Род Аспергилл (Aspergillus). Какую опасность представляет черная плесень для человека Грибок аспергиллез

Появившаяся в доме плесень способна не только испортить внешний вид стен, покрыв их безобразным черным налетом, но и серьезно подорвать здоровье человека. Ее споры могут спровоцировать развитие доброкачественных и злокачественных опухолей, аллергии, дерматита и других опасных патологий. Поэтому важно знать, чем опасна плесень, как от нее избавиться и предотвратить появление.

Разновидности

Черный плесневой налет представляет собой колонию микроскопических грибов. Чаще всего это следующие виды.

Aspergillus niger (Аспергилл черный)

Данный гриб-сапрофит развивается на поверхности сырых стен и потолков, на листах старых книг, в горшках комнатных растений, на плиточных швах в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, кухни, бани, бассейны), в стиральных машинах, кондиционерах, увлажнителях воздуха.

Споры этого гриба легко разносятся по всему помещению с помощью движения воздуха, попадают в организм человека через дыхательные пути, оседают на пище и предметах обихода. Они становятся причиной:

• ринита;
• бронхиальной астмы;
• пневмонии;
• миокардита;
• менингита;
• образования папиллом и даже раковых клеток.

При вдыхании большого количества спор у человека могут развиться явления интоксикации, которые, в случае ослабленного иммунитета, способны привести к летальному исходу.

Специфическим заболеванием, вызываемым грибами Aspergillus niger, является аспергиллема легких. Проникая через носоглотку в бронхи, бронхиолы и альвеолы, споры начинают активно развиваться, выделяя сильнейшие токсины, приводящие к образованию некротических очагов. Постепенно паренхиматозная ткань перестает выполнять свою функцию, наступает асфиксия и смерть.

Aspergillus fumigatus (Аспергилл дымящийся)

Чаще поражает плоды овощей и фруктов, имеющих механические повреждения. Если зерно было поражено данным видом гриба, то на хлебобулочных изделиях очень быстро образуется пушистый черный налет. Опасность заключается в том, что выделяемый им токсин является сильным аллергеном, вызывающим разрушение эритроцитов крови и подавляющим выработку клеток иммунитета.

Alternaria tenuis (Альтернария альтерната)

Является грибом, который образует колонии черного цвета на стенах, продуктах питания и почве. Выделяемый в процессе его жизнедеятельности токсин способен вызвать приступы бронхиальной астмы и дерматита.

Что способствует размножению грибка

Понимая, чем опасна черная плесень, необходимо принять все меры по недопущению появления ее в доме. Поэтому стоит знать пути проникновения патогенных грибов в жилище человека.

Оптимальными условиями является температура +18…+25°C при влажности более 70%. Способствует этому также плохая вентиляция. Это факторы, которые можно устранить собственными силами, избежав больших материальных затрат. Но существуют причины появления плесени, о которых некоторые люди даже не догадываются. И связаны они с применением новых строительных и отделочных материалов, а также с несоблюдение правил их монтажа.

Пластиковые окна и двери

С одной стороны, это очень удобное изобретение дает возможность избежать потерь тепла в здании, минимизирует расходы по установке, уходу и реставрации, обеспечивает определенную безопасность жильцов. Но, с другой стороны, их неправильная эксплуатация может привести к появлению спор патогенных грибов.

Дело в том, что такие окна нарушают циркуляцию воздуха в помещении, провоцируя образование повышенной влажности. Избежать этого можно регулярным проветриванием, которое должно быть обязательным даже в холодное время года.

Второй причиной может стать образование конденсата на поверхности стекла. Это связано с неправильным подбором количества стекол или воздушных камер в стеклопакете, с плохим качеством изделия или неграмотной установкой.

Применение гипсокартона

Данный строительный материал очень удобен для выравнивания стен, потолков и возведения перегородок. Доступность цены и легкость в работе делают его достаточно популярным у строителей и людей, занимающихся ремонтами. Но при этом многие не учитывают способность этого материала хорошо впитывать влагу и долго удерживать ее внутри себя.

Поэтому должны четко выдерживаться все технологии монтажа и время высыхания смесей. В таком помещении должны быть созданы параметры микроклимата, препятствующие появлению черной плесени.

Если же в здании предполагается повышенный уровень влажности, то в растворы следует добавлять противогрибковые компоненты.

Плохая вентиляция

Планировка квартир и домов часто не предусматривает наличие окон в ванных комнатах, а естественные вытяжные каналы не справляются с большим количеством влажного воздуха, образующегося во время принятия водных процедур или сушки белья. В этом случае целесообразно установить принудительную вентиляцию. Она быстро решит эту проблему и предотвратит развитие плесневой микрофлоры, которая с влажным теплым воздухом быстрее проникает в организм человека, оказывая отрицательное влияние на его здоровье.

Сырые наружные стены и подвалы

Забитые водосточные трубы или их отсутствие приводит к частому намоканию стен и угловых частей построек. Это может стать причиной появления плесени на фасаде здания, которая со временем прорастет и вовнутрь помещения. Этому может способствовать наличие трещин в кладке.

Сырые подвалы также могут стать рассадником плесени, споры которой по системе вентиляции могут быстро распространиться по всему зданию.

Плесень способна попасть в дом с продуктами питания или комнатными растениями. Поэтому кусочки хлеба, сыра, крупы, овощи и фрукты, пораженные грибами, необходимо тщательно упаковать в полиэтиленовый пакет и удалить из помещения. Употребление такой еды может нанести серьезный вред здоровью.

Меры борьбы

Осознав, чем опасна плесень для здоровья, и обнаружив ее у себя дома, следует принимать срочные меры по ее устранению.

Самым действенным способом является обработка помещения при помощи УФ-лампы. Ультрафиолетовые лучи полностью уничтожают споры грибов. На период включения прибора из комнаты необходимо вынести все живые цветы и удалить домашних животных. Нельзя забывать и об аквариуме с рыбками.

