カビ(米国、フィリピン)またはモルド(英国、チェコ共和国)は、特定の菌類が形成できる構造の1つです。カビのほこりのような色の外観は、菌類の二次代謝産物を含む胞子の形成によるものです。胞子は菌類の分散単位です。[1] [2]すべての菌類がカビを形成するわけではありません。キノコを形成する菌類もあれば、単細胞として成長し、微小菌類と呼ばれる菌類(酵母など) もあります。
カビは、分類学的に多様な多数の菌類種から構成されています。菌糸の成長により、特に食品上で変色やぼやけた外観になります。[3]これらの管状に分岐した菌糸のネットワークは菌糸体と呼ばれ、単一の生物とみなされます。菌糸は一般に透明であるため、菌糸体は表面に非常に細くふわふわした白い糸のように見えます。菌糸に沿って交差壁(隔壁)が接続された区画を区切っている場合があり、各区画には1つまたは複数の遺伝的に同一の核が含まれています。多くのカビのほこりっぽい質感は、菌糸の末端で分化によって形成された無性胞子(分生子)が大量に生成されることによって生じます。これらの胞子の形成方法と形状は、伝統的にカビを分類するために使用されています。[4]これらの胞子の多くは色が付いているため、ライフサイクルのこの段階では菌類が人間の目に非常にはっきりと見えます。
カビは微生物と考えられており、特定の分類学上または系統学的グループを形成していませんが、接合菌門と子嚢菌門に分類されています。過去には、ほとんどのカビが不完全菌門に分類されていました。[5]カビは、かつては真菌と考えられていた水カビや粘菌などの現在は真菌ではないグループの一般名として使用されていました。[6] [7] [8]
カビは天然素材の生分解を引き起こし、食品の腐敗や財産への損害につながると望ましくない場合があります。また、さまざまな色素、食品、飲料、抗生物質、医薬品、酵素の生産において、バイオテクノロジーや食品科学の分野でも重要な役割を果たしています。[9]動物や人間の一部の病気は、特定のカビによって引き起こされる場合があります。病気は、カビの胞子に対するアレルギー反応、体内での病原性カビの増殖、またはカビが生成する摂取または吸入された毒性化合物(マイコトキシン)の影響によって発生する可能性があります。[1]
生物学
カビには何千もの種が知られており、多様な生活様式を持ち、腐生菌、中温菌、好冷菌、好熱菌、そしてごく少数のヒトの日和見病原体がある。 [10]それらはすべて成長するために水分を必要とし、いくつかは水生環境に生息する。すべての菌類と同様に、カビは光合成ではなく、従属栄養を利用して生息する有機物からエネルギーを得る。通常、カビは主に菌糸の先端から加水分解酵素を分泌する。これらの酵素は、デンプン、セルロース、リグニンなどの複雑な生体高分子を、菌糸が吸収できるより単純な物質に分解する。このように、カビは有機物の分解を引き起こし、生態系全体で栄養素をリサイクルする上で重要な役割を果たしている。多くのカビは、溶解酵素とともに競合する微生物の増殖を阻害するマイコトキシンやシデロフォアも合成する。カビは動物や人間の保存食品にも繁殖し、食品を不味くしたり有毒にしたりするため、食品ロスや病気の大きな原因となります。[11]食品保存 のための多くの戦略(塩漬け、漬物、ジャム、瓶詰め、冷凍、乾燥)は、カビの繁殖だけでなく他の微生物の繁殖も防ぐ、または遅らせることを目的としています。
カビは多数の小さな胞子を産生して繁殖するが、[10]胞子は核が1つだけの場合もあれば、多核の場合もある。カビの胞子は無性胞子(有糸分裂の産物)または有性胞子(減数分裂の産物)であり、多くの種が両方のタイプを産生する。カビの中には、風による拡散に適応し長期間空中に留まることのできる小型の疎水性胞子を産生するものもある。また、細胞壁が暗い色素で覆われ、紫外線による損傷に抵抗するものもあります。他のカビの胞子はぬるぬるした鞘を持ち、水中での拡散により適している。カビの胞子は球形または卵形の単一細胞であることが多いが、多細胞でさまざまな形状のこともある。胞子は衣服や毛皮に付着する場合があり、極端な温度や圧力にも耐えられるものもある。
カビは自然界のあらゆる場所の死んだ有機物に生育しますが、大きなコロニーを形成した場合にのみ肉眼でその存在を確認できます。カビのコロニーは個別の有機体で構成されているわけではなく、菌糸体と呼ばれる菌糸が相互に連結したネットワークです。すべての成長は菌糸の先端で起こり、菌糸が新しい食物源の上または中を進むにつれて、細胞質と細胞小器官が前方に流れていきます。栄養素は菌糸の先端で吸収されます。建物などの人工的な環境では、湿度と温度が十分に安定しているため、カビのコロニーの成長が促進され、食品やその他の表面に生育するふわふわまたは毛皮のような被膜としてよく見られます。
4 °C (39 °F) 以下の温度で成長できるカビはほとんどないため、食品は通常この温度で冷蔵されます。条件が整わない場合、カビは種によっては、広い温度範囲で休眠状態で生き続けることがあります。カビの種類は多種多様で、極端な温度や湿度に対する耐性は大きく異なります。特定のカビは、南極の雪に覆われた土壌、冷蔵、強酸性溶剤、抗菌石鹸、さらにはジェット燃料などの石油製品などの厳しい条件でも生き残ることができます。[12] : 22
