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| ケトミウム・グロボサム | |
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| ケトミウム・グロボサムの子実体 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 子嚢菌類 |
| クラス： | ソルダリオ菌類 |
| 注文： | ソルダリア目 |
| 家族： | カエトミア科 |
| 属: | ケトミウム |
| 種： | C. グロボサム
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| 二名法名 | |
| ケトミウム・グロボサム クンツェ （1817）
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ケトミウム・グロボサムは、ケトミウム科のよく知られた中温菌です。主に植物、土壌、わら、糞に生息する腐生菌です。内生菌であるケトミウム・グロボサムは、植物細胞のセルロース分解を助けます。 [1]森林植物から山地土壌まで、さまざまなバイオームの生息地で見られます。 [2] [3] [4]ケトミウム・グロボサムのコロニーは、屋内や木製品にも見られます。 [5] [6]
ケトミウム・グロボサムはヒトのアレルギー物質であり、爪真菌症や神経感染症の日和見病原体である。しかし、このような疾患の発生率は低い。[6] [7]
説明
代謝
ほとんどのケトミウム属菌と同様に、C. globosumは菌糸のセルラーゼ活性を利用して植物細胞を分解する。[8] C. globosumは褐色腐朽菌ではなく軟腐病菌を引き起こすことで知られているが、植物の分解後にはリグニン残留物が残る。[8]アスペンやマツなど様々な種類の木材を腐らせ、紙や本の色を変えることさえある。[8] C. globosumのセルラーゼ活性は25 ～ 32℃の温度で最もよく機能し、窒素とビオチンによって刺激される。セルラーゼはエチルマロン酸によって阻害される。[4]
多くの真菌種と同様に、C. globosumはグルコース、マンニトール、フルクトースなどの炭素源からエネルギーを得ます。[4] フルクトースは通常、フルクトキナーゼ活性によって菌糸の外で消化されますが、グルコースは細胞代謝のために消化されずに細胞内に入ります。グルコースが最も好ましい炭素源であるにもかかわらず、C. globosum 菌糸の成長はグルコースよりも酢酸で処理された方が速いです。炭水化物は、グリコーゲンやトレハロースのエネルギー貯蔵庫として菌体内に蓄えられることもあります。[4]
胞子形成
C.globosumの同形性有性胞子形成では、棍棒状の子嚢果内に平たいレモン形の子嚢胞子が形成される。C.globosumの子実体の外観は、ピレノカエタ属の分生器に似ている。[9]子嚢果は18～20 ℃ の温度で最適に結実し、 8 個の子嚢胞子を持つ子嚢を形成する。[10]中性 pH、中程度の二酸化炭素濃度、カルシウムイオンの存在、可溶性糖培地などの追加条件も子実体の発達を助ける。[4]可溶性糖培地は、グルコース、麦芽糖、スクロース、セルロースからなる。
胞子形成は暗所で摂氏26度前後の高温で起こるのが好ましい。[4]胞子形成にはセルロースの存在も重要である。滑らかな子嚢胞子は最初は赤色であるが、成熟すると子実体と子嚢胞子は両方とも黒色になる。[3] [11]分岐していない放射状の毛を持つ暗い子嚢殻も見られる。[10] C. globosumの子嚢殻は、関連種のChaetomium elatumと外観が似ているが、後者は分岐した子嚢殻毛で区別される。[11] C. globosumの子嚢胞子は最適温度よりわずかに高い温度に耐えることができるが、熱死点である摂氏55度を超える温度は胞子にとって致命的である。[1]
発芽
子嚢胞子は、頂端の生殖孔から球形の小胞を放出して発芽し、これが後に生殖管に発達する。生殖管はその後、透明な隔壁菌糸に成長する。[ 10]糸状の不規則な菌糸の成長により、コロニーは広がり、淡い気中菌糸に成長する。 [11] [12]菌糸の成長により、真菌コロニーの直径が増加し、これが真菌の成長のパラメータとなることが多い。[1] Domsch らによると、C. globosum種は成長が速く、10 日間で直径 5.5 cm まで成長することがある。[4] 子嚢胞子の発芽は、タンニンやStreptomyces種によって阻害される可能性がある。一方、発芽はグルコースによって刺激される。グルコース欠乏は、発芽レベルの低下につながる可能性がある。[1] [4]
病理学
屋内アレルゲン
