ASPERGILLUS NIGER: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA E PATOLOGIE - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus niger è un fungo miceliale ambientale, formato da ife ialine settate. È un fungo onnipresente con una distribuzione mondiale di vita saprofita. Ciò significa che il suo ciclo di vita è nella natura, senza coinvolgere l'uomo. Pertanto, il suo impianto nei tessuti umani è accessorio al suo ciclo normale.

Ecco perché tutte le specie di questo genere sono considerate patogeni opportunisti. Nel caso di A. niger, è la terza specie più isolata di questo genere nelle infezioni opportunistiche nell'uomo.

Di Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe e James Hamuel Doughari (), tramite Wikimedia Commons

Nelle infezioni invasive Aspergillus niger rappresenta il 3-7%, essendo più frequente nelle infezioni oticomicotiche e nelle affezioni cutanee. Sebbene possa provocare patologie opportunistiche, ha un lato benefico a livello industriale.

Questo microrganismo viene utilizzato per la biodegradazione dei rifiuti industriali e da lì vengono elaborate sostanze ed enzimi utili nella fabbricazione di una grande varietà di prodotti commestibili e non commestibili.

caratteristiche

Riproduzione

Aspergillus niger si riproduce asessualmente attraverso la produzione di conidi. I suoi conidi possono essere trovati nel terreno e in un gran numero di substrati naturali. Si stendono grazie al vento, per depositarsi su diverse superfici.

Contagio

In generale, questo microrganismo colpisce preferenzialmente gli adulti più dei bambini e gli uomini più delle donne. Tutte le razze possono essere colpite e le malattie che produce non sono contagiose.

Benefici

D'altra parte, A. niger presenta un'altra faccia della medaglia, con usi benefici per l'igiene ambientale degradando i rifiuti industriali che vengono poi utilizzati per produrre prodotti benefici.

Tant'è che la fermentazione con A. niger è riconosciuta come GRAS (Generalmente riconosciuta come sicura) dalla FDA (Food and Drug Administration degli Stati Uniti).

Nonostante l'ampia applicazione industriale di questo microrganismo, la mappa genetica di questo fungo è solo parzialmente compresa.

Tassonomia

Regno dei funghi

Phylum: Ascomycota

Classe: Eurotiomycetes

Ordine: Eurotiales

Famiglia: Aspergillaceae

Genere: Aspergillus

Specie: niger.

Morfologia

Caratteristiche macroscopiche

Le colonie di A. niger crescono rapidamente e sono facilmente riconoscibili dal loro caratteristico aspetto polveroso. All'inizio il micelio è bianco, poi diventa scuro e infine acquisiscono colori diversi, che vanno dal nero corvino al marrone scuro.

Il rovescio della colonia si presenta come un tessuto scamosciato grigio-giallastro, che distingue l'A. Niger da altri funghi con colonie scure chiamate funghi dematiacei.

Caratteristiche microscopiche

L'Aspergillus niger ha un conidioforo liscio o leggermente granulare lungo da 1,5 a 3 mm, con una parete spessa. Di solito sono ialini o marroni.

Al microscopio si possono osservare abbondanti conidi dall'aspetto variabile: tra questi globosi, subglobosi, ellittici, lisci, equinulati, verrucosi o con strie longitudinali, tutti neri.

Le vescicole sono globose, ialine o macchiate di marrone scuro e misurano 75 µm di diametro. Generalmente non sono osservabili, a causa del denso accumulo di conidi neri.

Le fialidi compaiono in due serie irradiate.

Non ha strutture di riproduzione sessuale.

Patologie e manifestazioni cliniche

otomicosi

È una delle patologie causate dal genere Aspergillus, dove la specie niger è il principale agente causale. Questa patologia è caratterizzata dall'influenza del condotto uditivo secondario all'impianto di una precedente infezione batterica.

L'infezione batterica fornisce l'umidità necessaria affinché il fungo possa progredire verso le strutture interne.

I sintomi che provoca sono prurito, dolore, otorrea e sordità dovuta all'irritazione del tessuto, oltre al tappo miceliale e ai detriti. La sintomatologia scompare con il lavaggio del canale. In questo modo la spina viene rimossa.

