Аспергилл чёрный
| Аспергилл чёрный | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||
| Научная классификация | ||||||||||
|
Домен: Царство: Подцарство: Отдел: Подотдел: Класс: Подкласс: Eurotiomycetidae Порядок: Семейство: Aspergillaceae Род: Секция: Nigri Вид: Аспергилл чёрный |
||||||||||
| Международное научное название | ||||||||||
| Aspergillus niger Tiegh., 1867 | ||||||||||
| ||||||||||
Aspergillus niger (лат.) — вид высших плесневых грибов из рода Аспергилл (Aspergillus); вызывает заболевания человека, животных (аспергиллёзы) и растений (шира хлопка).
Чёрная «плесень» на стенах сырых помещений — это преимущественно Aspergillus niger в фазе плодоношения.
Применение
Штаммы гриба с 1920 г. применяются для производства лимонной кислоты из сахаристых веществ (глюкозы)[1]. При производстве лимонной кислоты в реакторе объёмом 300 м³ образуется около 15 тонн клеточной массы гриба. По экологическим соображениям биомасса, образовавшаяся при ферментации, сжигается.
Для A. niger описан процесс неполного окисления D-глюкозы — образование D-глюконовой кислоты. Данный процесс катализируется глюкозооксидазой — флавинсодержащим ферментом, локализованным в клеточной стенке грибов. D-Глюконовую кислоту получают из D-глюкозы с использованием A. niger в ферментёрах большого объёма (более 100 м³) при pH 6,5 и температуре 33 °C.
Глюкозооксидаза из чёрного аспергилла используется также в тест-полосках на глюкозу крови: продукт реакции D-глюкозы с глюкозооксидазой — пероксид водорода — окисляет какое-либо вещество, изменяющее при этом цвет.
Ферменты гриба пектиназы, целлюлазы и гемицеллюлазы применяются при изготовлении фруктовых соков[2] и пюре, что позволяет значительно увеличить эффективность переработки фруктов. Кроме того, они используются в целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве моющих средств для размягчения целлюлозных волокон.
Из A. niger получают и фермент глюкоамилазу, используемую для расщепления крахмала: она расщепляет α-1,6-связи остатков глюкозы в компоненте крахмала — амилопектине. В связи с этим глюкоамилаза и α-амилаза из этого гриба применяются при осахаривании мальтодекстрина для образования из него мальтозных сиропов, мальтозы и при полном гидролизе — глюкозного сиропа с DE 97—98. Ксиланаза чёрного аспергилла разрушает слизистые вещества при хлебопечении, что улучшает пористость и равномерность выпечки.
A. niger применяется для производства глюкозамина для вегетарианцев путём ферментирования им кукурузы[3].
Космическая микробиология
Aspergillus niger — экстремотолерантный гриб, широко используемый в микробиологии и биотехнологии в качестве модельного объекта для изучения устойчивости к экстремальным условиям. Обладает способностью развиваться в широком диапазоне сред, включая условия, имитирующие космические. Споры гриба покрыты плотным меланиновым слоем, обеспечивающим резистентность к УФ- и рентгеновскому излучению, окислительному стрессу, а также к радиации, характерной для экзопланет М-типа[4].
Экспериментально подтверждено, что споры с дефицитом меланина демонстрируют повышенную выживаемость и скорость прорастания после облучения при наличии растворимого пиомеланина в среде. Защитный эффект связан не только с экранированием излучения, но и с участием меланина в нейтрализации реактивных форм кислорода и регуляции сигнальных путей. Твердые меланиновые пленки, в отличие от растворимых форм, не усиливают прорастание после воздействия рентгена[4].
A. niger обнаружен на орбитальных станциях, что подтверждает его устойчивость к космическим факторам. Споры способны сохранять жизнеспособность под тонким слоем реголита или воды, моделируя условия поверхности экзопланет. Это делает гриб перспективным биомаркером для оценки пределов обитаемости в астробиологии. Ключевая роль меланинов подчеркивает значение многофункциональных пигментов в адаптации к экстремальным астрофизическим условиям[4].
Примечания
- ↑ Марфенина, О. Многоликая плесень : [арх. 18 октября 2009] / О. Марфенина, А. Иванова // Наука и жизнь : журн. — 2009. — № 10.
- ↑ О пользе яблочного сока | Социальный Компас Архивная копия от 14 декабря 2018 на Wayback Machine
- ↑ Heller, L. Another vegetarian glucosamine launched in US : [англ.] : [арх. 17 апреля 2009] // Nutra. — 2008. — 25 January.
- 1 2 3 Afonso Mota, Stella Koch, Daniel Matthiae, Nuno Santos, Marta Cortesão. How Habitable Are M Dwarf Exoplanets? Modeling Surface Conditions and Exploring the Role of Melanins in the Survival of Aspergillus niger Spores Under Exoplanet-Like Radiation // Astrobiology. — 2025-03. — Т. 25, вып. 3. — С. 161–176. — ISSN 1531-1074. — doi:10.1089/ast.2024.0023.
Литература
- Волкова Т. Г. Биотехнология. Новосибирск, 1999. С. 79.
- Мир растений. В 7 т. / Тахтаджян А. Л. (гл. ред.), под ред. Горленко М. В. (Т. 2). — М.: «Просвещение», 1991. — Т. 2. Грибы. — С. 370—375. — ISBN 5-09-002841-9.
- Schmid R. D. Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik. — WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2006