К другим методам уничтожения относятся:

1. Удаление из помещения источника плесени. Это могут быть обои, шпатлевка, пораженные предметы текстиля.
2. Добавление антисептиков и специальных противогрибковых препаратов в строительные и отделочные смеси. Особое внимание стоит уделить затирке межплиточных швов в ванной комнате и на кухне.
3. Обработка пораженных участков промышленными средствами, а также уксусом, содой, раствором хлорной извести, перекиси водорода или буры.

Помните – оставлять очаги поражения в квартире или доме необработанными нельзя. Опасность плесени доказана, поэтому не стоит подвергать риску свое здоровье и здоровье своих детей.

Аспергиллез — заболевание, которое вызывается грибками семейства Aspergillus и характеризуется поражением различных органов и систем организма, однако чаще всего страдает бронхолегочная система.

Болезнь протекает, как правило, хронически с различными аллергическими реакциями или токсическими проявлениями. Возбудитель аспергиллеза достаточно сильно распространен в окружающей среде – они есть и в земле, и в воде, и в воздухе, способен размножаться и в человеческом организме, и у животных.

В связи с тем, что первый удар принимает респираторная система, то главные симптомы аспергиллеза начинают проявляться как раз со стороны органов дыхания. Иногда грибок попадает в организм с кровью и лимфой, быстро распространяясь по всем органам. Такой тип заболевания характеризуется высоким уровнем летальности – около 80%.

Что это такое?

Аспергиллез - это микоз, вызываемый некоторыми видами плесневых грибков типа Aspergillus. Аспергиллез протекает с множественными хроническими токсико-аллергическими проявлениями.

Если человек заболевает аспергиллезом, то чаще всего он подвергается заражению бронхолегочной системы и придаточных пазух. В некоторых случаях аспергиллез влияет на кожу, зрительную и центральную нервную систему.

Причины аспергиллёза

Возбудители болезни принадлежат к роду Aspergillus, а в патологии человека наибольшее значение имеют A. Flavus и A. Niger, но могут встречаться и другие виды, например, A. Nidulans или A. Fumigatus. Можно сказать, что морфологически такие виды грибов состоят из однотипного мицелия, имеющего ширину 4-6 мкм. Аспергиллы, как правило, обладают достаточно большой биохимической активностью, благодаря чему могут образовывать различные ферменты.

Возбудители аспергиллёза легких имеют широкое распространение в природе. Чаще всего их можно обнаружить в сене, муке, почве и зерне, а также в пыли. В организм возбудитель обычно попадает с пылью через воздух. Аэрогенным путём он попадает на слизистые оболочки, расположенные на верхних дыхательных путях. Вполне возможно инфицирование и через кожу, которая зачастую изменяется иным патологическим процессом.

Снижение иммунной защиты организма играет ведущую роль в развитии аспергиллёза. Данная болезнь может быть осложнена различными патологическими процессами кожи, внутренних органов и слизистых оболочек.

Классификация

Аспергиллез различается по локализации своих патологических процессов:

• бронхолегочный (в том числе аспергиллез легких);
• аспергиллез лор-органов;
• аспергиллез кожи, глаз и костей;
• септический, или генерализованный аспергиллез.

В зависимости от путей инфицирования грибками, различают несколько видов аспергиллеза:

• эндогенный (аутоинфекция);
• экзогенный (воздушно-капельный или алиментарный путь передачи);
• трансплацентарный (вертикальный пути заражения);

Согласно статистике, примерно 90 процентов всех случаев заболевания аспергиллезом приходится на первичное заражение респираторного тракта, а также легких. Около пяти процентов - на заражение придаточных пазух носа. Кроме того, вовлечение в патологический процесс других человеческих органов диагностируется почти у пяти процентов людей, подверженных инфицированию.

Аспергиллез легких

Аспергиллез легких является очень серьезным диагнозом. Так как из-за развития заболевания, которое вызвали плесневые грибы-аспергиллы, в легких человека начинают формироваться аспергилломы, то есть опухолевидные образования, которые состоят из плотно сплетенных грибков. Еще встречаются и такие осложнения, как эндокардиты, аспергиллезные плевриты, отиты, менингоэнцефалиты и другие.

Однако в любой момент аспергиллома может вызвать грозное осложнение – это легочное кровотечение, которое может быть массивным и профузным. И в этом случае альтернатива хирургического лечения отсутствует. Лечение аспергиллеза консервативными методами возможно при поражениях грибком слизистых оболочек или кожи.

Симптомы аспергиллеза у человека

Поскольку первый удар на себя принимает респираторная система, то основные симптомы аспергиллеза у человека начинают проявляться именно со стороны органов дыхания. В трети случаев грибок проникает в организм с током крови и лимфы и разносится по всем органам. При таком типе аспергиллеза высокая летальность – около восьмидесяти процентов. Наиболее редкий – кожный аспергиллез.

Если грибок обосновался на поверхности и не проник в слизистую, как это бывает при трахеобронхите, аспергилломе, то больные отмечают у себя следующие симптомы: хронический кашель с отделением мокроты, иногда с кровью при натужном кашле. Чаще всего в таких случаях есть патологии со стороны легких.

В ответ на проникновение спор организм ткани человека вырабатывают определенные воспалительные реакции. Наиболее распространены два типа воспалений – серозно-десквамативное и фиброзно-гнойное. При серозно-десквамативном воспалении аспергилла вызывает отшелушивание эпителия, оболочек желудка, легких с выделением экссудата (плазмы с элементами крови). При втором типе – фиброзно-гнойном – аспергилла вызывает выделение экссудата с фибрином (свернувшимся белком крови) и гнойным компонентом. Наиболее тяжелая реакция на аспергиллез – образование гранулем в легких.

