ASPERGILLUS NIGER: CARACTERÍSTIQUES, MORFOLOGIA I PATOLOGIES - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus niger és un fong micelial ambiental, format per hifes hialines maó de pla. És un fong ubic de distribució mundial de vida sapròfita. Això vol dir que el seu cicle de vida és en la naturalesa, sense involucrar l'home. Per tant, la seva implantació en teixits de l'humà és incidental al seu cicle normal.

És per això que totes les espècies d'aquest gènere són considerats patògens oportunistes. En el cas de A. niger, és la tercera espècie d'aquest gènere més aïllat en infeccions oportunistes en l'humà.

By Bruno Alexandre Quistorp Sants, Seteno Karabo Obed Ntwampe and James Hamuel Doughari (), via Wikimedia Commons

En infeccions invasives Aspergillus niger representa el 3-7%, sent més freqüents en infeccions oticomicóticas i afectacions cutànies. Tot i que pot ocasionar patologies oportunistes, té un costat beneficiós a nivell industrial.

Aquest microorganisme és usat per a la biodegradació de deixalles industrials i d'allí s'elaboren substàncies i enzims que són d'utilitat en la fabricació d'una gran varietat de productes comestibles i no comestibles.

Característiques

reproducció

Aspergillus niger es reprodueix per via asexual a través de la producció de conidis. Els seus conidis poden trobar a terra i en un gran nombre de substrats naturals. Les mateixes s'escampen gràcies a el vent, per posar-se sobre diferents superfícies.

contagi

En general, aquest microorganisme afecta preferentment més als adults que als nens i als homes més que les dones. Totes les races poden veure afectades i les malalties que produeix no són contagioses.

beneficis

D'altra banda, A. niger presenta una altra cara de la moneda, amb usos beneficiosos per al sanejament ambiental degradant deixalles industrials que són després utilitzats per elaborar productes de profit.

Tant així, que la fermentació amb A. niger és reconeguda com GRAS (Generalment reconeguts com segurs) per la FDA (Food and Drug Administration pels Estats Units).

Tot i l'extensa aplicació a nivell industrial d'aquest microorganisme, el mapa genètic d'aquest fong només es comprèn parcialment.

taxonomia

Regne: Fungi

Phylum: Ascomycota

Classe: eurotiomicet

Ordre: Eurotiales

Família: Aspergillaceae

Gènere: Aspergillus

Espècie: niger.

morfologia

Característiques macroscòpiques

Les colònies d'A niger creixen ràpidament i són fàcilment recognoscibles pel seu característic aspecte polsegós. A del principi el miceli és color blanc, després es va tornant fosc i finalment adquireixen diversos colors, que van de l'negre atzabeja a el marró fosc.

El revers de la colònia sembla una tela gamuzada de color gris-groguenc, el que distingeix A. niger d'altres fongs amb colònies fosques anomenats fongs dematiacis.

Característiques microscòpiques

Aspergillus niger posseeix un conidióforo llis o lleugerament granular que mesura 1,5 a 3 mm de llarg, amb una paret gruixuda. Solen ser hialins o bruns.

A l'microscopi es pot observar abundants conidis amb aspecte variable: entre ells globoses, subgloboses, el·líptiques, llises, equinuladas, berrugoses o amb estries longitudinals, totes de color negre.

Les vesícules són globoses, hialines o tacades de marró fosc, que mesuren 75 micres de diàmetre. En general no són observables, a causa del dens de l'acumulació de les conidis negres.

Les fiálides es presenten en dues sèries radiades.

No posseeix estructures de reproducció sexuada.

Patologies i manifestacions clíniques

otomicosis

És una de les patologies causades pel gènere Aspergillus, on l'espècie niger és el principal agent causal. Aquesta patologia es caracteritza per afectar el canal auditiu secundari a la implantació d'una infecció bacteriana prèvia.

La infecció bacteriana proporciona la humitat necessària perquè el fong progressi a les estructures internes.

Els símptomes que ocasiona són pruïja, dolor, otorrea i sordesa causa de la irritació de el teixit, més el tap de miceli i detritus. La simptomatologia desapareix amb el rentat de el conducte. D'aquesta manera s'elimina el tap.

D'altra banda, s'ha de donar tractament antibacterià per eliminar als bacteris presents, que són la causa primària de la infecció i les que proporcionen les condicions òptimes per al desenvolupament de l'fong.

En mostres de cerumen pot veure les estructures de l'fong.

Aspergiloma bronquial

Aspergillus niger és la segona causa de Aspergiloma bronquial a Amèrica. Aquesta malaltia es caracteritza per la formació d'una bola o colònia compacta de l'fong que pot arribar a mesurar de 3-4 cm de diàmetre.

Aquesta s'assenta generalment en l'àpex de l'pulmó i s'adhereix a la paret bronquial sense penetrar-la. La seva evolució pot durar anys.

Els signes clínics són hemoptisi intermitents, a causa de la irritació de la paret bronquial amb el frec de la bola, no hi ha febre ni expectoració.

