Penicillium – sienisuku, yli 300 lajia, penisilliini ja käyttökohteet
Tutustu Penicillium-suvun yli 300 lajiin: rooli luonnossa, penisilliinin tuotanto ja monipuoliset käyttökohteet elintarvikkeista lääkeaineisiin.
Penicillium on sienisuku, jolla on suuri merkitys luonnonympäristössä sekä elintarvikkeiden ja lääkkeiden tuotannossa.
Suvun jäsenet tuottavat penisilliiniä, molekyyliä, jota käytetään antibioottina, joka tappaa tai pysäyttää tietynlaisten bakteerien kasvun elimistössä. Tässä laajalle levinneessä suvussa on yli 300 lajia.
Lyhyt kuvaus ja tunnistettavia piirteitä
Penicillium-sienet ovat yleisesti pienikokoisia hometasoisia sieniä, jotka kasvavat itiöemäisinä (konidioforit) ja muodostavat runsaita, pölyäviä itiöjoukkoja. Nimi penicillium tulee latinan sanasta penicillus, "sivellin" tai "harja", joka viittaa itiömiesten harjamaisiin rakenteisiin. Monet lajit ovat sinertävän, vihertävän tai kellertävän sävyisiä kasvualustalla.
Ekologia ja levinneisyys
Penicillium-lajit viihtyvät monenlaisissa ympäristöissä: maaperässä, lahottavassa kasvimateriaalissa, elintarvikkeissa, kompostissa sekä sisätiloissa muodostamassa hometauteja. Ne ovat tärkeitä hajottajia luonnossa, koska ne pilkkovat orgaanista ainesta ja kierrättävät ravinteita ekosysteemeissä.
Penisilliini ja lääketieteellinen merkitys
Penisilliini löytyi historiallisesti Penicillium-suvun sienistä: Alexander Fleming havaitsi vuonna 1928, että tietty Penicillium-muoto tuotti aineen, joka esti bakteerien kasvua. Myöhemmin penisilliinien puhdistaminen ja teollinen tuotanto mullistivat bakteeri-infektioiden hoidon. Nykyään penisilliineihin perustuvat lääkkeet ovat yksi tärkeimmistä antibioottiryhmistä, mutta resistenssin kehittyminen on vähentänyt niiden tehoa joitakin bakteereja vastaan.
Käyttökohteet elintarvikkeissa ja teollisuudessa
- Juustojen valmistus: Useita Penicillium-lajeja käytetään juustojen kypsyttämisessä. Esimerkiksi Penicillium roqueforti antaa sinihomejuustoille (esim. Roquefort, Gorgonzola) tyypillisen maun ja rakenteen, ja Penicillium camemberti (myös nimellä P. candidum) käytetään Camembert- ja Brie-tyyppisissä juustoissa.
- Bioteknologia ja teollisuus: Penicillium-lajeja hyödynnetään entsyymien, bioaktiivisten yhdisteiden ja joissain tapauksissa antibioottien tuotantoon. Ne osallistuvat myös tutkimukseen luonnollisten yhdisteiden ja metabolian ymmärtämiseksi.
- Elintarvikehuolto ja säilyvyys: Jotkut Penicillium-lajit ovat elintarvikkeiden pilaantumisen aiheuttajia (esim. hedelmien ja leivän homeet), minkä vuoksi niiden torjuminen ja hyvä elintarvikehygienia ovat tärkeitä.
Terveysriskit ja mykotoksiinit
Vaikka monet Penicillium-lajit ovat hyödyllisiä, osa voi tuottaa myrkyllisiä yhdisteitä eli mykotoksiineja tai aiheuttaa allergisia reaktioita. Esimerkkejä mykotoksiineista ovat patuliini (esim. P. expansum, omenien pilaantuminen) ja citrinini (esim. P. citrinum). Sisätiloissa runsas kasvusto voi aiheuttaa hengitysoireita, allergioita ja muita terveyshaittoja erityisesti herkille henkilöille.