В ином случае аспергиллез дает острую картину – в легких образуется плотный инфильтрат, который распадается. С током крови происходит инфицирование и других органов. При начале острого аспергиллеза характерно явление нейтропении, которое выражается во внезапной слабости, носовом кровотечении, повышении температуры, резком ознобе, сильном выпотевании, тахикардии, резком понижении давления. В этом случае в крови обнаруживается снижение нейтрофилов, которые затрудняют организму давать воспалительный ответ на очаг аспергиллеза. Поэтому при нейтропении диагностировать аспергиллез часто не удается – все показатели казалось бы в норме. Однако по опыту врачи знают, что это может сигнализировать о начинающемся аспергиллезе, поэтому назначаются дополнительные исследования. Чаще всего аспергиллы поселяются на пазухах носа. При этом появляются красные очаги, после распада тканей они теряют свою окраску, а потом чернеют. Этот процесс очень стремителен – обычно перекидывается на глазницы, ткани лица, в сторону головного мозга. Типичные симптомы в этом состоянии – заложенность, боль в области носоглотки, носовых пазух, распухание слизистой оболочки. Пазухи наполнены гноем, но они не прорываются.

Часто аллергический аспергиллез присоединяется к бронхиальной астме. При этом пациенты отмечают астматические приступы, в крови увеличены эозинофилы, темные области на рентгеновском исследовании, наличие антител в сыворотке (галактоман). Для уточнения диагноза берется анализ мокроты. У более чем половины больных при посеве обнаруживают аспергиллу. В этом случае делают вторичный посев для уточнения диагноза (поскольку конидии могли и случайно попасть).

Диагностика

Аспергиллез у взрослых требует тщательной и комплексной диагностики, которая, прежде всего, необходима для выявления разновидности и степени тяжести протекания такой болезни.

Первым этапом установления правильного диагноза занимается тот клиницист, к которому обратился человек, основываясь на преобладающем симптоме. Врачу необходимо:

• ознакомиться с историей болезни и анамнезом жизни пациента – это может указать на некоторые этиологические факторы;
• провести детальный опрос пациента – для выяснения первого времени появления и степени интенсивности выражения симптоматики. Это даст возможность определить клиницисту тяжесть течения болезни;
• выполнить тщательный физикальный осмотр, который в зависимости от ситуации может включать в себя офтальмологический осмотр глаз, пальпацию передней стенки брюшной полости, изучение состояния кожного покрова и ногтевых пластин, а также прослушивание лёгких при помощи фонендоскопа.

Инструментальная диагностика аспергиллеза включает в себя осуществление:

• рентгенографии грудной клетки;
• биопсии;
• бронхоскопии;
• спирометрии;

Лабораторные обследования также будут отличаться в зависимости от характера протекания инфекции. В большинстве случаев, они включают в себя:

• изучение отделяемого из носовых пазух или наружного слухового прохода;
• микроскопическое исследование каловых масс;
• общий анализ крови – может указать на протекание аллергического или воспалительного процесса;
• анализ мокроты, выделяемой при кашле – для выявления частичек аспергилл;
• биохимию крови;
• соскоб с кожного покрова или ногтевых пластин;
• отпечаток с поверхности роговицы;

Подобные мероприятия помогут не только поставить правильный диагноз, но и провести дифференциальную диагностику подобного недуга.

Лечение аспергиллеза

Вне зависимости от типа аспергиллеза у человека, лечение является весьма трудоемкой задачей. Химиотерапия и антибактериальные средства не приводят к ожидаемому эффекту, как, впрочем, и все остальные известные врачам методики борьбы с инфекционными заболеваниями.

По этой причине в последние годы при постановке диагноза аспергиллез, лечение строится на использовании хирургических методов. Больным проводится лобэктомия с резекцией пораженных органов. Если операция проводилось компетентным специалистом с соблюдением всех установленных процедур – вмешательство переносится без осложнений и дает хорошие прогнозы на будущее.

При запущенных формах аспергиллеза легких хирургическое лечение используется совместно с консервативными методами. Больным аспергиллезом назначают амфотерицин В, оксациллин, нистатин, эритромицин, антибиотики тетрациклиновой группы. Одновременно с этим человек принимает витамины. Также больным аспергиллезом рекомендовано общеукрепляющее лечение.

При использовании антимикотических препаратов количество антител в крови резко возрастает, но к концу лечения оно приходит в норму. Если аспергиллез легких приводит к поражениям кожи и слизистых оболочек, больным рекомендованы противомикозные и противовоспалительные средства.

Прогноз и профилактика

Наиболее благоприятное течение отмечается при аспергиллезе кожи и слизистых оболочек. Летальность от легочных форм микоза составляет 20-35%, а у лиц с иммунодефицитом – до 50%. Септическая форма аспергиллеза имеет неблагоприятный прогноз.

К мерам, позволяющим предупредить заражение аспергиллезом, относятся мероприятия по улучшению санитарно-гигиенических условий: борьба с пылью на производстве, ношение работниками мельниц, зернохранилищ, овощехранилищ, ткацких предприятий индивидуальных средств защиты (респираторов), улучшение вентиляции цехов и складов, регулярное микологическое обследование лиц из групп риска.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 - продуцент протеолитических и амилолитических ферментов - обладает способностью продуцировать протеолитические и амилолитические ферменты. Депонирован в ГНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM01135. Может быть использован при получении различных пищевых продуктов (ферментированных приправ, добавок, напитков). Изобретение позволяет повысить скорость роста и интенсивность спорообразования. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению штамма - продуцента протеолитических и амилолитических ферментов, и может быть применено для гидролиза растительных и животных субстратов в пищевой промышленности, бродильных производствах, сельском хозяйстве.

Известно, что мицелиальный гриб Aspergillus oryzae имеет широкое применение в пищевой промышленности, так как не обладает патогенными свойствами. Биосинтез протеаз и амилаз, характерный для представителей Aspergillus oryzae, используется, например, при изготовлении некоторых пищевых продуктов (ферментированных приправ, ферментированных напитков), когда требуется гидролиз белков и углеводов (RU 2361914 , 2009, RU 2187947 , 2002).

