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Penicillium chrysogenum

Microscope

Anamorphe
Penicillium chrysogenum Thom

Synonyme
Penicillium notatum Westling
Penicillium meleagrinum Biourge

 
Généralité

Penicillium chrysogenum est la meilleure productrice de pénicilline. C’est une espèce ubiquiste.

Cette espèce a été isolée de substrats et habitats divers, entre autres :

  • caoutchouc
  • climatiseur
  • cuir
  • dunes
  • eau (cours d’eau)
  • forêts (tecks, hêtres, peupliers, chênes, conifères)
  • grottes
  • mines d’uranium
  • papier
  • parchemin
  • peinture (à l'huile)
  • peinture murale (fresques)
  • plantes (euphorbiacées, halophytes, vigne)
  • poussière atmosphérique (intérieure des bâtiments)
  • produits alimentaires (céréales)
  • sol (cultivé ou non, sols salins, champs de tourbe, marécages, sédiments de rivière, rhizosphère)

Le mycélium de P. chrysogenum peut servir de nourriture pour les acariens tels que : Acarus siro, Tyrophagus putrescentiae, Pygmephorus mesembrinae.


 
Substrats
 
Toxines
 
Enzymes
 
Description et croissance

Sur milieu Malt-Agar (MA) (pH 6,5)  Colonies veloutées, bleu-vert avec un amas de mycélium blanc au centre. Revers blanc-jaune. Forte odeur. Les pénicilles sont asymétriques et souvent complexes, à ramifications divergentes. Les conidiophores sont lisses et mesurent 200-1000 x 3-4 μm. Il y a 3-5 métules mesurant 8-12 x 2-4 μm. Les phialides sont regroupés par 4-7, elles sont ampulliformes et mesurent 7-10 x 2 μm. Les conidies sont sub-globuleuses à elliptiques, lisses et disposées en longues chaînes irrégulières. Elles mesurent 2-4 x 2-3,5 μm. Lors de sa croissance, P. chrysogenum acidifie le milieu (pH final 3,5).



recto - 26°C

verso - 26°C

recto - 37°C

verso - 37°C

Sur milieu Czapek (pH 5,5)  Colonies très rases, vert-bleu très pâle devenant plus foncée avec l’âge. Emet une odeur aromatique légèrement fruitée. Sa croissance ne modifie pas le pH du milieu (pH final 5,5 - 6).



recto - 26°C

verso - 26°C

recto - 37°C

verso - 37°C

Sur milieu CYA (pH 5,5)  Colonies en cercles concentriques avec une alternance de vert et de blanc, et une grosse sectorisation verte. Au centre amas de mycélium blanc. Revers jaune. Forte odeur. P. chrysogenum acidifie le milieu (pH final 3,5).



recto - 26°C

verso - 26°C

recto - 37°C

verso - 37°C






Développement sur différents matériaux

P. chrysogenum se développe lentement sur tous les papiers (journal, édition, filtre et coton) et sur le tissu en coton. Il ne se colore pas et garde une teinte blanche. Par contre sur le cuir et le parchemin la croissance est plus rapide et il prend une teinte vert-gris visible dès le 6ème jour.



Penicillium Chrysogenum sur cuir (chair)

Penicillium Chrysogenum sur cuir et sur parchemin

Penicillium Chrysogenum sur cuir (fleur)

Penicillium Chrysogenum sur linters de coton

Penicillium Chrysogenum sur papier (édition)

Penicillium Chrysogenum sur papier (filtre)

Penicillium Chrysogenum sur papier (journal)

Penicillium Chrysogenum sur papiers et textiles

Penicillium Chrysogenum sur parchemin

 
Biologie

Aw 0,78-0,81.

P. chrysogenum est une espèce tonophile facultatif.

P. chrysogenum est une espèce mésophile capable de se développer entre 5 et 37°C avec un optimum à 23°C. Elle germe bien entre 20 et 30°C.

Elle peut germer partiellement dans l’eau de mer.

Les pH 3-4,5 sont les plus favorables pour sa production de glucose oxydase.

Elle peut être infectée par des virus par hétérocaryosis. Les virus présents dans le cytoplasme des zones de croissance hyphales peuvent être transmis lors de la croissance végétative. Apparemment, ils n'ont pas d'effet sur la croissance ou sur la morphologie car ils ne lysent pas les cellules de son hôte. Ils n'interviennent pas non plus dans la production de pénicilline. Le mycovirus de Penicillium chrysogenum possède des propriétés anti-tumeur, mais le mécanisme par lequel il produit cet effet n'est pas encore clairement défini.



