Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

1

Ćwiczenie 7

Część teoretyczna:

I. GRZYBY STRZĘPKOWE (KRÓLESTWO: Fungi)

A. Sprzężniaki (Zygomycota)

• cechy charakterystyczne:

- grzybnia wielojądrowa,
- brak przegród poprzecznych (sept),
- rozmnażanie wegetatywne przez zarodniki (spory), powstające w zarodniach (sporangium), tworzonych na
specjalnych strzępkach – trzonkach zarodnionośnych (sporangioforach),
- charakterystyczny element strukturalny zarodni – kolumella,
- rozmnażanie płciowe – połączenie gametangiów męskich i żeńskich, tworzy się zygota,

• przedstawiciele:

Rodzaj Mucor – grzybnia wysoka przejrzysta, początkowo biała później szarzejąca, nazywane drożdżami
mukorowymi – fermentują cukry wytwarzając w środowiskach płynnych ok. 7% etanolu, występują jako
zanieczyszczenia powietrza w mleczarniach, mogą powodować wady masła (silne właściwości lipolityczne),

Rodzaj Rhizopus – jasnoszare murawki o luźnej strukturze, brzeżne strzępki w zetknięciu z powierzchnią
stałą tworzą rozgałęzione chwytniki (ryzoidy), są bardzo rozpowszechnione, przyczyniają się do psucia
owoców, wady niektórych serów, występują jako zanieczyszczenie żywności, są przyczyną psucia się mięsa
przechowywanego w chłodni, są zdolne do wytwarzania mykotoksyn,

Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

2

B. Inne grzyby strzępkowe:
- septowana, wielokomórkowa grzybnia, często rozgałęziona
- mogą tworzyć się artrokonidia, lub oidia,
- formą przetrwalną są chlamydospory – jedno lub wielokomórkowe, powstające w wyniku przekształcenia
strzępek lub konidiów wielokomórkowych,

• Najważniejsze rodzaje

Rodzaj Aspergillus – charakteryzuje się główkowatym zakończeniem konidioforu, tworzącym się na
strzępkach powietrznych (aparat konidialny), niektóre gatunki mają stadium płciowe tworząc zarodniki
workowe, rozpowszechnione w przyrodzie, Najliczniej występują w glebie, rozwijają się na resztkach
roślinnych i zwierzęcych, znanych jest ponad 150 gatunków, wśród których są odmiany odpowiedzialne za
psucie się żywności, skór, drewna i papieru, liczne gatunki są patogenne dla ludzi i zwierząt. U nielicznych
gatunków tego rodzaju wykryto stadia płciowe, które tworzą zarodniki workowe. A. niger wytwarza kwas
cytrynowy – wykorzystywany w przemyśle. A. flavus wytwarza aflatoksynę, która może powodować
nowotwory wątroby, zanieczyszcza produkty żywnościowe, jak np. orzeszki ziemne.

Rodzaj Penicillium - pędzelkowate konidiofory, powstające przez rozgałęzienie strzępka konidionośnego,
konidia są z łatwością przenoszone przez wiatr, dzięki czemu są wszechobecne w środowisku, jako typowe
sąprofity, aktywnie uczestniczą w rozkładzie materii organicznej, są przyczyną psucia się zarówno
surowców roślinnych podczas ich magazynowania oraz produktów spożywczych, liczne szczepy wytwarzają
mykotoksyny: głównie aflatoksyny, ochratoksynę A i patulinę. Gatunki z rodzaju Penicillium wytwarzają
również liczne antybiotyki, np. penicylina jest wytwarzana przez Penicillium chrysogenum.

Rodzaj Fusarium – tworzy obfitą grzybnię o jasnych barwach od spodu zabarwioną pomarańczowo,
czerwono lub fioletowo, znane są dwa rodzaje konidiów – makrokonidia, wielokomorowe o rogalikowatym
kształcie oraz jednokomórkowe, owalne lub elipsoidalne mikrokonidia, są powszechnie występującymi
sąprofitami bytującymi w glebie i na szczątkach roślinnych, liczne są pasożytami roślin. Wytwarzają
enzymy hydrolizujące pektyny. Wiele gatunków wytwarza bardzo silne toksyny, które mogą wywoływać
śmiertelne zatrucia u ludzi. Niektóre gatunki z tego rodzaju są anamorfami grzybów Giberella.

Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

3

Rodzaj Botrytis – charakteryzuje się wełnistą grzybnią jasnoszarą lub oliwkowobrunatną z szarą warstwą
konidiów. Konidiofory są proste, septowane, rozgałęzione na końcu, kończą się pęcherzykami z
blastokonidiami na ich powierzchni. Powszechnie występują w przyrodzie, spełniając ważną rolę w procesie
biodegradacji celulozy i pektyn w warunkach naturalnych, są sąprofitami, ale w pewnych warunkach
występują jako organizmy patogenne, na owocach identyfikowana jest jako tzw. szara pleśń.

Rodzaj Alternaria – tworzy grzybnię aksamitną, wełnowatą, ciemnoszarą i oliwkową, z wydzielanym do
podłoża czarnym pigmentem, konidia są duże, wielokomorowe (podziały poprzeczne i podłużne) o szerszej
podstawie, brunatne, ostatnia komórka wypączkowuje nowe konidium, co w rezultacie daje ich łańcuchy,
grzyby te występują pospolicie jako saprofity i pasożyty roślin, są przyczyną psucia owoców powodując
mięknięcie tkanki i wyciek soku, są zdolne do wytwarzania mykotoksyn. Powszechne w powietrzu – alergie.

Rodzaj Cladosporium – tworzy grzybnie początkowo białą, później przybierającą czarne lub oliwkowe
zabarwienie, konidia są wielokomórkowe (przegroda tylko poprzeczna) lub jednokomórkowe, cylindryczne,
lub o kształcie cytryny, zakończone tępo, o zabarwieniu oliwkowym, są sąprofitami materiału roślinnego,
żywności, tekstyliów i materiałów gumowych, niektóre gatunki produkują toksyczne metabolity. Częste w
powietrzu (alergie u ludzi).

Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

4

Rodzaj Geotrichum – tworzy grzybnie niską, gładką o zabarwieniu białym, cylindryczne lub elipsoidalne
artrokonidia (oidia) powstają w łańcuchach na szczytach strzępek w wyniku rozpadu, jest uciążliwym
mikroorganizmem w przemyśle mleczarskim i przy produkcji kiszonek, powoduje rozkład kwasu
mlekowego (odkwaszanie).

Rodzaj Trichoderma – tworzy kolonie przejrzyste, szybko rozprzestrzeniające się, płaskie i nieregularne.
Konidiofory są rozmieszczone nierównomiernie na powierzchni kolonii, ale w określonych jej strefach, są
silnie rozgałęzione, z osią centralną - tworzą kształt drzewka. Fialidy są kształtu butelkowatego, na ich
końcach umieszczone są w grupach konidia, zwykle zielone, czasami szkliste. Mikroorganizmy te
charakteryzują się silnymi właściwościami celulolitycznymi, często występują na roślinach, mogą
wywoływać zgniliznę artykułów żywnościowych w magazynach. W rolnictwie wykorzystywane jako
naturalny środek biologiczny do ochrony nasion - działa antagonistycznie w stosunku do innych grzybów
glebowych. Dla niektórych gatunków znane są stadia teleomorficzne, np. Trichoderma viride stanowi
stadium konidialne workowca Hypocrea rufum.

II. MYKOTOKSYNY
Są toksycznymi metabolitami wtórnymi grzybów (pleśni), należących przede wszystkim do rodzajów
Aspergillus, Penicillium i Fusarium. Mogą powstawać w wielu produktach rolnych i w bardzo różnych
warunkach. Mykotoksyny mają różnorodne działania toksyczne oraz charakteryzują się wysoką odpornością
na temperaturę i dlatego ich obecność w żywności i paszach niesie ze sobą potencjalne zagrożenie dla
zdrowia zarówno ludzi jak i zwierząt.

Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

5

Główne grupy mykotoksyn

MYKOTOKSYNY

PRODUCENT

Aflatoksyny B

1

, B

2

, G

1

, G

2

i M

1

Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. nomius

Ochratoksyna A

Penicillium verrucosum, Aspergillus alutaceus

Patulina

Penicillium expansum, Aspergillus clavatus,
Byssochlamys nivea

Fumonizyny

Fusarium moniliforme, F. proliferatum

Deoksywalenon

Fusarium graminearum, F. culmorum, F.
crookwellense, F. sporotrichoides, F. poae, F.
acuminatum

Zearalenon

Fusarium graminearum, F. culmorum, F.
crookwellense

Liczne gatunki pleśni klasy Ascomycetes wytwarzają mykotoksyny, np. ochratoksyny, aflatoksyny,

patulinę, kwas penicylinowy, cytryninę. Ochratoksyny są wytwarzane przez kilka szczepów grzybów
rodzaju Aspergillus i Penicillium. Grzyby te są wszechobecne i stanowią duże zagrożenie zakażenia
żywności i pasz. Ochratoksyna A należy do najbardziej rozpowszechnionych związków i stwierdzono jej
występowanie w ponad 10 krajach Europy i USA. Wytwarzanie ochratoksyny przez grzyby rodzaju
Aspergillus (Aspergillus ochraceus) jest ograniczone i następuje w warunkach wysokiej wilgotności i
podwyższonej temperatury, podczas gdy co najmniej kilka szczepów Penicillium (Penicillium viridictum)
może wytwarzać ochratoksynę w niskiej temperaturze, w granicach 5°C.

Aflatoksyny są produkowane przez niektóre rodzaje A. flavus i większość, lecz nie wszystkie, rodzaje A.
parasiticus. Istnieją cztery główne aflatoksyny: B

1

, B

2

, G

1

, G

2

. Mają zdolność fluorescencji w świetle UV.

Aflatoksyny mogą znajdować się w mleku, serze, ziarnach zbóż, orzeszkach ziemnych, nasionach bawełny,
orzechach, migdałach, figach, przyprawach oraz różnych innych produktach żywnościowych i paszach.
Obecność toksyn w mleku, jajach i mięsie wynika z faktu, że zwierzęta spożywały zanieczyszczoną paszę.
Jednak największe ryzyko skażenia toksynami występuje w takich produktach jak ziarno kukurydzy,
orzeszki ziemne oraz nasiona bawełny.

Patulina jest toksycznym metabolitem wtórnym niektórych gatunków grzybów, zarówno z rodzaju
Aspergillus, Penicillium, jak i Byssochlamys nivea. Wśród wyżej wymienionych grzybów pleśniowych
najważniejszym gatunkiem, który powszechnie skaża jabłka i inne owoce jest Penicillium expansum. P.
expansum jest często izolowany z ziemi, która zanieczyszcza powierzchnie zdrowych tkanek owoców. Tym
niemniej, porost pleśni i towarzysząca mu produkcja patuliny, normalnie zachodzą tylko w następstwie
uszkodzenia powierzchni owocu, które może być spowodowane przez owady i/lub burze oraz w toku
obróbki. W warunkach laboratoryjnych patulina może być produkowana przez wiele różnych grzybów
pleśniowych na jabłkach, winogronach, zbożach i nawet produktach przetrzymywanych w lodówce, takich
jak żółty ser i konserwowane mięsa, ale w warunkach naturalnych znana jest przede wszystkim jako
substancja skażająca jabłka i sok jabłkowy.

III. INFORMACJE DODATKOWE

Ważne pojecia:

Teleomorf: stadium rozmnażania płciowego, zwykle o kształcie owocnika
Anamorf: stadium rozmnażania bezpłciowego, często pleśnio-podobne
Synanamorfy: liczne morfologicznie różne stadia bezpłciowe wytwarzane przez jednego grzyba
Holomorf: cały grzyb obejmujący zarówno stadium teleomorficzne, jak i anamorficzne.