Известен штамм Aspergillus oryzae ВКПМ F-369, обладающий способностью продуцировать комплекс протеаз, проявляющих максимальную активность в кислой и слабокислой зоне pH, -амилазу. Однако основным недостатком этого штамма является отсутствие синтеза сопутствующих гидролаз, а также длительный период роста и развития микромицета; штамм интенсивно продуцирует -амилазу и протеазу на жидких средах лишь на четвертые - пятые сутки (SU 1440922, 1988).

Известен штамм Aspergillus oryzae ВКПМ F-683, продуцирующий комплекс кислых и слабокислых протеаз, -амилазы и сопутствующих ксиланаз, глюканаз и цитаз. Известно, что при глубинном культивировании данный штамм продуцирует целый комплекс высокоактивных ферментов. Получаемые ферментные комплексы применяются в пищевой промышленности.

Однако применение штамма является ограниченным из-за недостаточно высокой скорости роста и особых требований к питательным средам, так как он растет на средах с содержанием сухих веществ не более 18% (RU 2070921 , 1996).

Задача изобретения состоит в получении штамма Aspergillus oryzae, продуцирующего протеазы и -амилазу, обладающего высокой скоростью роста, преимущественно при твердофазном культивировании.

В качестве изобретения предлагается новый штамм микромицета Aspergillus oryzae 37-53, полученный методом многоступенчатой селекции и мутагенеза, депонированный в ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (RCAM) под регистрационным номером RCAM01135. Штамм является продуцентом протеаз и -амилазы, обладает высокой скоростью роста, преимущественно при твердофазном культивировании, и интенсивным спорообразованием.

Техническим результатом изобретения является более высокая скорость роста предлагаемого штамма Aspergillus oryzae RCAM01135.

В частности, на средах с соевым шротом максимумы протелитической и амилолитической активностей проявляются на третьи сутки культивирования, и интенсивность спорообразования была самой высокой также на третьи сутки. Это позволяет рассматривать заявленный штамм как перспективное средство для использования в пищевой промышленности для переработки сельскохозяйственного сырья, например сои, с целью получения различных пищевых вкусоароматических добавок, в бродильном производстве, хлебопекарной промышленности.

Штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками.

Культурально-морфологические признаки:

а) характер роста (опушение, край колонии). Колонии пушистые, округлой формы, края ровные, мицелий белый, спорообразующий, цвет колонии от оливкового до темно-зеленого. Вегетативный мицелий септированный, хорошо разветвленный с крупными вздутиями, толщина гиф 6-12 мкм; конидии формируются экзогенно, поверхность конидии гладкая, форма округлая, диаметр спор 5-6 мкм; образует конидиальные головки с одноярусными стеригмами;

б) размер колонии (при определенном времени инкубации). На 3 сутки роста на сусло-агаре диаметр колонии 50×51 мм;

в) воздушный мицелий (наличие, цвет, особенности спороношения). С обильным спороношением темно-зеленого цвета. По краю колонии белый пушистый мицелий 3 мм;

г) цвет субстратного мицелия. Белый;

д) цвет обратной стороны колонии. Светло-коричневый;

е) другие признаки (пигмент, экссудат и т.д.). Пигменты не выделяются, экссудат отсутствует;

ж) изменения культуры по мере старения. Цвет колонии с возрастом темнеет, становится буро-зеленым;

з) поведение на других средах. На среде Чапека с глюкозой: на 3 сутки роста цвет колонии - зеленый, поверхность гладкая; диаметр колонии 32×34 мм.

По исследованиям морфологических признаков культуры проведена идентификация штамма в соответствии с определителем мицелиальных грибов (Билай В.И., Коваль Э.С. Аспергиллы. Определитель. - Киев: Наук. Думка, 1988, - 204 с.).

Физиолого-биохимические признаки

Отношение к кислороду - аэроб. Оптимальная температура роста - 28-30°C. Максимальная температура - 50°C. Минимальная температура - 18°C. Оптимальное значение pH для роста гриба - 5,5. Рост гриба отмечается в диапазоне pH от 2,5 до 10,0.

В качестве источника углерода гриб использует крахмал, глюкозу, сахарозу, ксилозу, мальтозу, маннит, глицерин и лактозу. Ассимилирует нитраты, аммонийный и аминный азот, белки. Штамм не патогенный. В режиме глубинного и твердофазного культивирования была установлена способность к синтезу ферментов амилолитического и протеолитического действия.

Штамм хранится на агаризованном солодовом сусле 8% CB; pH среды - естественный; температура хранения +20-25°C.

Глубинное и твердофазное культивировстие штамма Aspergillus oryzae RCAM01135

Глубинное культивирование штамма Aspergillus oryzae 37-53 осуществляли на различных комплексных естественных средах, составленных с учетом физиологических потребностей продуцента. При конструировании питательных сред принимали во внимание то обстоятельство, что для синтеза протеаз и -амилазы благоприятны крахмал, белки, поэтому основными компонентами среды являлось зерновое сырье. В качестве источника фосфорного питания для микромицета применяли фосфорнокислый калий. Таким образом, для глубинного культивирования штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 были использованы питательные среды следующего состава, %:

1. Ячменная мука - 3,0, пшеничные отруби - 3,0, крахмал - 2,0, KH 2 PO 4 - 1,5;

2. Пшеничная мука - 6,0, пшеничные отруби - 2,0, KH 2 PO 4 - 1,5%;

3. Соевая мука - 6,0, ячменная мука - 5,0, KH 2 PO 4 - 1,5;

4. Соевая мука - 6,0, пшеничные отруби - 2,0, KH 2 PO 4 - 1,5;

Культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 см 3 , содержащих 50 см 3 стерильной питательной среды, на круговой качалке с числом оборотов 220 об/мин при температуре 30°C. Полученные результаты представлены в табл.1.

