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 BASIDIO- MYCETES DEUTERO- MYCETES 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 Kolumella Ivaros spóra: zigospóra Ivartalan szaporítósejt: sporangiospóra Citológiai jellemző: válaszfal nélküli (valódi sporangiofórum cönocita) hifasejtek, gyorsan nőnek Fejespenész (Mucor sp.) -ivartalan spóraképzés ASCOMYCETES - Tömlősgombák Aspergillus nemzetség Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt: konidium 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 D D: elektronmikroszkópos felvétel Penicillium nemzetség (Ecsetpenészek) Ivaros spóra: aszkospóra Ivartalan szaporítósejt: konidium 4
Penicillium verrucosum A C B 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 penészbevonatotalkot. 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 (a v ) 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% O 2 -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 Citrusfélék Gyümölcsök, zöldségek Hűtött húsok Szalonnafélék Kenyér, sütőipari termékek Pen. expansum Pen. italicum Penicilliumok, Aspergillusok Thamnidium elegans Asp., Alternaria, Fusarium, Mucor, Botrytis Mucor, Rhizopus, Neurospora, Cladosporium Mikotoxin termelés (patulin) Cellulázok, pektinázok termelése Felület kiszáradása esetén 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 táplt plálékláncban 14
Aflatoxinok A. flavus és A. parasiticus A. flavus --> aflatoxin B 1, B 2, ciklopiazonsav (B kék blue fluoreszcencia) A. parasiticus -->aflatoxin B 1, B 2, G 1, G 2 (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