¿Cuál es el modo de reproducción y los efectos fisiológicos de los actinomicetos?
Los actinomicetos son un tipo de microorganismos muy relacionados con la vida humana. Tienen un gran valor industrial y han hecho grandes aportaciones a la humanidad. ¿Qué son los actinomicetos? A continuación se muestra lo que he recopilado sobre qué son los actinomicetos, bienvenido a leer. Qué son los Actinomyces
Los actinomyces son un tipo de poderosos procariotas terrestres que crecen principalmente en forma de hifas y se reproducen con esporas. Lleva el nombre de su crecimiento radial en medios sólidos. La mayoría tiene hifas ramificadas bien desarrolladas. Las hifas son delgadas, con un ancho cercano al de las bacterias en forma de bastón, alrededor de 0,5 a 1 micrón. Se puede dividir en: hifas vegetativas, también llamadas hifas basales, cuya función principal es absorber nutrientes, y algunas pueden producir diferentes pigmentos, lo cual es una base importante para la identificación de especies bacterianas, las hifas aéreas, que crecen superpuestas a las hifas vegetativas, también; conocidas como hifas secundarias.
Editor de reseñas
Los actinomicetos [1] son un grupo de bacterias Gram positivas de alto contenido mol (GC) (gt; 55). Los actinomicetos reciben su nombre porque sus colonias tienen forma de actinomicetos. Es un grupo procariótico que se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza y se reproduce principalmente por esporas, seguidas de fragmentación. Como las bacterias generales, la mayoría son saprofitas y algunas parásitas.
Los actinomicetos están estrechamente relacionados con la producción y la vida humana. Alrededor del 70% de los antibióticos más utilizados son producidos por varios actinomicetos. Algunos tipos de actinomicetos también pueden producir diversas preparaciones enzimáticas (proteasa, amilasa, celulasa, etc.), vitaminas (B12) y ácidos orgánicos. Frankia es una bacteria endofítica con la capacidad de fijar nitrógeno en los nódulos de las raíces de plantas leñosas no leguminosas. Además, los actinomicetos también se pueden utilizar en la conversión de esteroides, la fermentación de hidrocarburos, la desparafinación del petróleo y el tratamiento de aguas residuales. Una pequeña cantidad de actinomicetos también puede causar daños a los humanos y provocar enfermedades en humanos, animales y plantas. Por tanto, los actinomicetos están estrechamente relacionados con los humanos y son de gran importancia en la industria farmacéutica.
Los actinomicetos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza y existen principalmente en el suelo, el aire y el agua en forma de esporas o hifas, especialmente en suelos con bajo contenido en agua, ricos en materia orgánica, suelos en su mayoría neutros o ligeramente alcalinos. Los actinomicetos sólo se clasifican morfológicamente y pertenecen al filo Actinobacteria en el reino de las bacterias. El peculiar olor a barro del suelo es causado principalmente por los metabolitos de los actinomicetos. Estado de clasificación de los actinomicetos
Los actinomicetos se diferencian morfológicamente en hifas y esporas, y son similares a los hongos en términos de características culturales. Sin embargo, los resultados de las investigaciones que utilizan métodos modernos de biología molecular muestran que los actinomicetos son un tipo de bacteria con micelio ramificado y son grampositivos. La base principal es: ① Pertenecen a los mismos microorganismos procarióticos: el núcleo no tiene membrana nuclear, nucleolo y cromosomas reales; el citoplasma carece de mitocondrias, retículo endoplásmico y otros orgánulos 70S; : las células tienen paredes celulares, el componente principal es peptidoglicano y contiene DPA, el diámetro de las hifas de actinomicetos es básicamente el mismo que el de las bacterias ③ el rango de pH de crecimiento óptimo es básicamente el mismo que el de las bacterias, generalmente ligeramente alcalino; ambos son sensibles a la lisozima, a los antibióticos y a los medicamentos antimicóticos. No sensibles ⑤El método de reproducción es la reproducción asexual y las características genéticas son similares a las de las bacterias; Estructura de los actinomicetos
La estructura de las células de los actinomicetos es similar a la de las bacterias. Todos tienen estructuras básicas como pared celular, membrana celular, citoplasma y nucleoide. Algunas especies de actinomicetos también tienen filamentos parecidos a flagelos bacterianos, pero generalmente no forman estructuras especiales como cápsulas y pili. Las esporas de los actinomicetos son similares a las esporas de las bacterias en algunos aspectos. Ambas son esporas endógenas. Sin embargo, las esporas de las bacterias son solo cuerpos inactivos y no tienen función reproductiva, mientras que las esporas producidas por los actinomicetos son un tipo de reproducción. .