Как видно из таблицы 1, селекционированный штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 на питательных средах, содержащих ячменную или пшеничную муку, а также пшеничные отруби (среды № 1 и 2), проявлял способность к синтезу протеаз и -амилазы: общая протеолитическая активность на 3-и сутки культивирования составила 1,5-1,8 ед. ПС/см 3 , амилолитическая 0,82-1,10 ед. АС/см 3 . На средах, в состав которых входила соеваая мука (среды № 3 и 4), уровень активности синтезируемых ферментов снижался в 2-3 раза.

Твердофазное культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли на пшеничных отрубях с влажностью 52,4% и на соевом шроте с влажностью 51,8% при температуре 30°C в стационарных условиях. Полученные результаты представлены в табл.2.

Результаты глубинного и твердофазного культивирования подтверждают биосинтетическую способность селекционированного штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 по отношению к протеолитическим и амилолитическим ферментам, что характерно грибам рода Aspergillus вида oryzae.

Таким образом, полученный штамм хорошо развивается на жидких и твердых питательных средах, синтезирует ферменты протеолитического и амилолитического действия и идентифицирован как мицелиальный гриб Aspergillus oryzae.

Культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 на средах с соевым шротом

Наработку экспериментальных образцов селекционированной культуры Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли на среде с соевым шротом и на соевом шроте с добавлением 10% перловки с разной влажностью в течение 3-х суток при 30°C (табл.3).

Экспериментальные образцы гриба A.oryzae RCAM01135 были получены в результате ускоренного роста микромицета при поверхностном культивировании на соевом шроте, обогащены белком, аминным азотом и могут быть использованы для дальнейшей переработки в производстве продуктов ферментации сои.

Селекционированный штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 и наработанные экспериментальные образцы гриба A.oryzae RCAM01135 были исследованы в Испытательной лаборатории технохимического контроля и арбитражных методов анализа ГНУ ВНИИПБТ Россельхоакадемии.

Результаты испытаний по идентификации ГМИ показали, что в чистой культуре микромицета Aspergillus oryzae RCAM01135 трансгенные последовательности отсутствуют (протокол испытаний от 23 марта 2012 г.).

При анализе тяжелых металлов в экспериментальных образцах гриба A. oryzae RCAM01135 было установлено, что их содержание не превышает предельно допустимых концентраций (протокол от 18 апреля 2012 г.). В таблице 4 приведены результаты анализа по содержанию тяжелых металлов в субстрате - соевом шроте и в поверхностной культуре гриба A.oryzae RCAM01135. Аналогичные результаты получены во всех исследуемых экспериментальных образцах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Штамм микромицета Aspergillus oryzae, депонированный в ГНУ ВНИИСХМ (Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения - RCAM) под регистрационным номером RCAM01135, - продуцент протеолитических и амилолитических ферментов для использования в пищевой промышленности.

Каждый хоть раз в жизни встречал черную плесень в подвалах, сырых углах комнаты, на стенах, горшках домашних растений и старых книгах. Научное название этого грибка – Аspergillus niger. При сниженном иммунитете человека или животного плесень попадает в организм через воздух и может повлечь серьезные заболевания. В данной статье мы расскажем, что представляет этот грибок, и как предупредить заражение.

Аspergillus niger – это грибки, способные прижиться и разрастаться в колонию при температурном режиме свыше 40⁰С. Они захватывают значительную территорию в очень короткий срок – до 3-х суток . Свое название грибок получил благодаря характерному темно-серому и черному цвету, который указывает на созревание конидий. Они являют собой микроскопические образования на верхушке конидиальной головки грибка.

Морфологически Аспергиллус нигер представлен несколькими штаммами, которые обитают в сырых помещениях, пищевых продуктах и даже организме человека. Таким образом, грибок распространен повсеместно, кроме вакуума и в условиях полной стерильности. Частицы аспергилла, отделившиеся от мицелия, находятся в открытом пространстве. Размножение грибка происходит в том случае, когда спора прикрепляется и остается незамеченной. Ее строение состоит из 2-х нитеобразных тел: одно является вегетативным образованием, а второе дает жизнь новым спорам при созревании.

К благоприятным факторам, которые способствуют развитию грибковой инфекции, относятся:

• отсутствие вентиляции в помещениях;
• душные и плохо проветриваемые комнаты;
• резкие скачки температуры воздуха;
• наличие конденсата в помещениях;
• недостаточная герметичность пищевых упаковок.

Применение в промышленности

Начиная с 1920-х годов штаммы Аspergillus niger начали применять для изготовления лимонной кислоты из сахаристых веществ. В процессе производства продукта в реакторе, объем которого составляет 300 куб.м., образуется 15 тонн клеточной массы аспергилл. Затем эта биомасса сжигается.

Из клеточной стенки грибков добывают глюкозооксидазу, используемую в тест-полосках для определения уровня сахара в крови. Пероксид водорода, будучи продуктом реакции D-глюкозы с глюкозооксидазой, окисляет вещество, изменяя при этом цвет.

Ферменты Аspergillus niger целлюлазы, пектиназы и гемицеллюлазы широко используют при производстве фруктовых соков и пюре. Это увеличивает эффективность переработки сырья. Также они применяются на целлюлозно-бумажных фабриках и при изготовлении моющих средств.

Аspergillus niger является источником фермента глюкоамилазы, которая расщепляет крахмал. Ее используют при производстве мальтозы и мальтозных сиропов. Добываемая из грибка ксиланаза применяется пекарями, т. к. улучшает равномерность и пористость выпечки .

Попадание в организм человека

Самым распространенным способом попадания Аспергилла черного в организм человека является вдыхание воздуха со спорами. Наиболее часто заражению грибковой инфекцией подвергаются люди, чей род деятельности связан:

• с зернопереработкой;
• с пекарским ремеслом;
• с прядением;
• с изготовлением сыров.