好乾性カビは、水分活性(aw)が0.85未満の比較的乾燥した、塩分や糖分の多い環境で生育することができます。他のカビはより多くの水分を必要とします。 [13]
一般的なカビ

一般的なカビの 属には以下のものがあります。
食料生産
麹菌は、東アジアで何世紀にもわたって培養されてきたアスペルギルス属の菌群で、主にAspergillus oryzae、次にA. sojae です。大豆と小麦の混合物を発酵させて味噌や醤油を作るのに使われます。麹菌は、米、大麦、サツマイモなどのデンプンを糖化と呼ばれるプロセスで分解し、日本酒、焼酎、その他の蒸留酒 を製造します。また、かつお節の醸造にも使われます。
紅米酵母は米に生育するカビMonascus purpureusの産物で、アジアの食生活では一般的です。この酵母には、コレステロールの合成を阻害することが知られている、モナコリンと呼ばれるいくつかの化合物が含まれています。 [14]ある研究では、栄養補助食品として使用される紅米酵母は、魚油や健康的なライフスタイルの変化と組み合わせて、特定の市販のスタチン薬と同じくらい効果的に「悪玉」コレステロールを減らすのに役立つ可能性があることが示されています。 [15]ただし、他の研究では、信頼性が低い可能性があり (おそらく標準化されていないため)、肝臓や腎臓に有毒である可能性があることが示されています。[16]
サラミなどのソーセージには、風味を良くし、熟成中の細菌による腐敗を減らすために、カビのスターター培養物が組み込まれている[17] 。例えば、ペニシリウム・ナルギオベンセは、乾燥熟成ソーセージの一部に白い粉状の被膜として現れることがある。
食品生産に使用されている他のカビには以下のものがあります。
- フザリウム・ベネナタム–クォーン
- ジェオトリクム カンディダム–チーズ
- アカパンカビ–オンコム
- ペニシリウム属菌 –ブリーチーズやブルーチーズを含む様々なチーズ
- Rhizomucor miehei –ベジタリアンチーズやその他のチーズを作るための微生物レンネット
- Rhizopus oligosporus –テンペ
- リゾープス・オリザエ– テンペ、酒娘の酒、または中国の米酒を作るための原料
カビから作られた医薬品
アレクサンダー・フレミングによる抗生物質ペニシリンの偶然の発見は、ペニシリウム・ルブルムと呼ばれるペニシリウム属のカビによるものであった(後にこの種はペニシリウム・ルベンスであると判明した)。[18] [19] [20]フレミングはペニシリンの研究を続け、感染症やその他の病気で見つかるさまざまな種類の細菌を阻害できることを示したが、薬の製造に必要な量の化合物を生産することはできなかった。[21]彼の研究は、1931年にこの問題に取り組み始めたオックスフォード大学のクラッターバック、ラヴェル、レイストリックのチームによって拡大された。このチームも純粋な化合物を大量に生産することができず、精製プロセスによってその有効性が低下し、抗菌性が打ち消されることを発見した。[21]
ハワード・フローリー、アーンスト・チェイン、ノーマン・ヒートリー、エドワード・エイブラハムらオックスフォード大学の研究者らも研究を続けた。[21]彼らは水ではなく有機溶液を使用することで濃縮技術を改良・発展させ、溶液中のペニシリン濃度を測定する「オックスフォードユニット」を開発した。彼らは溶液を精製し、濃度を45~50倍に高めることに成功したが、さらに高濃度にすることが可能であることを発見した。実験が行われ、その結果は1941年に発表されたが、生産されたペニシリンの量は必ずしも必要な治療に十分ではなかった。[21]当時は第二次世界大戦中であったため、フローリーは米国政府の関与を求めた。英国と米国の研究チームとともに、1941~1944年の間に米国農務省とファイザー社によって結晶化ペニシリンの工業規模の生産が開発された。[18] [22]
いくつかのスタチン系コレステロール低下薬(アスペルギルス・テレウス由来のロバスタチンなど)はカビ由来である。[23]
移植臓器の拒絶反応を抑えるために使用される免疫抑制剤シクロスポリンは、カビのトリポクラジウム・インフラタムから抽出されます。
健康への影響
カビはどこにでも存在し、カビの胞子は家庭や職場のほこりの一般的な成分です。しかし、カビの胞子が大量に存在すると、人間の健康に害を及ぼし、アレルギー反応や呼吸器系の問題を引き起こす可能性があります。[24]
カビの中には、人間や動物に深刻な健康被害をもたらすマイコトキシンを生成するものもあります。高濃度のマイコトキシンにさらされると神経障害を引き起こし、場合によっては死に至る可能性があると主張する研究もあります。 [25]家庭内での毎日の曝露など、長期間の曝露は特に有害である可能性があります。カビの健康への影響に関する研究はまだ決定的なものではありません。[26]「有毒カビ」という用語は、スタキボトリス・チャータラムなどのマイコトキシンを生成するカビを指し、一般的なカビすべてを指すものではありません。[27]