Pared celular (pared celular)
La composición estructural de la pared celular de los actinomicetos es similar a la de las bacterias Gram-positivas. Su principal componente es el peptidoglicano, entre los que se incluyen la N-acetilglucosamina y el N. La pared celular de acetilo está conectada a una estructura de cadena mediante enlaces glicosídicos ?-1,4 y luego se entrecruza aún más mediante las cadenas laterales peptídicas cortas del ácido murámico para formar una molécula de rejilla tridimensional. Con raras excepciones, los resultados de la tinción de Gram para actinomicetos son generalmente positivos.
En diferentes especies de actinomicetos, las composiciones de aminoácidos en las cadenas laterales peptídicas cortas son ligeramente diferentes. Estas diferencias se utilizan a menudo para clasificar e identificar actinomicetos. La pared celular de los actinomicetos se puede dividir en seis tipos según las diferentes composiciones de aminoácidos en la pared celular: el tipo I contiene glicina y L-2,6-diamoníaco y ácido pimélico y mesodiamina y ácido pimélico tipo II; Contiene glicina y ácido meso-diaminopimélico: ¿Tipo III? Contiene solo ácido meso-diaminopimélico: ¿Tipo IV? Contiene ácido meso-diaminopimélico, arabinosa y galactosa: ¿Tipo V? Contiene ácido azul y ornitina: ¿Tipo VI?
La pared celular de los actinomicetos también contiene algunos otros azúcares, como arabinosa, galactosa, xilosa y madurasa.
Membrana celular (citomembrana)
La membrana celular de los actinomicetos es una estructura de membrana que se encuentra próxima a la pared celular y contiene citoplasma y nucleoide. Esta membrana es muy similar a la membrana celular bacteriana en estructura, composición química y función biológica. La función más importante de la membrana celular es transportar selectivamente nutrientes y eliminar los desechos metabólicos. Especialmente para las hifas vegetativas, existen muchos tipos de proteínas portadoras en la membrana celular, que desempeñan un papel en el proceso de absorción de nutrientes del entorno por parte de los actinomicetos. . papel importante. Además, varios lípidos polares, lípidos apolares, citocromos, quinonas y otras sustancias de la membrana son importantes en la composición de la estructura de la membrana celular y participan en el metabolismo energético y la clasificación química de los actinomicetos.
Al igual que las bacterias, la membrana celular de los actinomicetos también puede especializarse para formar mediadores. Como los actinomicetos son filamentos largos, el número de intermediarios formados por la membrana celular es relativamente grande. A través de la depresión hacia adentro de la membrana celular, el área de superficie específica de la membrana celular se expande efectivamente, lo que favorece la transferencia de electrones en la membrana y enriquece el tipo y la cantidad de enzimas.
Citoplasma e inclusión (citoplasma e inclusión)
Los actinomicetos son filamentos unicelulares sin septos transversales en las hifas y todo el citoplasma está conectado. El citoplasma es principalmente un gel translúcido compuesto por proteínas, ácidos nucleicos, azúcares, lípidos, sales inorgánicas y una gran cantidad de agua. El contenido de agua es del 60-80%, especialmente las hifas de la base tienen un mayor contenido de agua. Las inclusiones granulares más importantes son los ribosomas, y también existen inclusiones como polifosfatos, lípidos y polisacáridos. La combinación de azúcares en el citoplasma de los actinomicetos y azúcares en otras paredes celulares se denomina azúcares de células enteras. Los diferentes tipos de actinomicetos tienen diferentes tipos de azúcares de células enteras, por lo que a menudo se utilizan como indicadores de clasificación en la clasificación tradicional de actinomicetos.