Зачастую инфицирование грибком Aspergillus niger происходит такими способами:

• через продукты питания;
• сквозь слизистую оболочку;
• через микротрещины и раны на коже.

Увеличивает шансы проникновения грибка длительное лечение антибиотическими средствами и лучевая терапия.

Симптомы и сдача анализов

Несмотря на то что является самым распространенным среди патогенных микроорганизмов в своем роде, Аspergillus niger также поражает многие органы.

Через некоторое время у человека развивается сильный кашель с отделением грязно-белой мокроты. Иногда в ней наблюдаются сгустки крови. Также у больного возникают признаки интоксикации организма: вялость, быстрая утомляемость, понижение работоспособности, потеря массы тела. Неэффективное лечение приводит к появлению легочного микоза. Такое состояние сопровождается тяжелым мокрым кашлем, лихорадкой, болью в грудине и одышкой. При исследовании мокроты выявляются споры аспергилл.

При попадании Аspergillus niger ВКПМ F1331 в глазные яблоки наблюдаются симптомы блефарита, конъюнктивита и дакриоцистита. Безрезультативная терапия вызывает частичную или полную потерю зрения.

Если происходит заражение кожного покрова рук и ногтей, наблюдаются такие симптомы, как шелушение, зуд, неприятный запах, инфильтрация. При бездействии цвет ногтя постепенно изменяется от желто-коричневого до зеленовато-коричневого. Кроме того, ногтевая пластина утолщается, а ее структура становится пористой.
Диагностика заболевания включает инструментальные (КТ, рентген) и лабораторные методы (анализ мокроты, мочи, серологические тесты). При подтверждении диагноза надо срочно начинать лечение.

Как вывести Aspergillus niger

Чтобы избавиться от грибка, необходимо подойти к его лечению комплексно. Зачастую специалист назначает ряд лекарственных средств:

• Микозные препараты против аспергиллеза нигер – Амфотерицин В, Вориконазол, Флуцитозин и Итраконазол. Средства выпускаются в разных формах (ингаляции, перорально или внутривенно).
• Лекарства местного применения – противогрибковые мази и антисептики. В основном используются при кожном аспергиллезе.

В запущенной форме легочной аспергиллез приводит к летальному исходу в 50% случаев.

Обработка помещений

Как правило, черная плесень характерна для старых сырых и угловых квартир в многоэтажных домах. Поэтому осмотр таких помещений играет важную роль в профилактике заболевания.

Гриб Аspergillus niger обитает за обоями, в вентиляции и на стыках плитки. Чтобы не заразиться аспергиллезом, соблюдайте следующие правила:

• Проводите генеральную уборку санузла с применением антибактериальных средств как минимум раз в 3 месяца.
• Не допускайте появление сырости в подвальных помещениях, а также залежах гниющих овощей.
• Не устанавливайте деревянные полки и перекрытия в сырых домах.
• Если черная плесень появляется на стене, необходимо задуматься о ее целостности и утеплении.

Однако это не единственный грибок, с которым человек сталкивается каждый день. Как выявить и не заразиться им, читайте в нашем отдельном материале.

Аспергиллез – грибковое заболевание, вызываемое плесневыми грибами рода Aspergillus, поражающее человека и проявляющееся возникновением первичных очагов в легочной ткани, разнообразием клинических поражений, которые в случае выраженного иммунодефицита могут привести к летальному исходу.

Грибы рода Аспергилл широко распространены в природе и обнаруживаются в почве, в сене, зерне, в пыли различных помещений, особенно после обработки шкур и шерсти животных. Важным эпидемиологическим моментом является частое их высевание в пылевых частицах лечебно-профилактических учреждений, что определяет возможность возникновения внутрибольничных грибковых инфекций.

Причины возникновения аспергиллеза

Возбудитель – плесневые грибы рода Aspergillus, наиболее частым представителем которого является Aspergillus fumigatus (80% всех случаев аспергиллеза), реже Aspergillus vlavus, Aspergillus niger и другие. Грибы рода Aspergillus (или Aspergillus spp.) относятся к плесневым грибам, термоустойчивы, благоприятным условием для существования является повышенная влажность. Грибы рода Aspergillus часто представлены в жилых помещениях, нередко обнаруживаются на поверхности непригодных к употреблению продуктов питания. Патогенные свойства аспергилл определяются способностью выделять аллергены, что проявляется тяжелыми аллергическими реакциями, поражением легких, примером которых может быть бронхолегочной аспергиллез. Также некоторые из представителей грибов могут выделять эндотоксин, способный вызвать интоксикацию. Аспергиллы устойчивы к высыханию, длительно могут сохраняться в пылевых частицах. Губительно на грибы действуют растворы формалина и карболовой кислоты.

Механизм заражения – аэрогенный, а основной путь – воздушно-пылевой: с частицами пыли в дыхательные пути попадают грибы данного рода. Существуют профессиональные группы риска для заражения аспергиллезом: сельскохозяйственные работники; сотрудники ткацких фабрик и прядильных предприятий, а также иммунодефицитные пациенты лечебных стационаров, которые подвержены внутрибольничному риску инфицирования.

Дополнительный механизм заражения – эндогенное инфицирование аспергиллами в случае, если грибы данного рода уже присутствуют на слизистых оболочках. Основной фактор, способствующий эндогенному распространению инфекции – иммунодефицит, при котором в 25% случаев развиваются микозы различной этиологии, но основную долю из которых (до 75%) составляет аспергиллез.

Человек, больной аспергиллезом, для окружающих не заразен, таких случаев не описано.

Восприимчивость населения всеобщая, однако заболевают лица с ослабленным иммунитетом в ходе хронических заболеваний, онкологических процессов, после пересадки органов и тканей, при ВИЧ-инфекции и других. Сезонности при аспергиллезе не отмечено.