家の中のカビは、通常、湿気が多く、暗く、蒸気の多い場所、例えば浴室、キッチン、雑然とした保管場所、最近浸水した場所、地下室、配管スペース、換気の悪い場所、湿気の多い屋外などに発生します。カビアレルギーによって引き起こされる症状は、涙目や目のかゆみ、慢性的な咳、頭痛や偏頭痛、呼吸困難、発疹、疲労感、副鼻腔の問題、鼻づまり、頻繁なくしゃみなどです。
カビは、貯蔵食品内で増殖した特定のカビ種を摂取した場合にも、人間や動物の健康に危険を及ぼす可能性がある。一部のカビ種は、アフラトキシン、オクラトキシン、フモニシン、トリコテセン、シトリニン、パツリンなど、総称してマイコトキシンと呼ばれる毒性の二次代謝産物を生成する。これらの毒性は、その毒性が他の生物に向けられる場合には、人間の利益のために利用される可能性がある。例えば、ペニシリンはグラム陽性菌(クロストリジウム属など)、特定のスピロヘータ、特定の真菌の増殖に悪影響を及ぼす。[28]
建物と住宅の成長
建物内のカビの繁殖は、一般的に木材などの多孔質の建材に菌類が生息することで起こります。[29]多くの建築製品には、紙、木製品、または紙張りの乾式壁、木製キャビネット、断熱材などの無垢材が一般的に使用されています。建物内のカビの繁殖は、木の花粉に似た微細な空中浮遊胞子を建物の居住者が吸入するため、さまざまな健康上の問題を引き起こす可能性があります。屋外の状況と比較して屋内の浮遊胞子の量が多い場合は、屋内でカビが繁殖していることが強く示唆されます。[30]浮遊胞子数の測定は、既知の流量の専用ポンプを既知の期間作動させる空気サンプルによって行われます。背景レベルを考慮するには、影響を受けたエリア、コントロールエリア、および屋外から空気サンプルを採取する必要があります。
エアサンプラーポンプは空気を吸い込み、培養培地に微細な浮遊粒子を沈着させる。培地は実験室で培養され、顕微鏡による目視観察によって菌の属と種が判定される。実験結果では、サンプル間の比較のために胞子数で菌の増殖を定量化する。ポンプの動作時間は記録され、ポンプの流量を掛けると、得られた空気の特定の体積が得られる。実際に分析される空気の体積は小さいが、一般的な実験レポートでは胞子数データを外挿して、1立方メートルの空気中に存在する胞子を推定している。[31]
カビの胞子は特定の環境に引き寄せられ、成長しやすくなります。これらの胞子は通常、特定の条件が満たされた場合にのみ本格的な発生に至ります。[32]建物内のカビの問題を軽減するためにさまざまな方法がありますが、最も重要なのはカビの成長を促進する湿度レベルを下げることです。[27]空気ろ過は、特に高効率粒子状空気(HEPA)フィルターを使用すると、発芽に利用できる胞子の数を減らします。適切に機能するエアコンユニットは、部屋の相対湿度も下げます。[33]米国環境保護庁(EPA)は現在、カビの成長を抑制するために相対湿度を60%未満、理想的には30%から50%に維持することを推奨しています。[34]
湿気源の除去は、菌類の除去の第一歩です。影響を受けた材料が簡単に交換可能で、耐荷重構造の一部でない場合は、修復のために材料の除去も必要になる場合があります。隠れた壁の空洞やキャビネットのつま先スペースなどの密閉されたスペースは、専門家による乾燥が必要になる場合があります。修復を成功させるには、修復後の水分含有量と菌類の増殖の検証が必要です。多くの請負業者は修復後の検証を自ら行いますが、不動産所有者は独立した検証を受けることで利益を得ることができます。カビを放置すると、不動産に深刻な外観上および構造上の損傷を引き起こす可能性があります。[35]
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家の外と内から見てカビが生えた角
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バイクのオープンコンパートメントに意図せず6か月間保管されていたパッケージ付きギフトカードにカビの汚れが付着
芸術での使用
様々な芸術家が、様々な芸術的手法でカビを利用してきました。例えば、ダニエレ・デル・ネロは、家やオフィスビルの模型を作り、その上にカビを生やすことで、不気味で自然に再生したような外観を作り出しています。[36] ステイシー・レヴィは、拡大したカビの画像をガラスにサンドブラストし、作った割れ目にカビを生やして、マクロとミクロの融合した肖像画を作り出しています。[37] 『 ノーウェアボーイ』や『フィフティ・シェイズ・オブ・グレイ』などの監督サム・テイラー=ジョンソンは、古典的に配置された静物画が徐々に朽ちていく様子を捉えたタイムラプス映画を数多く制作しています。[38]
参照
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外部リンク
- EPAのカビに関するガイド