 
Biochimie

Elle possède toutes les enzymes de la voie Embden Meyerhof.

Elle n’est pas kératinophile.

Après purification de la paroi cellulaire, on obtient la composition suivante : 34-43 % de glucose, 4-12% de galactose, 1-8% de mannose, 18-19,5 % de glucosamine, 1-2 % de rhamnose, 2,1 % de xylose, et des traces d'acide galacturonique.

Les acides aminés présents dans le mycélium sont : 12,8% de sérine, 11,4 % de glycine, 10,7 % d'alanine, 9,9 % d'asparagine, 9,7 % de thréonine, 9,4 % de proline, 9,1 % de glutamine.

Les acides gras présents dans le mycélium sont :

  • saturés : 23,8 % de C16, 9,0 % de C18, 4,5 % de C20
  • monoinsaturés : 3,1 % de C16, 4,7 % de C18,

Dans les conidies, les acides gras sont répartis de la manière suivante :

  • diinsaturés : 53,3% de C18
  • monoinsaturés : 0,7% de C16, 30,5% de C18
  • saturés : 10,5% de C16, 1,0% de C17, 2,8% de C18
  • triinsaturés : 0,8 % de C18

Dans la paroi des hyphes, on retrouve de l'histidine, de l'arginine et de la lysine en quantité importante.

Dans les hydrolysats de conidies, on retrouve du galactose, du glucose, du mannose et des traces de rhamnose.

P. chrysogenum est capable de dégrader :

  • les plastifiants et les polymères plastiques
  • les composés de l'arsenic avec dégagement de gaz toxiques (biodétérioration des tapisseries qui en sont composées, ce qui provoque des empoisonnements)
  • les insecticides organochlorés (dégradation lente)

Composés synthétisés :

  • 2-octen-1-ol (composé odorant)
  • 2-pyruvyl aminobenzamide
  • 3-octanol, le 3-méthylbutanol
  • 6-phosphate-déshydrogénase
  • acide alpha-kétoglutarique
  • acide alpha-méthyl-n-butyrique
  • acide citrique
  • acide D-et L-galacturonique
  • acide gluconique
  • acide glutamique
  • acide indole-3-acétique
  • acide kojique
  • acide mévalique déhydrogénase
  • acide mucique
  • acide pectique
  • aflatoxines B1 et B2
  • alanine
  • alcool stéarique
  • catalase
  • cystine
  • glucose oxydase (synthèse favorisée par la présence de NO3- et inhibée en présence de NH4+ )
  • glutathione réductase
  • lipides (production faible sur pentoses tels que D-arabinose, D-xylose, D-ribose et importante sur hexoses)
  • lysophospholipases
  • métabolites actifs : pénicilline, céphalosporine, négapilline, roquefortine C, méléagrine, acide 6- aminopenicillanique, fusigène, chrysogénine, cérébrine, fungistérole, déthiobiotine
  • mycotoxines de nature alkaloide
  • pectinases (meilleure synthèse en présense de sels de NH4+ qu’en présence de nitrates ou d’acides aminés)
  • pectine méthylestérase (induite par la présence de pectine)
  • phosphodiestérase et monoestérase
  • polygalacturonase
  • pyrocalciférole
  • riboflavine-alpha-glucoside
  • ribonucléase
  • sorbicilline
  • sulfate adényl transférase
  • trichodermine
  • valine après assimilation complète de l'azote inorganique
  • xanthocilline

La germination des conidies se fait mieux en présence de glucose, galactose, xylose ou d’arabinose.

Par ailleurs, in vitro, la croissance du mycélium est stimulée par l’aération des cultures avec du CO2 concentré.

Les peptidogalactomannanes de la paroi comme la quinazoline chrysogine sont des antigènes actifs.

P. chrysogenum inhibe le développement de Pythium ultimum, de Fusarium oxysporum, de Fusarium sporotrichoides, de Neurospora sitophila ainsi que des bactéries : Staphylococus aureus, Bacillus subtilis, Candida albican.

Une substance antivirale a été détectée dans un filtrat

L’absorption de P. chrysogenum est toxique car le champignon produit de la notatine qui peut perturber le transport de l'oxygène dans le sang.



 
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