Иммунитет после перенесенной инфекции нестойкий, случаются повторные заболевания в группе иммунодефицитных больных.

Патогенное действие Aspergillus spp. на человека

Входными воротами инфекции в подавляющем большинстве случаев является слизистая оболочка верхних дыхательных путей. Сначала аспергиллы располагаются поверхностно, затем углубляются, вызывая изъязвления слизистой оболочки.

Аспергиллез, место поражения

1) Даже у здорового человека при вдыхании большой концентрации спор аспергилл может развиться воспаление легких – интерстициальная пневмония. Отличительной особенностью интерстициальной пневмонии при аспергиллезе является образование специфических гранулем, состоящих из гигантских клеток эпителия (так называемые эпителиоидноклеточные гранулемы). Аспергиллезные гранулемы (аспергилломы) имеют шарообразную форму и представляют собой центрально расположенные очаги гнойного воспаления, в которых и находятся гифы грибов, а по периферии гигантские клетки. Места локализаций аспергиллом – это верхние отделы легких, что подтверждается на рентгенограмме. Грибы обнаруживаются в пораженной слизистой оболочке бронхов, в полостях легких, бронхоэктатических очагах и кистах, в ткань легких при данной форме грибы не проникают (неинвазивный аспергиллез).

2) Параллельно с поражением дыхательной системы при аспергиллезе имеет место снижение иммунологический реактивности организма (иммунодефицит). Описаны случаи осложнений сопутствующих болезней внутренних органов, слизистых оболочек и кожных покровов. Примером могут являться абсцессы легкого, хронический бронхит, бронхоэктатическая болезнь, рак легких, туберкулез, на фоне которых возникала легочная форма аспергиллеза, что, безусловно, вызывало осложнение основного процесса. Последние десятилетия показывают частоту возникновения аспергиллеза у иммунокомпроментированных лиц (ВИЧ-инфицированные, онкологические больные, получающие иммуносупрессивную терапию, реципиенты органов).

3) Одно из возможных поражений при аспергиллезе – поражение внутренних органов и систем (инвазивный аспергиллез), встречающийся в подавляющем большинстве случаев на фоне существенного снижения иммунитета. До 90% пациентов с данным поражением имеют две из возможных трех особенностей:
число гранулоцитов в крови менее 500 клеток в 1 мкл.;
терапия высокими дозами глюкокортикостероидов;
терапия цитостатиками.
При инвазивном аспергиллезе аспергилломы могут образовываться во внутренних органах. Занос грибов происходит гематогенно (с током крови). Сначала поражаются легкие, в последующем плевра, лимфатические узлы и другие внутренние органы. Особенность – возможность формирования абсцессов на месте гранулем в большинстве случаев. Характер процесса напоминает септический, при котором летальность достаточно высока (до 50%).

4) Аллергическая перестройка организма – антигены гриба являются мощными аллергенами, способными вызвать аллергические реакции с преимущественным поражением бронхолегочного дерева.

Симптомы аспергиллеза

Аспергиллез классифицируют как инвазивный (чаще поражаются места внедрения возбудителя – пазухи носа, кожа, нижние дыхательные пути), сапрофитичсекий (отомикоз, аспергиллема легких) и аллергический (бронхолегочной аллергический аспергиллез, аспергиллезный синусит).

Клинически выделяют следующие формы болезни:
1) бронхолегочная форма;
2) септическая форма;
3) глазная форма;
4) кожная форма;
5) поражение ЛОР-органов;
6) поражение костей;
7) прочие более редкие формы аспергилеза (поражение слизистых оболочек ротовой полости, половой системы и другие).

Бронхолегочная форма – самая частая форма аспергилеза, характеризуется симптомами трахеита, бронхита или трахеобронхита. Больные жалуются на слабость, появление кашля с мокротой серого цвета, возможно с прожилками крови, с небольшими комочками (скопления грибов). Течение болезни хроническое. Без специфического лечения заболевания начинает прогрессировать – поражаются легкие с возникновением пневмонии. Пневмония развивается либо остро, либо осложняет течение хронического процесса. При остром ее возникновении у пациента повышается температура до 38-39°С, лихорадка неправильного типа (максимум утром или в обед, а не в вечернее время, как обычно). Больного знобит, беспокоит выраженный кашель с вязкой мокротой слизисто-гнойного характера или с кровью, одышка, боли в груди при кашле и дыхании, снижение веса, отсутствие аппетита, нарастающая слабость, обильная потливость. При осмотре выслушиваются влажные мелкопузырчатые хрипы, шум трения плевры, укорочение перкуторного звука.

Аспергиллез, бронхолегочная форма

При микроскопии мокроты обнаруживаются зеленовато-сероватые комочки, содержащие скопления мицелия аспергилл. В периферической крови выраженный лейкоцитоз (до 20*109/л и выше), увеличение СОЭ, повышение эозинофилов. Рентгенологически – воспалительные инфильтраты округлых или овальных форм с инфильтративным валом по периферии, имеющие склонность к распаду.

При хроническом течении аспергиллеза бурных симптомов не возникает, грибковый процесс чаще наслаивается на уже имеющееся поражение (бронхоэктаз, абсцесс и другое). Больные часто жалуются на запах плесени изо рта, изменение характера мокроты с зеленоватыми комочками. Только рентгенологически отмечают возникновение в имеющихся полостях шарообразных затенений с наличием воздушной газовой прослойки со стенками полости – так называемая «серповидная ореола».

Аспергиллез легких, серповидная ореола

Прогноз выздоровления при бронхолегочной форме зависит от остроты течения процесса и состояния иммунитета и составляет от 25 до 40%.

