Sclerotium - Sclerotium
Sclerotium ( / s k l ə r oʊ ʃ ə m / ), useita sklerotiot ( / s k l ə r oʊ ʃ ə / ), on kompakti massa kovettunutta sieni- rihmaston sisältäviä elintarvikkeita varaa. Yksi sklerotian rooli on selviytyä äärimmäisistä ympäristöolosuhteista. Joissakin korkeammissa sienissä , kuten torajyvä , sklerotiat irtoavat ja pysyvät lepotilassa, kunnes suotuisat kasvuolosuhteet palaavat. Sklerotioita alun perin pidettiin erehdyksessä yksittäisistä organismeista ja niitä kuvattiin erillisiksi lajeiksi, kunnes Louis René Tulasne osoitti vuonna 1853, että sklerotiat ovat vain vaihe joidenkin sienien elinkaaressa . Lisätutkimukset osoittivat, että tämä vaihe esiintyy monissa sienissä, jotka kuuluvat moniin erilaisiin ryhmiin. Sklerotiat ovat tärkeitä sienten elinkaaren ja lisääntymisen ymmärtämisessä, elintarvikkeiden lähteenä, lääkkeinä (esimerkiksi ergotamiinina ) ja maatalouden tuholaisten hoidossa.
Esimerkkejä sklerotioita muodostavista sienistä ovat torajyvä ( Claviceps purpurea ), Polyporus tuberaster , Psilocybe mexicana , Sclerotium delphinii ja monet Sclerotiniaceae- lajit . Vaikka ei sieni, The Plasmodium on limasieniin voivat muodostaa sklerootion epäedullisten ympäristöolosuhteiden.
Kuvaus
Sklerotiat koostuvat usein paksusta, tiheästä kuoresta, jossa on paksut ja tummat solut, ja ytimestä ohuita värittömiä soluja. Sklerotioissa on runsaasti hifihätätarvikkeita, erityisesti öljyä. Ne sisältävät hyvin pienen määrän vettä (5–10%) ja voivat selviytyä kuivassa ympäristössä useita vuosia menettämättä kasvukykyä. Useimmissa tapauksissa sklerotium koostuu yksinomaan sienihifistä, kun taas jotkut voivat koostua osittain sienihyphae plexuksesta ja osittain substraatin kudosten välissä (torajyvä, Sclerotinia). Suotuisissa olosuhteissa sklerotiat itävät muodostaen hedelmäkappaleita (Basidiomycetes) tai myseeliä konidioiden kanssa (epätäydellisissä sienissä). Sklerotian koot voivat vaihdella millimetrin murto-osasta muutamaan kymmeneen senttimetriin, kuten esimerkiksi Laccocephalum mylittae , jolla on sklerotioita halkaisijaltaan enintään 30 cm ja paino enintään 20 kg.
Sklerotiat muistuttavat cleistotheciaa sekä morfologialtaan että kehityksen geneettiseltä kontrollilta. Tämä viittaa siihen, kaksi rakenteet voivat olla homologisia , sklerotioita on surkastunut cleistothecia että menettäneet kykynsä tuottaa koteloitiöitä .
Historia
Vuonna Keskiajalla Claviceps purpurea sklerotioihin saastunut ruisjyvän käytetään leivän ja johti ergotamiinitartraattia myrkytys jota kautta tuhansia ihmisiä kuoli ja silvottu. Claviceps purpurea sclerotia sisältää alkaloideja, jotka kulutettuna voivat aiheuttaa ergotismia, joka on sairaus, joka aiheuttaa paranoiaa ja hallusinaatioita, nykimistä, kouristuksia, perifeerisen tuntemuksen menetystä , turvotusta ja kudosten menetystä.
Louis Rene Tulasne löysi tartunnan saaneiden ruiskasvien ja ergotismin välisen suhteen 1800-luvulla. Tämän löydön avulla kehitettiin enemmän ponnisteluja sklerotioiden vähentämiseksi ruisilla kasvamisesta ja ergotismista tuli harvinaista. Vuosina 1879–1881 tauti puhkesi kuitenkin Saksassa, vuosina 1926–1927 Venäjä tarttui ja vuosina 1977–1978 Etiopia.