ケトミウム・グロボサムは、北米やヨーロッパの湿気の多い建物でよく見られる。[13]北米の住宅の約10～30%に湿気によるカビが生えている。[6]これらの菌類はアレルギー性があるため、健康上の懸念がある。[8]ケトミウム・グロボサムの菌糸と胞子はどちらもChg45などの抗原を含み、アレルギー体質の人にIgEおよびIgG抗体の産生を誘発する。IgEの急増は一時的だが、血清中のIgGレベルの上昇は持続する。[6]これにより、汚染された建物の居住者は非アトピー性喘息、副鼻腔炎、呼吸器疾患を発症する可能性がある。[6] [13]このようなアレルギーの発症は、建築材料に塩素酸カリウムを使用することで予防できる。多くの菌株に有毒な塩素酸塩は、菌類の硝酸還元酵素を利用して有毒な亜塩素酸塩を生成することで、菌類の硝酸塩還元を阻害する。C. globosumに硝酸還元酵素が含まれているかどうかは不明ですが、塩素酸はC. globosumの毒素としてよく知られています。しかし、塩素酸は子嚢殻の形成を抑制しますが、菌糸の成長や胞子形成には影響しません。[8]
ケトミウム・グロボサムのコロニーは潜在的なアレルゲンであり、湿った建物に生息すると、通常、室内の空気の質を悪化させる原因となります。[8] [12]コロニーは、湿った建物の木材やタイルの上にも検出されます。胞子は通常、空気中で検出されませんが、吸入するとアレルギー反応や呼吸器疾患を引き起こす可能性があります。[8] [14] [13]
爪白癬
C. globosumは腐生菌であるが、ヒトの日和見爪真菌症や皮膚感染症を引き起こす可能性がある。このような非皮膚糸状菌種は、爪真菌症症例のわずかな割合を占める。[12]とはいえ、このような病状はヒトではまれである。C . globosum爪真菌症の最初のよく知られた症例は、韓国で発生し、患者は爪の角質増殖症を発症した。この病気の症状は、抗真菌薬テルビナフィンとアモロルフィンによる治療で治癒した。[7]アムホテリシンBは、Chaetomium属の病原性種には効果がない。[15]
ケトミウム属菌による脳や肺の感染症は珍しくありません。免疫不全患者では表在性真菌症を引き起こすことが知られています。[ 12] C. globosum は、点状出血や皮膚病変、褐色菌糸症、脳膿瘍を引き起こすことがあります。後者の疾患は非常にまれです。[15]ある症例では、免疫不全の腎移植患者がC. globosum感染により致命的な脳膿瘍を発症しました。菌株が脳に拡散した経緯は不明でした。[16]病原体を特定するために、感染組織を KOH で処理しました。その結果、 C. globosumの特徴である隔壁のある暗色の菌糸が見られました。[15]
マイコトキシン
Chaetomium globosum は、エモジン、クリソファノール、ケトグロボシン A、B、CD、E、F、およびケトミン、アザフィロン、ケトビリジンを産生する。ケトミンは哺乳類およびグラム陽性細菌に対して毒性を誘発する。 [4] [17]これにより、 C. globosumに感染した植物は細菌性疾患に抵抗できる。サイトカラシンマイコトキシンであるケトグロボシン A および C は、哺乳類細胞における細胞分裂および運動を阻害する。これらのサイトカラシンはアクチンに結合し、アクチンの重合に影響を与える。実際、ケトグロボシン A は、最小用量であっても動物細胞に対して非常に有毒である。[14]
マイコトキシンはC. globosumのコロニーの成長を助け、その成長を助けます。これは通常、マイコトキシンが最適なレベルで生成される中性pHで起こります。[7] [14]
マイコトキシンであるケトビリジンは、 C. globosumを投与されたマウスの腫瘍形成を抑制することが知られています。[18]それらの細胞毒性活性は癌細胞を破壊します。[17] [19]このようなマイコトキシンの役割を理解することは、新しい薬剤の応用につながる可能性があります。[18]
農業用途
Chaetomium globosumは多くの植物に内生する。無症状のコロニー形成は、金属毒性に対する植物の耐性をサポートする。[20]銅などの重金属は、植物の成長を抑制し、光合成などの代謝プロセスを阻害する。トウモロコシ植物をC. globosumで処理すると、成長阻害が少なくなり、バイオマスが増加した。[20] C. globosumはイチョウ植物にも生息することが知られている。 [17]このような植物は、この内生菌を利用して細菌病原体を抑制します。実際、子嚢胞子接種により、処理された植物の萎凋、リンゴの黒星病、種子枯れなどの細菌性疾患の症状が軽減されます。[21]植物のストレス耐性と微生物防御を強化することで、 C. globosumの適用は農業用途に有益になります。 [20]
参考文献
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外部リンク
- Index Fungorum のChaetomium globosum