ती हैं और इन चीज़ों की सुगंध पैदा करती हैं। नीले धब्बे पनीर पर कवक के उपनिवेश हैं।

कुछ प्रजातियां प्राकृतिक एंटीबायोटिक्स का उत्पादन करने में सक्षम हैं। इनमें से एक पेनिसिलिन है, जो मुख्य रूप से पी। क्राइसोजेनम से प्राप्त की जाती है। पेनिसिलिन दवा में इस्तेमाल होने वाला पहला एंटीबायोटिक था।

संदर्भ

1. मांस उत्पादों में उपयोग के लिए एंटोफंगल पेप्टाइड्स के पेनिसिलियम उत्पादकों का एकोस्टा आर (2006) चयन। डॉक्टर की उपाधि पाने के लिए स्मृति। फैकल्टी ऑफ वेटरनरी मेडिसिन, एक्स्ट्रीमैडुरा विश्वविद्यालय, स्पेन। 288 पी।
2. Cabañes J, MR Bragulat और G Castellá (2010) Ochratoxin जीनस पेनिसिलियम में एक उत्पादक प्रजाति है। टॉक्सिन 2: 1111-1120।
3. हाउब्रेकेन और आरए सैमसन (2011) पेनिसिलियम का फीलोगेनी और तीन परिवारों में त्रिचोकोमेसी का अलगाव। माइकोलॉजी में अध्ययन 70: 1-51।
4. सैमसन आरए, एन यिलमाज़ी, जे हैब्राकेन, एच स्पिएरनबर्ग, केए सीफ़र्ट, एसडब्ल्यू पीटरसन, जे वर्गा और जेसी फ्रिसवाड (2011) Phylogeny और जीनस Talaromyces के नामकरण और पेनिसिलियम सबजेनस बायवर्टिकिलियम में कर लगाया। माइकोलॉजी में अध्ययन 70: 159-183।
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi और RA Samson (2014) जीनस पेनिसिलियम की पहचान और नामकरण। माइकोलॉजी में अध्ययन 78: 343-371।
6. यादव ए, पी वर्मा, वी कुमार, पी सांगवान, एस मिश्रा, एन पणजी, वी गुप्ता और एके सक्सेना (2017) विभिन्न आवासों में जीनस पेनिसिलियम की जैव विविधता। इन: केवी गुप्ता और एस रोड्रिगेज-कैंटो (एड)। माइक्रोबियल जैव प्रौद्योगिकी और बायोइंजीनियरिंग में नए और भविष्य के विकास। पेनिसिलियम प्रणाली के गुण और अनुप्रयोग। एल्सेवियर, यूनाइटेड किंगडम।