Región nuclear (región nuclear)
El núcleo de los actinomicetos es igual que el de las bacterias. Es esencialmente un nucleoide, cerrado, circular y supernucleado. Las moléculas de ADN que existen en forma de espiral también se llaman nucleoplastos. Debido a que el citoplasma de las hifas de actinomicetos está conectado, el número de nucleoplastos es relativamente grande, lo que la convierte en una célula multinucleada típica. El número de nucleoplastos contenidos en las hifas generalmente está relacionado con la tasa de crecimiento de las hifas. En las hifas de rápido crecimiento, el ADN de los nucleoplastos puede representar del 15 al 20% del volumen celular total.
Existen muchos tipos de actinomicetos. La mayoría de los actinomicetos tienen un micelio ramificado bien desarrollado, y unos pocos presentan formas filamentosas primitivas o con forma de bastón simple. La mayoría de las hifas no tienen septos y tienen un grosor similar al de las bacterias en forma de bastón, con un diámetro de aproximadamente 1 micrón. La célula tiene nucleoplasma pero no núcleo real. La pared celular contiene ácido murámico y ácido diaminopimélico, pero no contiene quitina ni celulosa.
Tomemos como ejemplo el género Streptomyces, que está más estrechamente relacionado con los humanos, tiene la distribución más amplia, la mayor cantidad de especies y la morfología más típica. Streptomyces se compone principalmente de dos partes: hifas y esporas. .
Hifas
Según los diferentes sitios de inserción, formas y funciones de las hifas, las hifas de actinomicetos se pueden dividir en hifas basales, hifas aéreas e hifas de esporas, de las cuales sólo las típicas. Los actinomicetos (como Streptomyces) tienen hifas aéreas, mientras que los actinomicetos primitivos no las tienen. A diferencia del moho, no hay hifas verticales (los actinomicetos no pueden considerarse bacterias para ser precisos, porque la morfología es demasiado diferente y el moho no tiene características precisas).
1. Las esporas de Streptomyces del micelio del sustrato caen sobre la superficie de un sustrato sólido adecuado, absorben agua en condiciones adecuadas, se hinchan, germinan y se extienden a la superficie circundante y al interior del sustrato. Se estiran para formar micelio intrabasal. , también llamado micelio primario o micelio vegetativo, con un diámetro entre 0,2 y 0,8 micras y color claro. Su función principal es absorber nutrientes y excretar metabolitos. Puede producir pigmentos solubles en agua y pigmentos solubles en grasa como amarillo, azul, rojo, verde, marrón y morado. Los pigmentos tienen un valor de referencia importante en la clasificación e identificación de actinomicetos. Las hifas basales de la mayoría de los tipos de actinomicetos no tienen septos y no se rompen, como Streptomyces y Micromonospora; pero hay un tipo de actinomicetos, como las hifas basales de los actinomicetos tipo Nocardia, después de crecer durante un cierto período de tiempo. Se forma el diafragma y luego se rompe en cuerpos esféricos o en forma de varilla.
2. El micelio aéreo son las hifas que crecen fuera del medio de cultivo y se extienden hacia el espacio. También se le llama micelio secundario. Cuando se observan al microscopio, las hifas aéreas son generalmente de color más oscuro, más gruesas que las hifas basales, con un diámetro de 1,0 a 1,4 micrones, una gran diferencia de longitud, formas rectas o curvas y pueden producir pigmentos, en su mayoría pigmentos solubles en grasa.
3. La hifa de esporas es cuando las hifas aéreas se desarrollan hasta cierto punto, se diferencian las hifas que pueden formar esporas de las superiores, llamadas hifas de esporas, también conocidas como hifas reproductivas. Cuando las esporas maduran, pueden escapar de los filamentos de esporas y dispersarse.
La morfología de los filamentos de esporas de actinomicetos y su disposición en las hifas aéreas varían con las diferentes cepas y son una base importante para la identificación de cepas de Streptococcus. Las formas de los filamentos de esporas incluyen rectas, onduladas, en forma de gancho y en espiral. Los filamentos de esporas en espiral son más comunes. La tensión, el tamaño, el número de espirales y la dirección de las espirales varían según la especie bacteriana. Hay muchas formas de esporulación: opuesta, alterna, agrupada y verticilada (verticilo primario y verticilo secundario).