Pleurotus mukula-regium , joka muodostaa syötävä sklerotioihin jopa 30 cm leveä, on historia on taloudellista merkitystä Afrikassa ruokaa ja sen lääkkeen sieni .
Osana sienen elinkaarta
Esimerkiksi Claviceps purpurea sklerotioita muodossa ja aloittaa uudelleen kasvua keväällä, tartuttamisesta ja ruis kasvien tapa vapauttaa heidän koteloitiöitä alkaen perithecia . Claviceps purpurea voi tartuttaa monenlaisia kasveja tartuttamalla munasarjat . Sieni-itiöt itävät synteesissä ja kasvavat siitepölyputkessa haaroittamatta hifeja ulospäin. Kun sieni saavuttaa munasarjan pohjan, se jättää siitepölyputken polun ja pääsee verisuonikudoksiin, jossa se haarautuu hifaansa. Noin seitsemän päivän kuluttua infektiosta sienirihmasto tuottaa konidioita . Konidiat erittyvät sitten kasvista sokeriseen nesteeseen, joka hyönteisten sokerien houkuttamana siirtyy muihin kasveihin. Kahden viikon sienitartunnan jälkeen kasvi ei enää tuota sokerista nestettä, ja sieni tuottaa sklerotioita. Sklerotiumi on talvehtiva rakenne, joka sisältää torajyväalkaloideja. Claviceps purpurea ' elinkaaren on mielenkiintoinen malli kasvin patologien ja solubiologeja koska:
- Tiukka elinspesifisyys (munasarjat)
- Laitokselta puuttuu puolustusreaktioita
- Tiukka polaarinen, suuntautunut kasvu ensimmäisessä infektiovaiheessa
- Biotrofinen elämäntapa
Muodostus
Sienissä sklerotioiden kehittymisessä on kolme vaihetta:
- Hifien alkuperäinen aggregaatio;
- Koon kasvu hifien kasvun ja haarautumisen vuoksi;
- Kypsyminen muodostamalla ulompi päällyste, joka eristää sklerotiat ympäröivästä ympäristöstä, hifien progressiivisen dehydraation sekä varaaineiden ja pigmenttien kertymisen kanssa.
Ruokana
Wolfiporia extensa
Tämä Sclerotium of Wolfiporia extensa (nimeltään "Tuckahoe" tai intialainen leipä) käytti intiaanien kuin ravinnon aikoina niukkuus. Se on puun hajoamissieni, mutta sillä on maanpäällinen kasvutapa. Se on merkittävä suuren, pitkäikäisen maanalaisen sklerotiumin kehittymisessä, joka muistuttaa pientä kookospähkinää .
Pleurotus-mukula-regium
Pleurotus mukula-regium , joka muodostaa syötävä sklerotioihin jopa 30 cm leveä, on historia taloudellista merkitystä ravinnosta Afrikassa.
Sklerotiat lääkkeenä ja hallusinogeenisena lääkkeenä
Miljoonien vuosien ajan maapallon historiasta organismit ovat hankkineet kyvyn tuottaa sekundaarisia metaboliitteja , eli kemiallisia yhdisteitä, jotka tarjoavat suojan taudinaiheuttajilta ja auringon ultraviolettivalolta . Sienet eivät ole poikkeus, ja koska ne altistuvat monenlaisille ympäristöille, ne ovat kehittäneet kyvyn tuottaa suuri määrä sellaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat erittäin arvokkaita lääketieteessä .
Claviceps purpurea
Varhaisina aikoina torajyväalkaloideja on käytetty lääkinnällisiin tarkoituksiin. Esimerkiksi torakkaa käytettiin abortin muodossa Euroopassa, mutta se johti hyperkontraktioon. 1800-luvulla sitä käytettiin verenvuodon ehkäisyyn synnytyksen jälkeen sekä migreenin ja Parkinsonin taudin hoitoon .
