Penicillium

Penicillium (), birçok türün mikobiyomunun bir parçası olan ve doğal ortamda, gıda bozulmasında ve gıda ve ilaç üretiminde büyük öneme sahip bir ascomycetous mantar cinsidir.

Cinsin bazı üyeleri, antibiyotik olarak kullanılan ve belirli bakteri türlerini öldüren veya büyümesini durduran bir molekül olan penisilin üretir. Diğer türler peynir yapımında kullanılır. Mantar Sözlüğü'ne (10. baskı, 2008) göre, bu yaygın cins 300'den fazla tür içermektedir.

 Taksonomi 
Cins, bilimsel literatürde ilk olarak Johann Heinrich Friedrich Link tarafından 1809 tarihli Observationes in ordines plantarum naturales adlı eserinde tanımlanmıştır. Link şöyle yazmıştır: "Penicillium. Thallus e floccis caespitosis septatis simplicibus aut ramosis fertilibus erectis apice penicillatis", burada penicillatis 'ince kıl tutamları olan' anlamına gelmektedir. Link üç tür içeriyordu - P. candidum, P. expansum ve P. glaucum - hepsi de fırça benzeri bir konidiyofor (eşeysiz spor üreten yapı) üretiyordu. Yaygın elma çürüklüğü mantarı P. expansum daha sonra tip tür olarak seçilmiştir.

John I. Pitt, 1979 tarihli monografisinde Penicillium'u konidiyofor morfolojisi ve dallanma şekline göre dört alt cinse ayırmıştır: Aspergilloides, Biverticillium, Furcatum ve Penicillium. Biverticillium alt cinsine dahil edilen türler daha sonra Talaromyces ile birleştirilmiştir.

 Türler 
sağ|küçükresim|Aksenik kültürde üreyen Penicillium ve Aspergillus türleri dahil çeşitli mantarlar
sağ|küçükresim|Mandalina üzerinde bir miktar penicillium küfü, muhtemelen Penicillium digitatum.
Seçilen türler şunlardır:

 Penicillium albocoremium
 Tahıl kirleticisi olan Penicillium aurantiogriseum
 Tarımsal bir aşılayıcı olan Penicillium bilaiae
 Camembert, Brie ve Cambozola peynirlerinin üretiminde kullanılan Penicillium camemberti
 Brie ve Camembert yapımında kullanılan Penicillium kandidum. Penicillium camemberti ile eş anlamlı hale getirildi
 Antibiyotik penisilin üreten Penicillium chrysogenum (daha önce Penicillium notatum olarak biliniyordu)
 Penicillium claviforme
 Penicillium komünü
 Penicillium crustosum
 Penicillium digitatum, bir turunçgil patojeni
 Penicillium echinulatum, mikofenolik asit üretir
 Elma ve diğer meyvelerin patojeni olan Penicillium expansum, patulin üretir
 Penicillium glabrum
 Penicillium imranianum
 Penicillium italicum, bir narenciye patojeni
 Penicillium lacus-sarmientei
 Deniz habitatından izole edilen Penicillium lusitanum
 Penicillium purpurogenum
 Rokfor, Danimarka Mavi peyniri, İngiliz Mavi Stilton peyniri, Gorgonzola peyniri ve Cambozola yapımında kullanılan Penicillium roqueforti
 Penicillium stoloniferum
 Penicillium ulaiense, Asya'da bir narenciye patojeni
 Okratoksin A üreten bir tahıl kirleticisi olan Penicillium verrucosum
 Penicillium viridicatum

 Etimoloji 
Cins adı, "ressamın fırçası" anlamına gelen Latince penicillum kökünden türetilmiştir ve süpürgeye benzeyen konidya zincirlerine atıfta bulunur.

 Karakteristik 
küçükresim|Laktofenol pamuk mavisi boyası ile parlak alan mikroskobu altında (10 × 100 büyütme) Penicillium sp.
Tallus (miselyum), her hücre çiftinin bir septumla ayrıldığı, çok çekirdekli, genellikle renksiz hiflerden oluşan oldukça dallanmış ağlardan oluşur. Konidiyoforlar her dalın sonunda konidi adı verilen yeşil küresel daralmış birimlerle birlikte bulunur. Bu propagüller üremede önemli bir rol oynar; konidiler bu mantarların ana yayılma stratejisidir.