Септическая форма аспергиллеза возникает при резком угнетении иммунитета (например, стадия СПИД при ВИЧ-инфекции). Процесс протекает по типу грибкового сепсиса. Наряду с первичным поражением легких прогрессирующе нарастает вовлечение в процесс внутренних органов и систем организма больного, распространение грибковой инфекции происходит гематогенно. По частоте поражения это пищеварительная система - гастриты, гастроэнтериты, энтероколиты, при которых пациенты предъявляют жалобы на неприятный запах плесени изо рта, тошнота, рвота, расстройства стула с выделением жидкого стула с пеной, содержащей мицелии гриба. Нередко встречаются поражения кожи, органов зрения (специфические увеиты), головного мозга (аспергилломы в головном мозге). Если аспергиллез развивается у ВИЧ-инфицированного, то болезни сопутствуют другие оппортунистические инфекции (кандидоз, криптоспоридиоз, пневмоцистная пневмония, саркома Капоши, герпетическая инфекция). Прогноз при заболевании чаще неблагоприятный.

Аспергиллез ЛОР органов протекает с развитием отитов наружных и средних, поражением придаточных пазух носа - синуситы, гортани. При поражении глаз формируются специфические увеиты, кератиты, реже эндофтальмиты. Прочие формы болезни встречаются крайне редко. Аспергиллез костной системы проявляется возникновением септических артритов, остеомиелитов.

Особенности течения аспергиллеза у ВИЧ-инфицированных больных.

Аспергиллез представляет собой наиболее частую форму грибковых поражений в данной группе больных. Все пациенты находятся в последней стадии ВИЧ-инфекции – стадии СПИДа . Быстро развивается аспергиллезный сепсис, имеющий тяжелое течение и прогноз. Количество CD4 обычно не превышает 50/мкл. Рентгенологически выявляют двусторонние очаговые затенения шаровидной формы. Наряду с легкими поражаются органы слуха (отомикоз), поражение зрения с развитием кератитов, увеитов, эндофтальмита, нередко может поражаться сердечно-сосудистая система (грибковое поражение клапанного аппарата сердца, эндокардит, миокардит).

Осложнения при аспергиллезе встречаются при отсутствии специфического лечения и на фоне иммунодефицита и представляют собой возникновение обширных абсцессов, хронической обструктивной болезни легких, фиброза легких, поражение внутренних органов.
Прогноз заболевания при иммунодефицитах неблагоприятный.

Диагностика аспергиллеза

Предварительный диагноз – клинико-эпидемиологический. Появление определенных симптомов болезни в комплексе с данными по наличию специфической профессии, наличию сопутствующего заболевания и иммуносупрессивной терапии, а также выраженного иммунодефицита склоняют доктора в пользу возможного аспергиллеза.

Окончательный диагноз требует лабораторного подтверждения болезни.
1) Микологическое исследование материала (мокроты, материала бронхов - смывы, биоптатов пораженных органов, соскобов слизистых оболочек, мазков-отпечатков). Из крови выделение грибов происходит редко, поэтому диагностическое исследование крови не представляет ценности.
2) Серологическое исследование крови с целью выявления антител к аспергиллам (ИФА, РСК), увеличение концентрации IgE.
3) Параклинические исследования: общий анализ крови: лейкоцитоз, эозинофилия, увеличение СОЭ.
4) Инструментальные исследования: рентгенологическое исследование, КТ легких (обнаружение шаровидных или овальной формы объемных инфильтратов односторонних или симметричных, выявление шаровидных инфильтратов в имеющихся ранее полостях с серповиным просветлением по периферии).
5) Специальные исследования: бронхоскопия, бронхиальные смывы, бронхоальвеолярный лаваж или трансторакальная аспирационная биопсия с последующим изучением образцов с целью выявления патоморфологических изменений: гистологически выявляются очаги некрозов, гемморогические инфаркты, поражение сосудистого звена инвазивного характера, обнаружение гифов аспергилл.

Аспергиллез, рост гриба в материале

Дифференциальный диагноз проводится с поражениями легких другой грибковой этиологии (кандидоз, гистопалзмоз), туберкулезом легких , раком легких , абсцессом легких и другими.

Лечение аспергиллеза

Организационно-режимные мероприятия включают в себя госпитализацию по показаниям (тяжелые формы болезни, инвазивный аспергиллез), постельный режи весь лихорадочный период, полноценная диета.

Лечебные мероприятия включают в себя хирургические методы и консервативную терапию.

1) Консервативная медикаментозная терапия представляет сложную задачу и представлена назначением противомикотических препаратов: итраконазол 400 мг/сутки внтутрь длительными курсами, амфотерицин В 1-1,5 гр/кг/сут внутривенно при выраженных иммунодефицитах, вориконазол 4-6 мг/кг 2 р/сут внутривенно, поспаконазол 200 мг 3 р/сут внутрь, каспофунгин 70мг-50 мг внутривенно. На фоне лечения титры антител к аспергиллам имеют тенденцию к повышению с последующим постепенным снижением. Терапия дополняется общеукрепляющими препаратами, витаминотерапией. Все препараты имеют противопоказания и назначаются исключительно врачом и под его контролем.

2) Хирургические методы: проведение лобэктомии с удалением пораженных участков легкого.
Нередко такие методы оказываются эффективными и подтверждаются отсутствием рецидивов болезни. При распространении процесса подключают консервативную терапию.

Эффективность лечения выше при использовании возможности снижения дозировок сопутствующей глюкокортикостероидной и иммуносупрессивной терапии.

Профилактика аспергиллеза

1) Своевременная и ранняя диагностика заболевания, своевременное начало специфического лечения.
2) Проведение медицинских осмотров в группах профессионального риска (сельхозработники, сотрудники ткацких фабрик и прядильных предприятий).
3) Настороженность в плане возможного аспергиллеза в группе лиц, страдающих иммунодефицитами на фоне приема иммуносупрессивной терапии, тяжелых инфекций (ВИЧ и другие). Положительные серологические реакции на антитела к аспергиллам требуют тщательного обследования пациента на предмет заболевания.

Врач инфекционист Быкова Н.И.