Cos’è l’Aspergillus niger?

Il fungo Aspergillus niger è un tipo di muffa, che talvolta può essere attribuito alla causa di alcuni casi di polmonite. È anche l’agente causale della ‘muffa nera’ sulla parte esterna di alcuni alimenti, come albicocche, cipolle, uva, ecc – rendendo quindi l’Aspergillus niger un organismo di ‘deterioramento’ degli alimenti.

Questi sono classificati come ‘Conidiofori’ – un organismo che forma filamenti o ife, altrimenti noti come conidi (il metodo a-sessuale di riproduzione dei funghi). Il nome ‘Aspergillus’ deriva dalla parola latina ‘aspergillum’, che si traduce approssimativamente in ‘irrigatore d’acqua santa’, riferendosi alla forma di questi irrigatori che è molto simile a come appaiono questi funghi quando vengono visti al microscopio.

Illustrazione digitale di funghi Aspergillus niger, muffa nera, che producono aflatossine, causa infezione polmonare aspergillosi. Image Credit: Kateryna Kon /

Diversi ceppi

Aspergillus niger ha una pletora di ceppi. Le dimensioni dei diversi ceppi di Aspergillus niger, come organismi individuali, possono variare ovunque tra 900-1.600µm di lunghezza, con i conidi ruvidi e sferici che misurano 3-5µm.

Alcuni ceppi di Aspergillus niger sono noti per secernere ocratossine – micotossine che possono dare origine a nefrotossicità e tumori renali in una varietà di specie animali e sono potenzialmente pericolosi per la salute umana attraverso il loro consumo. Sono rilasciate dalle specie di funghi Aspergillus e Penicillium. L’ocratossina A, per esempio, è un organismo problematico durante lo stoccaggio alla rinfusa dei cereali se le condizioni sono in qualche modo umide o bagnate.

Di recente, il ceppo ATCC 16404 di Aspergillus niger ha dovuto essere riclassificato come Aspergillus brasiliensis. Questo ceppo era considerato abbastanza simile da essere classificato come la stessa specie, tuttavia, con l’aggiunta di ulteriori ricerche, è stato ritenuto troppo diverso – quindi ha richiesto una nuova classificazione nel 2007.

Perché questo ceppo di Aspergillus è usato frequentemente nell’industria farmaceutica, il numero ATCC e i dettagli hanno quindi richiesto un aggiornamento anche all’interno della farmacopea statunitense e della farmacopea europea.

Colonie di Aspergillus niger su slant Sabourard’s agar nelle provette. Image Credit: MyFavoriteTime /

Usi industriali dei funghi Aspergillus

Aspergillus è un gruppo di funghi filamentosi che possono essere facilmente coltivati in condizioni di laboratorio – il che significa che sono, quindi, uno dei gruppi di funghi più ampiamente studiati.

Il gruppo Aspergillus può, una volta coltivato, essere usato per sintetizzare composti industriali utili come le ‘idrolasi glicosidiche’. Questi enzimi sono utilizzati nel processo di conversione della biomassa in biocarburanti – scomponendo la cellulosa e l’emicellulosa dalle pareti cellulari delle piante, in una sostanza che viene poi convertita in etanolo di seconda generazione. Questa specie può anche essere usata per produrre metaboliti bioattivi, così come altri prodotti farmaceutici.

Diversi tipi di specie di Aspergillus sono noti per produrre molti tipi diversi di enzimi – rendendoli molto utili per l’industria alimentare – se coltivati e adattati correttamente. L’Aspergillus niger può essere adattato per produrre grandi quantità di fruttoligosaccaridi, a causa dell’elevata attività transfruttosilante degli enzimi all’interno della sua superficie.

Un altro uso industriale del fungo Aspergillus niger trae vantaggio dalle sue capacità di bioassorbimento. Alcuni tipi di coloranti (per esempio il Rosso Congo) di solito richiedono una certa quantità di lavaggio, che poi richiede sostanze che rimuovono i coloranti eventualmente dannose una volta che l’acqua di scarico viene raccolta. Tuttavia, una volta che l’acqua di scarico del colorante è raccolta e sterilizzata in autoclave, si possono aggiungere colonie di Aspergillus niger per assorbire il colorante. Per esempio, il colorante Blue 9 può essere rimosso ad un tasso di 18mg per grammo di Aspergillus niger aggiunto – rendendo questo un metodo relativamente efficiente di rimozione sicura del colorante.

Gene Editing Using CRISPR-Cas9

Mentre i genomi di vari organismi sono stati sequenziati inclusi quelli di una varietà di funghi, questo non è il caso per vari tipi di funghi filamentosi. Utilizzando la tecnologia di editing genico CRISPR-Cas9, studi recenti hanno dimostrato che l’Aspergillus niger può essere modificato e il nuovo ceppo modificato può essere utilizzato per il targeting genico iterativo.

Eliminazione dell’Aspergillus niger

Il processo di uccisione del fungo Aspergillus niger è semplice, con l’uso di antifungini di base che di solito funzionano meglio. Per esempio, più di quaranta diversi antimicotici – tutti di origine botanica – sono stati testati nel 2009 per scoprire quale fosse il più efficace contro l’Aspergillus niger, e l’estratto della pianta Grewia arborea è risultato il migliore, anche in piccole quantità. Sotto forma di farmaco per trattare l’aspergillosi allergica, i trattamenti più comuni includono antimicotici triazolici ed echinocandini.

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