Eşeyli üreme, bir arkegonyum ile bir anteridyumun birleşmesi ve çekirdeklerin paylaşılmasıyla başlayan askospor üretimini içerir. Düzensiz dağılmış askusların her biri sekiz tek hücreli askospor içerir.

 Ekoloji 
Penicillium türleri, serin ve ılıman iklimleri tercih eden, organik materyalin bulunduğu her yerde yaygın olarak bulunan toprak mantarlarıdır. Saprofitik Penicillium ve Aspergillus türleri Eurotiales'in en iyi bilinen temsilcileri arasındadır ve çoğunlukla biyolojik olarak parçalanabilen organik maddeler üzerinde yaşarlar. Amerika'da yaygın olarak küf olarak bilinen bu türler, özellikle Penicillium alt cinsi türleri, gıda bozulmasının ana nedenleri arasındadır. Birçok tür oldukça toksik mikotoksinler üretir. Bu Penicillium türlerinin tohumlar ve diğer depolanmış gıdalar üzerinde büyüme yeteneği, düşük nemde gelişme ve tohumlar yeterince nemliyken havadan dağılma yoluyla hızla kolonileşme eğilimlerine bağlıdır. Bazı türler mavi bir renge sahiptir, genellikle eski ekmek üzerinde büyür ve ona mavi bulanık bir doku verir.

Bazı Penicillium türleri, P. expansum, elma ve armut; P. digitatum, turunçgiller; ve P. allii, sarımsak gibi bitkilerin meyve ve soğanlarını etkiler. Bazı türlerin hayvanlar için patojenik olduğu bilinmektedir; P. corylophilum, P. fellutanum, P. implicatum, P. janthinellum, P. viridicatum ve P. waksmanii sivrisineklerin potansiyel patojenleridir.

Penicillium türleri, evler ve kamu binaları gibi kapalı ortamların havasında ve tozunda bulunur. Mantar, dış ortamdan kolaylıkla taşınabilir ve büyümek için besin elde etmek amacıyla yapı malzemesi veya birikmiş toprak kullanarak iç mekanlarda büyüyebilir. Penicillium büyümesi, belirli bir yüzeyde yeterli nem mevcut olduğu sürece, bağıl nem düşük olsa bile iç mekanlarda gerçekleşebilir. İngiltere'de yapılan bir araştırma, Aspergillus ve Penicillium tipi sporların konutların iç mekan havasında en yaygın olanları olduğunu ve dış mekan seviyelerini aştığını belirlemiştir. Bir çalışmanın gösterdiği gibi, bağıl nem %85 ve karoların nem içeriği %2,2'den fazlaysa tavan karoları bile Penicillium'un büyümesini destekleyebilir.

Bazı Penicillium türleri makinelere ve bunları çalıştırmak ve bakımını yapmak için kullanılan yanıcı maddelere ve yağlayıcılara zarar verir. Örneğin, P. chrysogenum (eski adıyla P. notatum), P. steckii, P. cyclopium ve P. nalgiovensis yakıtları etkiler; P. chrysogenum, P. rubrum ve P. verrucosum yağlara ve yağlayıcılara zarar verir; P. regulosum optik ve koruyucu camlara zarar verir.

 Ekonomik değer 
Penicillium cinsinin çeşitli türleri peynir ve çeşitli et ürünlerinin üretiminde merkezi bir rol oynamaktadır. Spesifik olmak gerekirse Penicillium küfleri mavi peynirde bulunur. Penicillium camemberti ve Penicillium roqueforti Camembert, Brie, Rokfor ve diğer birçok peynirde bulunan küflerdir. Penicillium nalgiovense, Nalžovy (ellischau) peyniri gibi küfle olgunlaştırılmış yumuşak peynirlerde ve sosis ve jambonların tadını iyileştirmek ve diğer küf ve bakterilerin kolonizasyonunu önlemek için kullanılır.