Esporas
Cuando los filamentos de las esporas se desarrollan hasta cierto punto, se diferencian en esporas. Bajo el microscopio óptico, las esporas son redondas, ovaladas, con forma de bastón, cilíndricas, con forma de melón, con forma de huso, con forma de media luna, etc. Incluso las esporas formadas por la diferenciación de un mismo filamento de esporas no son exactamente iguales. , por lo que no se pueden utilizar para clasificación e identificación de acuerdo con. Las esporas son muy coloridas. La decoración de la superficie de las esporas varía de una especie a otra y se puede ver claramente al microscopio electrónico. Algunas son lisas, otras arrugadas, verrugosas, espinosas, parecidas a pelos o escamosas. Las espinas se pueden dividir en grosor, tamaño, longitud y. densidad, son generalmente relativamente estables y son una base importante para la clasificación e identificación de bacterias. La formación de esporas es división transversal, y hay dos formas de división transversal:
①La membrana celular se invagina y se encoge gradualmente desde el exterior hacia el interior, y finalmente forma una membrana transversal completa, que se separa. los filamentos de esporas se convierten en muchas esporas asexuales;
②La pared celular y la membrana celular se contraen hacia adentro al mismo tiempo, se contraen gradualmente y finalmente constriñen la seda de esporas en una cadena de esporas asexuales.
Quistes
Los actinomicetos cistogénicos se caracterizan por la formación de quistes típicos, y la ubicación de los quistes varía de una especie a otra. Algunos quistes de hongos crecen en los filamentos aéreos y algunos hongos crecen en los filamentos basales. Hay dos formas de formación de quistes: los quistes de algunos géneros se enrollan mediante filamentos de esporas; los quistes de algunos géneros se expanden gradualmente mediante el tallo de los esporangios. Hay paredes de quistes alrededor de la periferia de las esporas, y aquellas que no tienen paredes generalmente se denominan pseudoquistes. Los quistes pueden ser redondos, en forma de bastón, en forma de dedo, en forma de botella o irregulares. El protoplasma del quiste se diferencia en esporas. Las que tienen flagelos nadan cuando se exponen al agua, como las Actinobacteria, las que no tienen flagelos, como las Neurospora. [1] Género representativo de Actinomycetes
Streptomyces
Hay más de 1000 especies en el género Streptomyces, incluidas muchas especies y variedades diferentes. Tienen un micelio bien desarrollado.
El micelio es ramificado, sin septos, de aproximadamente 0,4 a 1 micra de diámetro, de longitud variable y multinucleado.
El micelio se divide en hifas vegetativas, hifas aéreas y filamentos de esporas, que luego forman conidios. La morfología de los filamentos de esporas y las esporas varía de una especie a otra, lo que es uno de los principales caracteres de identificación de las especies de Streptomyces.
Aunque algunas especies de Streptomyces se pueden encontrar en agua dulce y océanos, crece principalmente en suelos con menor contenido de humedad y mejor aireación. Debido al enorme valor económico y la importancia médica de los antibióticos producidos por muchas especies de Streptomyces, se han realizado muchos trabajos de investigación sobre este tipo de actinomicetos. Las investigaciones muestran que los antibióticos son producidos principalmente por actinomicetos, y el 90% de ellos son producidos por Streptomyces. Antibióticos famosos y de uso común como estreptomicina, oxitetraciclina, bleomicina antitumoral, mitomicina, nistatina antifúngica, kanamicina antituberculosa y jinggangmicina, que pueden ser eficaces. prevenir el tizón de la vaina del arroz, etc. son todos metabolitos secundarios de Streptomyces. Algunos Streptomyces pueden producir más de un antibiótico, pero a menudo no están relacionados entre sí. Sin embargo, diferentes especies que se encuentran en muchas partes diferentes del mundo pueden producir el mismo antibiótico. Cambiar la nutrición de Streptomyces puede provocar cambios en las propiedades de los antibióticos. . Estas bacterias generalmente son resistentes a los antibióticos producidos por ellas mismas, pero pueden ser sensibles a los antibióticos producidos por otros estreptomicetos. Aunque las especies de Streptomyces productoras de antibióticos han sido ampliamente estudiadas en el pasado, se sabe poco sobre las interrelaciones ecológicas de estos organismos, que deberían mejorarse en el futuro. Además, muchas enfermedades infecciosas no pueden suprimirse adecuadamente con los antibióticos existentes o han desarrollado cepas resistentes a los medicamentos, por lo que es necesario seguir buscando y examinando nuevos antibióticos.