Malalties cutànies primàries i secundàries

Les lesions quan són primàries consisteixen en múltiples nòduls, la pell es torna gruixuda, edematosa amb color purpúrino. Es poden formar crostes negres amb vora eritematós aixecat.

El fong es troba a la dermis superficial, mitja i profunda. Pot anar acompanyat de coïssor i dolor. Histològicament hi ha nombroses cèl·lules gegants i necrosi central. Es pot confondre amb lepra lepromatosa.

Es tracta amb nistatina de forma tòpica. En els casos disseminats on la Aspergilosis cutània es presenta de forma secundària, les lesions solen iniciar com petites pàpules vermelles, discretes, que es converteixen en pústules.

A la biòpsia s'observen petits granulomes amb necrosi central. Es poden visualitzar a l'microorganisme com colònies radiants.

cultiu

Per cultivar a A. niger s'usa agar Sabouraud-dextrosa, agar malta d'extracte de llevats i Czapek. Generalment cal afegir antibiòtics per a restringir el creixement de microorganismes bacterians contaminants.

S'ha d'evitar l'ús de cicloheximida com antibiòtic en els mitjans de cultiu, ja que alguns ceps es veuen afectades per aquest medicament.

Un cop sembrades les mostres s'incuben a temperatura ambient oa 37 ° C. Creixen en 3 a 4 dies.

S'utilitza KOH i tinta Parker per a visualitzar les estructures de l'fong en examen directe.

Usos / aplicacions

Aspergillus niger posseeix una xarxa metabòlica complexa, constituïda per 1190 reaccions i 1045 metabòlits, distribuïts en tres compartiments: extracel·lular, citoplasmàtics i mitocondrial.

La indústria ha pres profit d'aquestes característiques de A. niger i per això ha hagut de controlar certs factors importants que regulen la morfologia de A. niger i el procés fermentatiu.

Aquests factors són: els nivells de nutrients i les condicions ambientals, com pH, agitació, temperatura, ions metàl·lics, concentració de fosfat, font de nitrogen, font de carboni, alcohols i additius.

àcid cítric

Entre les substàncies més importants que A. niger produeix i acumula es troba l'àcid cítric, encara que existeixen altres microorganismes que també ho fan com Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida i Pichia.

L'àcid cítric és útil en la preparació de begudes, embotits, medicaments, cosmètics, plàstic i detergents. Els ceps més efectives per a la seva producció són les que presenten baixa activitat dels enzims isocitrat deshidrogenasa i aconitasa hidratasa. En tant, han de tenir una alta activitat de la citrat sintetasa.

S'ha comprovat que el sèrum de llet és un excel·lent substrat per a l'elaboració d'àcid cítric per part d'Aspergillus niger, ja que assimila fàcilment la lactosa sense necessitat d'una hidròlisi prèvia.

Un altre ús que li dóna la indústria a Aspergillus niger és l'obtenció d'enzims, com la α-amilasa, aminoglucosidasa, catalasa, celulasa, α-galactosidasa, ß-galactosidasa, ß - gluconasa, glucoamilasa o glucosa aerodeshidrogenasa. Així com també, glucosa oxidasa, α-glucosidasa, α-D-glucosidasa, ß -glucosidasa, lipasa, invertasa, hesperidinasa, hemicelulasa, pectinasa, pitasa, proteasa i Tanasa. Totes d'ús industrial.

referències

1. López C, Zuluaga A, Herrera S, Ruiz A, Medina V. Producció d'àcid cítric amb Aspergillus niger NRRL 2270 a partir de sèrum de llet. Dyna 2006; 73 (150): 39-57
2. Reis-Ocampo I, González-Brambila i López-Isunza. Una anàlisi de l'metabolisme d'Aspergillus niger creixent sobre un substrat sòlid. Rev Mex Ingen Quím. 2013; 12 (1): 41-56
3. Arenas R. Micologia Mèdica Il·lustrada. 2014. 5è Ed. Mc Graw Hill, 5 ° Mèxic.
4. Bonifaz A. Micologia Mèdica Bàsica. 2015. 5è Ed. Mc Graw Hill, Mèxic DF.
5. Köneman, E, Allen, S, Janda, W, Schreckenberger, P, Winn, W. (2004). Diagnòstic Microbiològic. (5ta ed.). Argentina, Editorial Panamericana SA
6. Ryan KJ, Ray C. Sherris. Microbiologia Mèdica, 2010. 6è Ed. McGraw-Hill, New York, USA
7. Cases-Racó G. Micologia General. 1994. 2n Ed. Universitat Central de Veneçuela, Edicions de biblioteca. Veneçuela, Caracas.
8. Person AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. Aspergillus niger: an unusual causi of invasive Pulmonary aspergillosi. Journal of Medical Microbiology. 2010; 59 (7): 834-838
9. Sun J, Lu X, Zeng AP. Metabolic peculiariaties of Aspergillus niger disclosed by comparative Metabolic genomics. Genome Biol. 2007; 8 (9): R182
10. Wikipedia contributors. Aspergillus niger. Viquipèdia The Free Encyclopedia. September 10, 2018, 17:03 UTC. Disponible a: wikipedia.org/ Accessed September 15, 2018.