Gıda endüstrisindeki önemlerine ek olarak, Penicillium ve Aspergillus türleri biyoteknolojik olarak üretilen bir dizi enzimin ve glukonik, sitrik ve tartarik asitlerin yanı sıra çeşitli pektinazlar, lipazlar, amilazlar, selülazlar ve proteazlar gibi diğer makromoleküllerin üretiminde hizmet eder. Bazı Penicillium türleri, çeşitli ksenobiyotik bileşikleri parçalama yetenekleri nedeniyle biyoremediasyonda, daha spesifik olarak mikoremediasyonda kullanım potansiyeli göstermiştir.

Bu cins, başlıca antibiyotiklerin kaynak küfleri olan çok çeşitli küf türlerini içerir. P. chrysogenum (eski adıyla P. notatum) tarafından üretilen bir ilaç olan penisilin, 1929 yılında Alexander Fleming tarafından tesadüfen keşfedilmiş ve Gram pozitif bakterilerin büyümesini engellediği bulunmuştur (bkz. beta-laktamlar). Antibiyotik olarak potansiyeli 1930'ların sonunda fark edildi ve Howard Florey ve Ernst Chain bileşiği saflaştırıp konsantre hale getirdi. İlacın İkinci Dünya Savaşı'nda enfekte yaralardan ölmekte olan askerleri kurtarmadaki başarısı, Fleming, Florey ve Chain'in 1945 yılında Nobel Tıp Ödülü'nü birlikte kazanmalarıyla sonuçlandı.

Griseofulvin, P. griseofulvum'da keşfedilen antifungal bir ilaç ve potansiyel bir kemoterapötik ajandır. Tümör hücrelerinin in vitro büyümesini engelleyebilen bileşikler üreten diğer türler şunlardır: P. pinophilum, P. canescens ve P. glabrum.

 Üretim 
Birçok ökaryot eşeyli üreyebilmesine rağmen, mantar türlerinin %20 kadarının sadece eşeysiz yollarla ürediği düşünülmekteydi. Ancak son zamanlarda yapılan çalışmalar, eşeysiz olduğu düşünülen bazı türlerde bile cinsiyetin gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Örneğin, mavi peynir üretiminde starter olarak kullanılan Penicillium roqueforti mantarı için yakın zamanda eşeyli üreme kabiliyeti gösterilmiştir. Bu bulgu, kısmen, mantar cinsel uyumluluğunda rol oynayan işlevsel çiftleşme tipi (MAT) genlerine ilişkin kanıtlara ve mayoz bölünmede rol oynadığı bilinen önemli genlerin çoğunun dizilenmiş genomundaki varlığına dayanmaktadır. Penicillium chrysogenum, antibiyotik penisilinin orijinal ve günümüzdeki endüstriyel kaynağı olarak büyük tıbbi ve tarihi öneme sahiptir. Eşeyli üremeyi teşvik etmek için gösterilen çabalara rağmen tür 100 yıldan uzun bir süre eşeysiz olarak kabul edildi. Ancak 2013 yılında Bohm ve arkadaşları nihayet P. chrysogenum'da eşeyli üreme olduğunu göstermiştir.

Penicillium türleriyle ilgili bu bulgular, diğer ökaryotik türlerle ilgili çalışmalardan elde edilen ve cinsiyetin muhtemelen tüm ökaryotların ortak atasında mevcut olduğuna dair biriken kanıtlarla tutarlıdır. Ayrıca, bu son sonuçlar, çok az genetik değişkenlik üretildiğinde bile cinsiyetin korunabileceğini göstermektedir.

"Bir mantar, bir ad" adlandırma değişikliğinin yürürlüğe girdiği 2013 yılından önce, Penicillium mantarların anamorfu (klonal formları) için cins olarak kullanılırken, Talaromyces ise mantarların teleomorfu (eşeyli formları) için kullanılıyordu. Ancak 2013'ten sonra, mantarlar birbirleriyle genetik akrabalıklarına göre yeniden sınıflandırıldı ve şimdi Penicillium ve Talaromyces cinslerinin her ikisi de sadece klonal üreme yeteneğine sahip bazı türleri ve cinsel olarak üreyebilen diğerlerini içeriyor.

 Kaynakça 

 Konuyla ilgili yayınlar 





 Dış bağlantılar 

Kategori:1809'da tanımlanan taksonlar
Kategori:Johann Heinrich Friedrich Link tarafından adlandırılmış taksonlar
Kategori:Penisilyum
Kategori:Tıbbi mantarlar
Kategori:Eurotiomycetes cinsleri