D'altra parte, deve essere somministrato un trattamento antibatterico per eliminare i batteri presenti, che sono la causa primaria dell'infezione e quelli che forniscono le condizioni ottimali per lo sviluppo del fungo.

Nei campioni di cerume si possono vedere le strutture del fungo.

Aspergilloma bronchiale

Aspergillus niger è la seconda causa principale di aspergilloma bronchiale in America. Questa malattia è caratterizzata dalla formazione di una palla o colonia compatta del fungo che può misurare 3-4 cm di diametro.

Questo generalmente si trova all'apice del polmone e aderisce alla parete bronchiale senza penetrarlo. La sua evoluzione può richiedere anni.

I segni clinici sono emottisi intermittente, dovuta all'irritazione della parete bronchiale con lo sfregamento della palla, non c'è febbre o espettorazione.

Malattie cutanee primarie e secondarie

Quando le lesioni sono primarie sono costituite da più noduli, la pelle diventa spessa, edematosa con un colore violaceo. Possono formarsi croste nere con un bordo eritematoso in rilievo.

Il fungo si trova nel derma superficiale, medio e profondo. Può essere accompagnato da bruciore e dolore. Istologicamente sono presenti numerose cellule giganti e necrosi centrale. Può essere confuso con la lebbra lepromatosa.

Viene trattato con nistatina per via topica. Nei casi disseminati in cui l'aspergillosi cutanea si verifica secondariamente, le lesioni iniziano solitamente come papule rosse piccole e discrete che si trasformano in pustole.

Alla biopsia si osservano piccoli granulomi con necrosi centrale. L'organismo può essere visualizzato come colonie radianti.

Cultura

Agar Sabouraud-destrosio, agar malto estratto di lievito e Czapek sono usati per coltivare A. niger. Generalmente è necessario aggiungere antibiotici per limitare la crescita di microrganismi batterici contaminanti.

Evitare l'uso di cicloesimide come antibiotico nei terreni di coltura, poiché alcuni ceppi sono influenzati da questo farmaco.

Una volta seminati, i campioni vengono incubati a temperatura ambiente o 37 ° C. Crescono in 3 o 4 giorni.

KOH e inchiostro Parker vengono utilizzati per visualizzare le strutture del fungo all'esame diretto.

Usi / applicazioni

Aspergillus niger ha una complessa rete metabolica, composta da 1.190 reazioni e 1.045 metaboliti, distribuiti in tre compartimenti: extracellulare, citoplasmatico e mitocondriale.

L'industria ha sfruttato queste caratteristiche di A. niger e quindi ha dovuto controllare alcuni importanti fattori che regolano la morfologia di A. niger e il processo di fermentazione.

Questi fattori sono: livelli di nutrienti e condizioni ambientali, come pH, agitazione, temperatura, ioni metallici, concentrazione di fosfato, fonte di azoto, fonte di carbonio, alcoli e additivi.

Acido citrico

Tra le sostanze più importanti che A. niger produce e accumula c'è l'acido citrico, sebbene ci siano anche altri microrganismi che lo fanno, come Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida e Pichia.

L'acido citrico è utile nella preparazione di bevande, salsicce, medicinali, cosmetici, plastica e detergenti. I ceppi più efficaci per la sua produzione sono quelli a bassa attività degli enzimi isocitrato deidrogenasi e aconitasi idratasi. Nel frattempo, devono avere un'elevata attività citrato sintetasi.

Il siero di latte è risultato essere un eccellente substrato per la produzione di acido citrico da Aspergillus niger, poiché assimila facilmente il lattosio senza la necessità di idrolisi preventiva.

Un altro uso che l'industria dà all'Aspergillus niger è quello di ottenere enzimi, come α-amilasi, aminoglucosidasi, catalasi, cellulasi, α-galattosidasi, ß-galattosidasi, ß-gluconasi, glucoamilasi o glucosio aerodeidrogenasi. Oltre a glucosio ossidasi, α-glucosidasi, α-D-glucosidasi, ß-glucosidasi, lipasi, invertasi, esperidinasi, emicellulasi, pectinasi, pitasi, proteasi e tannasi. Tutto per uso industriale.

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