Tärkeitä lajeja
- Penicillium chrysogenum (aiemmin P. notatum) – tunnettu penisilliinin alkuperäisestä yhteydestä ja teollisesta merkityksestä.
- Penicillium roqueforti – käytetty sinihomejuustojen valmistuksessa.
- Penicillium camemberti (P. candidum) – käytetty pehmeiden juustojen pinnalla kypsytettäessä.
- Penicillium expansum – omenien ja muiden hedelmien pilaantumisen aiheuttaja, tuottaa patuliinia.
- Penicillium citrinum – voi tuottaa citrinin-nimistä mykotoksiinia.
Taksonomia ja tutkimus
Penicillium-suvun luokittelu on monimutkainen ja muuttuu systematiikan sekä molekyylibiologian edetessä. Lajimäärät ja ryhmittely tarkentuvat jatkuvasti uusien analyysimenetelmien myötä.
Yhteenvetona: Penicillium on monipuolinen ja laaja sienisuku, jolla on sekä merkittäviä hyötykäyttöjä (antibiootit, juustojen valmistus, bioteknologia) että haittapuolia (elintarvikepilautuminen, mykotoksiinit, sisäilmaongelmat). Tuntemus lajeista, oikea hygienia ja asianmukainen teollinen käsittely auttavat hyödyntämään suvun hyödyt ja vähentämään riskejä.
Ominaisuudet
Sienirihmasto on voimakkaasti haaroittunut, monitumaisen, yleensä värittömän hyfeen verkosto. Konidiosporat ovat sienien pääasiallinen leviämisreitti, ja ne ovat usein väriltään vihreitä.
Suvulliseen lisääntymiseen kuuluu askosporien tuottaminen. Kukin aski sisältää kahdeksan yksisoluista askosporia.
Ekologia
Penicillium-lajit ovat kaikkialla esiintyviä maaperän sieniä, jotka suosivat viileää ja kohtalaista ilmastoa ja joita esiintyy yleisesti kaikkialla, missä on saatavilla orgaanista materiaalia. Penicillium- ja Aspergillus-suvun saprofyyttiset lajit ovat Eurotiales-suvun tunnetuimpia edustajia. Ne elävät pääasiassa orgaanisilla biohajoavilla aineilla. Ne tunnetaan yleisesti nimellä homeet, ja ne kuuluvat elintarvikkeiden pilaantumisen tärkeimpiin aiheuttajiin. Monet lajit tuottavat toksiineja, jotka toimivat bakteereja ja muita sieniä vastaan. Näiden Penicillium-lajien kyky kasvaa siemenillä ja muilla varastoitavilla elintarvikkeilla riippuu niiden kyvystä viihtyä alhaisessa kosteudessa ja kolonisoitua nopeasti leviämällä ilmateitse siementen ollessa riittävän kosteat. Jotkin lajit ovat väriltään sinisiä, ja ne kasvavat yleisesti vanhalla leivällä ja antavat sille sinisen sumean rakenteen.
Valitse laji
Penicillium on sienisuku, johon kuuluvat:
- Penicillium chrysogenum (aiemmin tunnettu nimellä Penicillium notatum), joka tuottaa antibioottia penisilliiniä.
- Penicillium marneffei, Kaakkois-Aasiassa endeeminen lämpödiforminen laji, joka uhkaa AIDS-potilaiden systeemistä infektiota.
- Penicillium camemberti, jota käytetään Camembert- ja Brie-juustojen valmistuksessa.
- Penicillium candida, jota käytetään Brien ja Camembertin valmistuksessa.
- Penicillium glaucum, jota käytetään Gorgonzola-juuston valmistuksessa.
- Penicillium roqueforti, jota käytetään Roquefortin, tanskalaisen sinihomejuuston ja viime aikoina myös Gorgonzolan valmistuksessa.
Erilaiset sienet, mukaan lukien Penicillium- ja Aspergillus-suvun lajit, jotka kasvavat aksenisessa (yhden lajin) viljelyssä.
Etsiä