Happohydrolyysiä käytetään Claviceps purpurea -sienten tuottamien alkaloidien muuntamiseen D-lysergihapoksi, joka on lähtöaine monille farmaseuttisille ja laittomille lääkkeille. Vuonna 1938 Albert Hofmann syntetisoi torsialkaloidista yhden vahvimmista tunnetuista hallusinogeeneista, lysergiinihappodietyyliamidin (LSD). Huolimatta lääkkeen haittavaikutuksista, kuten vainoharhaisuus, arvostelukyvyn menetys ja takaiskut, psykoterapeutit ja psykiatrit käyttivät sitä neuroosien, seksuaalisten toimintahäiriöiden ja ahdistuneisuuden hoitoon. Salainen palvelu on saattanut käyttää sitä myös kuulustelussa. Vuonna 1966 Yhdysvaltain hallitus teki LSD: stä laittoman. Viime aikoina klinikat ovat osoittaneet kiinnostusta ergoliiniin autismipotilaiden hoidossa.
Ophiocordyceps sinensis
Ophiocordyceps sinensis (syn. Cordyceps sinensis ) on sieni, joka tartuttaa toukkaan ja käyttää siitä ravinteita myseelin muodostamiseen ja korvaa sen ruumiin sklerotiumilla. Sieni itää sitten toopan päästä. Kiinalaisessa sientä kutsutaan Dong Chong Xia cǎo ( Chinese :冬虫夏草; valaistu talvi mato, kesällä ruohoa ").
Inonotus obliquus
Inonotus obliquus (chaga-sieni) on sklerotium, joka kasvaa lähinnä koivuilla pohjoisessa. Sitä on käytetty tonicina ja lääkkeenä tuhansia vuosia Kanadassa, Venäjällä, Japanissa jne. Puun sklerotiumi kehittyy vuosien varrella, kun rihmasto imee elävän puun energiaa.
Psilocybe galindoi
Tietyillä niityillä Psilocybe- lajeilla on sklerotioita suojaamaan niitä tulelta ja muilta häiriöiltä. Sklerotioita muodostavat lajit sisältävät, kuten monet Psilocybe- lajit, orgaanisia yhdisteitä psilosiini ja psilosybiini , joita tutkitaan aktiivisesti klusteripäänsärkyjen , masennuksen ja kuolemaan johtavan syöpäpotilaiden mielenterveyden auttamiseksi .
Psilocybe mexicana ja Psilocybe tampanensis
Sklerotioita päässä Psilocybe mexicana ja Psilocybe tampanensis myös sisältää aktiivisten metaboliittien psilosiinia ja psilosybiinin. Näitä sklerotioita voi ostaa älykaupoista eri kauppanimillä, kuten "Filosofin kivi" tai "tryffelit", ja niillä on sama hallusinogeeninen vaikutus kuin taikasienillä .
Wolfiporia extensa
Wolfiporia extensa käytetään lääkkeiden sieni on kiinalaisen lääketieteen .
Yleisiä nimiä sille ovat hoelen , poria , tuckahoe, kiinanjuuri , fu ling (茯苓), fu shen (tai fushen ) ja matsuhodo .
Jotkut lajit, joilla on sklerotioita maatalouden tuholaisina
Maataloudessa patogeenisten sklerotioiden kasvun vähentämiseksi on luotu monia menetelmiä, kuten muutokset viljelykiertoon, syvempi kyntö ja sklerotioiden seulonta. Fungisidit, taudinkestävyysruisun jalostaminen ja luonnollisen ruisjalostuksen yhdistäminen hybridirukiin ovat vähentäneet C. purpurea -infektioita.
Sclerotium cepavorum aiheuttaa valkoista mädäntymistä Allium- lajeissa, erityisesti sipulissa, purjoissa ja valkosipulissa. Valkomäki on luultavasti vakavin uhkaminkä tahansa taudin Allium- kasvien tuotannolle.
Muut sklerotioita tuottavat sienet ovat merkittäviä taudinaiheuttajia rapsikasveille . Näitä ja vastaavia sieniä hallitaan yleensä sienitautien torjunnalla ja viljelykierrolla .
Sclerotium delphinii sclerotia tartunnan saaneessa isännässä
Athelia rolfsii sclerotia on Solanum lycopersicum (tomaatti)