No sólo existen muchos tipos de Streptomyces, sino que más de 50 de ellos pueden producir antibióticos. El Instituto de Microbiología de Beijing, Academia de Ciencias de China, divide Streptomyces en 14 especies según características como el color de las hifas climáticas (color de los montones de esporas), el color de las hifas intrabasales, los pigmentos solubles, la forma de los filamentos de las esporas, la forma de las esporas, y estructura de la superficie. Cada grupo de especies incluye muchas especies diferentes.
Nocardia
Nocardia, también conocida como Protoactinomyces, forma un micelio típico en el medio de cultivo, que está violentamente curvado como Las raíces pueden no estar curvadas, pero tienen hifas largas. La característica de este género es que entre 15 horas y 4 días de cultivo, el micelio produce un diafragma y todo el micelio ramificado se rompe repentinamente en bastones o esferoides o bastones ramificados con una longitud casi uniforme. Cada bastón tiene al menos un núcleo, por lo que puede replicarse y formar un nuevo micelio multinucleado. La mayoría de las especies de este género no tienen hifas aéreas, sólo hifas vegetativas, que se dividen transversalmente para formar esporas. En algunas especies, la superficie de las hifas vegetativas está cubierta por una capa muy fina de ramas aéreas de hifas, cuerpos fructíferos o hilos de esporas. Los filamentos de las esporas son rectos, en forma de gancho o espirales en algunas especies y tienen diafragmas. Se dividen con septos transversales para formar esporas, que tienen forma de varilla, columnares, truncadas en ambos extremos o elípticas.
Las colonias tienen diversas apariencias y estructuras. Generalmente son más pequeñas que las colonias de Streptomyces. La superficie es rugosa y arrugada, densa y seca, desmoronándose al tacto, o algunas colonias son lisas o convexas, opacas o peludas; . Brillante y empapado de agua.
La mayor parte de este género son bacterias saprofitas aeróbicas y algunas son bacterias parásitas anaeróbicas. Pueden asimilar diversos carbohidratos y algunos pueden utilizar hidrocarburos, celulosa, etc.
Nocardia se distribuye principalmente en el suelo. Se han reportado más de 100 especies, que pueden producir más de 30 antibióticos. Por ejemplo, la rifamicina es eficaz contra Mycobacterium tuberculosis y Mycobacterium leprae, la metamicina es eficaz contra las bacterias que causan el tizón bacteriano de las plantas, así como contra los protozoos y los virus, y es eficaz contra las bacterias Gram positivas de ristocetin et al. Además, Nocardia se utiliza para descomponer compuestos de nitrilo en el desparafinado del petróleo, la fermentación de hidrocarburos y el tratamiento de aguas residuales.
Actinomyces
Los actinomyces son bacterias en su mayoría patógenas, con hifas únicamente vegetativas, de menos de 1 micrón de diámetro, con septos transversales, y pueden romperse en forma de "V" o de "Y". " forma. No hay hifas aéreas y no se forman esporas. Generalmente son bacterias anaerobias o bacterias anaerobias facultativas. Un representante típico de este género es Actinomycetes bovis, que causa la enfermedad de la mandíbula bovina. El otro tipo es Actinomyces hepatitis II, que es un parásito del cuerpo humano y puede causar tumores en el hueso de la mandíbula posterior e infecciones pulmonares. Su crecimiento requiere nutrientes relativamente ricos, y generalmente se agrega al medio de cultivo suero o jugo de corazón y cerebro, etc.
Micromonospora
Micromonospora tiene un micelio delgado con un diámetro de 0,3~0,6 micras, no tiene diafragma, no se rompe y el micelio invade el medio de cultivo en su interior, sin hifas aéreas. están formados. En las hifas sólo crecen muchos tallos ramificados, con una espora en la parte superior.
