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[科普中國]-黑曲霉菌

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黑曲霉是半知菌亞門,絲孢綱,絲孢目,叢梗孢科,曲霉屬中的一個常見種。黑曲霉生孢子梗自基質(zhì)中伸出,直徑15-20微米,長1-3毫米,壁厚而光滑。頂部形成球形頂囊,其上全面覆蓋一層?;鸵粚有」#」I祥L有成串褐黑色的球狀分生孢子。孢子直徑2.5-4微米。分生孢子頭球狀,直徑700-800微米,褐黑色。菌落蔓延迅速,初為白色,后變成鮮黃色直至黑色厚絨狀。背面無色或中央略帶黃褐色。有時在新分離的菌株中能找到白色、圓形、直徑約l毫米的菌核。分生孢子頭褐黑色放射狀,分生孢子梗長短不一。頂囊球形,雙層小梗。分生孢子褐色球形。1

頂囊有單層和雙層瓶梗,可與煙曲霉、灰綠曲霉、棒曲霉,以及土曲霉、雜色曲霉和構(gòu)巢曲霉相鑒別。分生孢子梗光滑,無色至褐色,菌落初為白色,繼而黑色,可與黃曲霉相鑒別。2

黑曲霉廣泛分布于世界各地的糧食、植物性產(chǎn)品和土壤中,是重要的發(fā)酵工業(yè)菌種,可生產(chǎn)淀粉酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、檸檬酸、葡糖酸和沒食子酸等。有的菌株還可將羥基孕甾酮轉(zhuǎn)化為雄烯。生長適溫為37℃左右,最低相對濕度為88%,能引起水分較高的糧食霉變和其他工業(yè)器材的霉變。1

形態(tài)特征(1)菌叢呈黑褐色,分生孢子為球形,呈黑或黑褐色,平滑或粗糙。菌絲發(fā)達(dá),有隔膜和多分枝。3

(2)頂部形成球形頂囊,其上全面覆蓋一層?;鸵粚有」#」I祥L有成串褐黑色的球狀,直徑2.5-4. 0μm。3

(3)分生孢子頭球狀或呈放射狀,形似菊花,直徑700-800μm,褐黑色。蔓延迅速,初為白色,后變成鮮黃色直至黑色厚絨狀,背面無色或中央略帶黃褐色。3

(4)分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌絲細(xì)胞(足細(xì)胞)上垂直生出,長短不一。3

(5)黑曲霉的菌絲、孢子頭常呈現(xiàn)各種顏色,如黑、棕、綠、黃、橙、褐等,菌種不同,顏色也不同。3

培養(yǎng)物鏡下可見菌絲體、分生孢子頭和分生孢子,菌絲有隔膜、透明和內(nèi)含顆粒,外壁粗糙。分生孢子頭開始為球形,逐漸變?yōu)榉派錉?,黑褐?分生孢子梗長500-2500μm,徑15-20μm,無色或上部為淺黃色,光滑。頂囊近球形,直徑20-50μm,無色或黃褐色。雙層小梗布滿頂囊,呈褐色,?;鶠椋?0-30)μmx(5-6)μm,長者可達(dá)60-70μm,寬8-10μm,呈放射狀,有時有橫隔。小分生孢子呈球形,直徑4-5μm。由于褐色色素沉積在內(nèi)壁和外壁呈棍狀或塊狀,故整個孢子表面較粗糙有小刺。2

培養(yǎng)特性1.沙氏瓊脂上生長快,3d內(nèi)成熟。開始為白色絨毛狀,逐漸菌落中央出現(xiàn)很淡的黃色,最后變?yōu)榇纸q狀黑色或黑褐色,背面無色或淡黃色。4

2.馬鈴薯葡萄糖瓊脂上,菌落特點(diǎn)接近沙氏瓊脂,菌落表面黑色顆粒較沙氏瓊脂上菌落顆粒粗。4

3.察氏瓊脂上,生長迅速,質(zhì)地絲絨狀或稍呈絮狀,少數(shù)菌株生長較局限。表面呈暗褐黑色至炭黑色,反面無色或淡黃色。察氏瓊脂上菌落相比SDA和PDA,生長稍慢,菌落表面黑色顆粒稀疏。4

在PDA培養(yǎng)基上菌落生長迅速,10-14日直徑可達(dá)25-3cm,菌落初為白色,常有鮮黃色區(qū)域,厚絨狀,繼而黑色,背面無色或中央部分略帶褐色。2

生理特征(1)可生長的培養(yǎng)基:黑曲霉生產(chǎn)菌可在淀粉類和糖類等培養(yǎng)基上生長并產(chǎn)酸。3

(2)斜面培養(yǎng)基要求:可在麥芽汁4波美度左右培養(yǎng)。3

(3)繁殖形式:黑曲霉以無性生殖的形式繁殖。3

(4)最適溫度:生長最適溫度33-37℃,產(chǎn)酸最適溫度28-37℃,溫度過高易形成雜酸。3

(5)最適pH:生長最適pH3-7,產(chǎn)酸最適pH1.8-2.5。3

(6)有多種酶系具有多種活力較強(qiáng)的酶系。3

(7)利用原料能利用淀粉類物質(zhì)。3

(8)分解能力對蛋白質(zhì)、單寧、纖維素、果膠等具有一定分解能力。3

(9)生成檸檬酸方式黑曲霉可以邊長菌、邊糖化、邊發(fā)酵產(chǎn)酸的方式生成檸檬酸。3

鑒別要點(diǎn)根據(jù)培養(yǎng)與鏡檢,菌落生長快,黑色或黑褐色,1-4d即可進(jìn)行鑒定。頂囊球形或近球形,小梗雙層、密生于頂囊全部表面。鏡檢注意與亮白曲霉進(jìn)行區(qū)分,后者菌落顏色為白色,生長慢。幼齡時黃色菌落注意與黃曲霉相區(qū)分:前者菌落表面黃色顆粒稀疏、為淡黃色,后者黃色顆粒較粗、密,為金黃色,兩者鏡下差異顯著。4

分布區(qū)域分布于世界各地,在各種基質(zhì)上普遍存在,為實(shí)驗(yàn)室常見污染菌。4

主要價值黑曲霉是制醬、釀酒、制醋的主要菌種,是生產(chǎn)酶制劑(蛋白酶、淀粉酶、果膠酶)的菌種。生產(chǎn)有機(jī)酸(如檸檬酸、葡萄糖酸),農(nóng)業(yè)上用作生產(chǎn)糖化飼料的菌種。可用來測定錳、銅、鉬、鋅等微量元素和作為霉腐試驗(yàn)菌。5

主要危害黑曲霉是免疫正常人耳真菌病中最常見分離菌,還可引起免疫低下患者深部真菌感染,可導(dǎo)致真菌性角膜炎等。4

黑曲霉除能引起曲霉病外,也能產(chǎn)生黑曲霉毒素。2

干酪成熟中污染會使干酪表面變黑、變質(zhì),對奶油也會產(chǎn)生變色。5

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙磊 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)