Grzyby klasyfikuje się głównie na podstawie budowy struktur związanych z rozmnażaniem

płciowym. Jednakże, liczne grzyby rozmnażają się tylko bezpłciowo i nie da się ich umiejscowić w takiej
klasyfikacji. Inne gatunki wytwarzają zarówno stadia płciowe, jak i bezpłciowe. Do takich

Mikrobiologia – II rok Towaroznawstwo i Dietetyka

6

problematycznych gatunków należą przede wszystkim członkowie Ascomycota (workowce), ale także
niektóre z Basidiomycota (podstawczaki). Ponadto wśród grzybów, które rozmnażają się i płciowo i
bezpłciowo, często jeden ze sposobów rozmnażania może być obserwowany jedynie w ściśle określonych
warunkach bądź punkcie czasowym. To sprawia, że często trudno jest skojarzyć ze sobą różne stadia tego
samego gatunku grzyba. Jedynie analiza molekularna genomu pozwala na prawidłowe klasyfikowanie
grzybów w jednostki ze sobą spokrewnione.

W chwili obecnej artykuł 59 Międzynarodowego Kodeksu Nomenklatury Botanicznej pozwala

mikologom na stosowanie podwójnego nazewnictwa („dual nomenclature”), tzn. grzybom rozmnażającym
się bezpłciowo (anamorfy) nadaje się inną nazwę niż ich „płciowym odpowiednikom” (teleomorfy). Jeśli
znane jest zarówno stadium anamorficzne, jak i teleomorficzne tego samego grzyba mówimy, że jest on
holomorfem, i nazwa stadium płciowego jest „ważniejsza” niż nazwa stadium bezpłciowego. Np. u
powszechnej i ważnej w przemyśle pleśni Aspergillus niger nie wykryto cyklu płciowego. Dlatego
Aspergillus niger jest uznawany za jednostkę taksonomiczną. Natomiast, blisko z nim spokrewniony
Aspergillus nidulans, ma stadium płciowe nazwane Emericella nidulans. I ta druga nazwa jest uznawana za
prawidłową.

Grzyby, o których wiadomo, że wytwarzają tylko stadia anamorficzne, były dotąd umiejscawiane w

sztucznie wydzielonym typie Deuteromycota (Fungi Imperfecti). Obecnie termin ten jest używany
nieformalnie do określania gatunków grzybów, które są rozmnażającymi się bezpłciowo członkami typów
Ascomycota i Basidiomycota. Deuteromycota liczy ok. 25 000 gatunków.

Część praktyczna:

Wszystkie doświadczenia wykonujemy w warunkach sterylnych!

1. Odczyt wyników z testów fermentacyjnych

a) obserwować zmiany w hodowlach płynnych (zmętnienie pożywki lub jej brak, osad, pierścień, obecność

lub brak pęcherzyka gazu w rurce Durhama i jego wielkość)

b) zmiany dla obu cukrów i różnych drożdży wpisać do tabeli (na ćwiczeniach).

c) tabelę z wynikami i ich interpretację umieścić w sprawozdaniu 2.

2. Odczyt wyników z testów asymilacyjnych

a) obserwować zmiany w hodowlach płynnych (zmętnienie pożywki lub jej brak, osad, pierścień)

b) zmiany dla różnych źródeł węgla i azotu oraz różnych drożdży wpisać do tabeli (na ćwiczeniach).

c) tabelę z wynikami i ich interpretację umieścić w sprawozdaniu 2.

3. Analiza pleśni

a) obserwować morfologię przygotowanych na szalkach Petriego hodowli grzybów pleśniowych (Rhizopus,

Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Geotrichum, Fusarium)

b) z każdej hodowli przygotować preparat przyżyciowy – na odtłuszczone szkiełko podstawowe nanieść

kroplę płynu Lugola, za pomocą igieł mikrobiologicznych lub pęsety pobrać pleśń wyrywając ją delikatnie

z pożywki, umieścić w kropli płynu Lugola, przykryć szkiełkiem nakrywkowym i oglądać pod

powiększeniem obiektywu 10 i 40x

c) schematyczne rysunki wszystkich pleśni opisać i umieścić wraz z omówieniem w sprawozdaniu 2.