Las colonias son mucho más pequeñas que las de Streptomyces, generalmente de 2-3 mm, generalmente de color amarillo anaranjado, pero también de color marrón oscuro, negro o azul; la superficie de la colonia está cubierta por una fina capa de montones de esporas; . Las bacterias de este género son generalmente aeróbicas y saprofitas y pueden utilizar diversos compuestos nitrogenados y carbohidratos. La mayoría de ellos se distribuyen en el suelo o en el lodo del fondo de los lagos, y también hay muchos en el estiércol compostado. Hay más de 30 especies de este género y también es el género que produce más antibióticos. Por ejemplo, la gentamicina es producida por Micromonospora crimsonii y Micromonospora aculeatus, y algunas pueden producir más de 30 tipos de antibióticos, como rifamicina y halomicina. La ciencia médica cree que las bacterias de este género tienen un gran potencial para producir antibióticos y algunas especies también acumulan vitamina B12, lo que debe tomarse en serio.
Estreptosporangio
La principal característica del estreptosporangio es su capacidad para formar quistes y esporangios. Consulte la Figura 2-67 para conocer su proceso de formación. A veces se forman filamentos de esporas en espiral, que se dividen en conidios cuando maduran. Los talos vegetativos de este género tienen muchas ramas, pocos septos transversales y un diámetro de 0,5 a 1,2 micras. El micelio aéreo está dispuesto en racimos, anillos dispersos o concéntricos. Hay más de 15 especies de bacterias en este género, muchas de las cuales han llamado la atención porque pueden producir antibióticos de amplio espectro. La polimicina producida por Neurospora rubrum puede inhibir bacterias Gram positivas, bacterias Gram negativas, virus, etc., y también tiene un efecto inhibidor sobre los tumores. La cloromicina producida por Neurospora chlorospora tiene efecto sobre bacterias, moho y levaduras. La siberiamicina anfótera producida por Neurospora siberiensis tiene ciertos efectos sobre los tumores.
Actinoplanos
Los actinoplanos suelen crecer sobre hojas en agua sumergida. El micelio aéreo generalmente está presente o es muy pequeño; el micelio vegetativo es más o menos ramificado, con o sin septos, y tiene un diámetro de aproximadamente 0,2 a 2,6 micrones, se reproduce mediante esporas de quistes y los quistes se forman en el micelio vegetativo o en On; El tallo del quiste, el tallo del quiste es recto o ramificado, y se forman de uno a varios quistes en la parte superior de cada rama. Las esporas del quiste suelen ser ligeramente angulares y tienen de uno a varios cuerpos brillantes o varios flagelos terminales, que pueden moverse. es la característica más especial de este género de bacterias.
Edición de características de las colonias
Las colonias de actinomicetos están compuestas por micelio. Generalmente son redondas, lisas o tienen muchas arrugas. Cuando se observan al microscopio óptico, hay hifas radiales alrededor de la colonia. Las características generales se encuentran entre mohos y bacterias. Se pueden dividir en dos categorías debido a los diferentes tipos:
Un tipo es una colonia formada por una cepa que produce una gran cantidad de ramas e hifas aéreas. Las colonias de Streptomyces son representativas de un tipo. Las hifas de Streptomyces son delgadas, crecen lentamente, tienen muchas ramas y están enredadas entre sí, por lo que las colonias formadas son de textura densa, con una superficie densa y aterciopelada o una superficie sólida, seca y arrugada. Las colonias son pequeñas y no se extienden. Las hifas vegetativas son largas en el medio de cultivo, la colonia está estrechamente combinada con el medio de cultivo y no es fácil de agitar o romper después de agitarla: antes de que las hifas aéreas se diferencien en hilos de esporas, las colonias jóvenes son muy largas. similar a colonias bacterianas, lisas o peludas. A veces, las hifas aéreas tienen forma de anillos concéntricos. Cuando los filamentos de esporas producen una gran cantidad de esporas y cubren toda la superficie de la colonia, las colonias típicas de actinomicetos se forman en forma de esporas floculentas, en polvo o granulares; pigmentos, lo que hace que las colonias tengan diferentes colores en un lado o en el dorso y tengan un olor a barro.
Otro tipo de colonia está formada por especies que no producen gran cantidad de micelio, como las colonias de Actinomyces Nocardia, que tienen poca adherencia y estructura pulverulenta, y se aplastarán al recogerlas con un aguja. Si los actinomicetos se inoculan en un medio de cultivo líquido y se cultivan estáticamente, pueden formar colonias en forma de parches o películas en la superficie líquida de la pared de la botella, o sedimentarse en el fondo de la botella sin enturbiar el medio de cultivo si se cultivan con agitación; , a menudo se forman colonias cortas de partículas esféricas compuestas de micelio. Método de reproducción de los actinomicetos
Los actinomicetos se reproducen principalmente formando esporas asexuales, pudiendo también reproducirse dividiendo fragmentos del cuerpo bacteriano.
Cuando los actinomicetos crecen hasta cierto punto, parte de las hifas aéreas forman filamentos de esporas, que maduran y se diferencian en muchas esporas, llamadas conidias.
Las esporas se producen de las siguientes formas. El condensado se divide para formar esporas de condensado. El proceso consiste en que el protoplasma en la pared del esporotrichiosporium rodea el material nuclear y se condensa gradualmente desde la parte superior hasta la base en una serie de pequeños segmentos de igual o similar tamaño, luego los pequeños segmentos se encogen y producen una nueva pared de esporas fuera de cada segmento. convertirse en esporas en forma de círculo o elipse. Cuando la espora madura, la pared de la espora se rompe para liberar las esporas. La mayoría de los actinomicetos forman esporas de esta manera, como las esporas de Streptomyces. Se han planteado objeciones contra algunos de estos enfoques. Posteriormente se confirmó que sólo se dividió el diafragma.
Los septos se dividen para formar esporas de septos. El proceso consiste en que los filamentos de esporas unicelulares crecen hasta una determinada etapa, primero producen un diafragma en ellos y luego se rompen en el diafragma para formar esporas, que se llaman diafragmas, también llamadas artrosporas o esporas en polvo. Generalmente tienen forma cilíndrica o de varilla, con volúmenes básicamente iguales y tamaños similares, aproximadamente 0,7~0,8?1~2,5 micrones. Nocardia forma esporas de esta manera.
Algunos actinomicetos primero forman esporangios en las hifas y luego forman esporas dentro del esporangio. Una vez que el esporangio madura, se rompe y libera una gran cantidad de esporangio. Los esporangios pueden formarse en hifas aéreas, en hifas vegetativas o en ambas. Los géneros Actinobacteria y Neurospora forman esporas de alguna manera. Los esporangios pueden estar formados por filamentos de esporas enrollados y algunos se forman mediante la expansión de la parte superior del tallo de los esporangios. El proceso de formación de esporas de quistes.
La esporulación de la mayoría de las especies de Micromonosporaceae se basa en una ramificación uniaxial sobre la línea bacteriana vegetativa, con ramas especiales rectas y cortas (5-10 micras) que se regeneran desde la base, pudiendo también volver a ramificarse, y una. Se forma una espora esférica, ovalada u oblonga en la parte superior de cada rama. Se juntan, como un racimo de uvas. Estas esporas también se llaman conidias.
Algunos actinomicetos ocasionalmente producen esporas de paredes gruesas. Las esporas de actinomicetos tienen una resistencia relativamente buena al secado, pero no son resistentes a las altas temperaturas. Pierden su capacidad de sobrevivir después de ser tratadas a 60-65°C durante 10-15 minutos. Los actinomicetos también pueden utilizar fragmentos de hifas rotas para formar células madre. Este método de reproducción es común en medios de cultivo líquidos. Cuando se utiliza la fermentación industrial para producir antibióticos, los actinomicetos se multiplican de esta manera. Si se cultiva estáticamente, a menudo se forma una película bacteriana en la superficie del cultivo y también se pueden producir esporas en la película. Efectos fisiológicos de los actinomicetos
A excepción de algunas especies autótrofas como Streptomyces autotrophica, la gran mayoría son heterótrofas. Los requisitos nutricionales de las bacterias heterótrofas varían ampliamente, algunas pueden utilizar compuestos simples y otras requieren compuestos orgánicos complejos. Pueden utilizar diferentes carbohidratos, incluidos azúcar, almidón, ácidos orgánicos, celulosa, hemicelulosa, etc., como fuentes de energía. Las mejores fuentes de carbono son la glucosa, la maltosa, la dextrina, el almidón y el glicerol, seguidas de la sacarosa, la xilosa, la rafinosa, los alcoholes y los ácidos orgánicos. Entre los ácidos orgánicos, el ácido acético, el ácido láctico, el ácido cítrico, el ácido succínico y el ácido málico son fáciles de utilizar, mientras que el ácido oxálico, el ácido tartárico y el ácido hipúrico son más difíciles de utilizar. Algunos actinomicetos también pueden utilizar quitina, hidrocarburos, taninos e incluso caucho.
En cuanto a la nutrición nitrogenada, las proteínas, la peptona y determinados aminoácidos son los más adecuados, seguidos de los nitratos, las sales de amonio y los nutrientes. Con la excepción de Nocardia, la mayoría de los actinomicetos pueden utilizar caseína y gelatina licuada. Al igual que otros organismos, el crecimiento de los actinomicetos generalmente requiere K, Mg, Fe, Cu y Ca. El Mg y el K desempeñan un papel importante en el crecimiento de las hifas y la producción de antibióticos. Los nutrientes minerales necesarios para la producción de distintos antibióticos no son exactamente los mismos. Por ejemplo, el Zn es necesario para la producción de neomicina por parte de Streptomyces freundii, pero el Mg, Fe, Cu, Al, Mn, etc. no desempeñan ningún papel. El Co es un elemento esencial para que los actinomicetos produzcan vitamina B12. Cuando el medio de cultivo contiene 1 o 2 ppm de Co, puede aumentar tres veces la producción de vitamina de Streptomyces griseus si el contenido de Co en el medio de cultivo es tan alto como 20-. 50 ppm, causará efecto tóxico. Además, el Co también tiene la función de favorecer la formación de esporas.
La mayoría de los actinomicetos son aeróbicos, y sólo algunas especies son trazas de bacterias aeróbicas y anaeróbicas.
Por lo tanto, se debe garantizar una ventilación suficiente durante la producción de antibióticos por fermentación industrial; la temperatura también afecta el crecimiento de los actinomicetos. La temperatura de crecimiento óptima para la mayoría de los actinomicetos es de 23 a 37 °C, y el rango de temperatura de crecimiento de los actinomicetos a alta temperatura es de 50 a 65 °C. ℃, también hay muchas especies bacterianas que todavía crecen muy por debajo de 20-23 ℃; el micelio de actinomiceto tiene una mayor resistencia al secado que los cuerpos vegetativos bacterianos, y muchas especies bacterianas pueden sobrevivir durante un período de tiempo en un desecador lleno de CaCl2 y H2SO4. Alrededor de medio año.
Los actinomicetos pueden descomponer muchos compuestos orgánicos, incluidos compuestos aromáticos, parafina, caucho, celulosa, madera y otros compuestos complejos, así como algunos compuestos altamente tóxicos como el cianuro. Por lo tanto, los actinomicetos no solo desempeñan un papel positivo en el ciclo de los materiales naturales, sino que también desempeñan un papel positivo en el tratamiento biológico de aguas residuales y desechos sólidos orgánicos. También pueden promover la formación de estructuras agregadas en el suelo y mejorar el suelo. Condiciones de cultivo para actinomicetos
Excepto los tipos patógenos, los actinomicetos son generalmente bacterias aeróbicas. La temperatura óptima para el crecimiento es de 28 a 30 °C y el pH óptimo es de 7,5 a 8,0. Los actinomicetos son heterótrofos saprofitos y las fuentes de carbono que son fáciles de absorber y utilizar son principalmente glucosa, maltosa, almidón y dextrina. La harina de pescado, la peptona, el licor de maceración de maíz y algunos aminoácidos son fuentes adecuadas de nitrógeno. Los actinomicetos pueden utilizar nitrato, sal de amonio, urea, etc. como fuentes de nitrógeno de acción rápida. Dado que los actinomicetos son ricos en metabolitos secundarios y la mayoría de las especies pueden producir antibióticos, cuando se cultivan actinomicetos, generalmente es necesario agregar varias sales inorgánicas y algunos oligoelementos, como potasio, magnesio, hierro, manganeso, cobre, cobalto, etc.