ลักษณะของ NEOCALLIMASTIGOMYCOTA อนุกรมวิธานโภชนาการ - ชีววิทยา - 2026

Neocallimastigomycotasเป็นส่วนหนึ่งของเชื้อรา endosymbiont ภาระผูกพันในระบบทางเดินอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินพืชเป็นอาหารสัตว์เคี้ยวเอื้องและไม่เคี้ยวเอื้องเช่นเดียวกับสัตว์เลื้อยคลานที่กินพืชเป็นอาหาร อาจเป็นเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์และมีสปอร์แฟลเจลเลต (zoospores)

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้พวกเขาได้รับการพิจารณาว่าเป็นคำสั่งภายในไฟลัม Chytridiomicota แต่ในปี 2550 กลุ่มนี้ได้รับการยกระดับเป็นประเภทไฟลัม ปัจจุบันแบ่งออกเป็น 8 สกุลและมีการอธิบายประมาณ 20 ชนิด

ส่วนทางจุลชีววิทยาของกระเพาะรูเมนแกะ 1) เซลล์กระจกตาชนิด C 2) เซลล์เม็ด 3) เซลล์ Parabasal 4) เซลล์ต้นกำเนิด 5) แผ่นงานของตัวเอง 6) ร่างกายของ papillary 7) Central arteriole โดยผู้ใช้: Uwe Gille จาก Wikimedia Commons

Neocallimastigomycotas สายพันธุ์พัฒนาภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนซึ่งพวกมันมีออร์แกเนลล์พิเศษที่เรียกว่าไฮโดรเจนโซม ออร์แกเนลล์เหล่านี้ทำหน้าที่คล้ายกับไมโทคอนเดรียในสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ภายใต้สภาวะแอโรบิค

ในช่วงวงจรชีวิตของพวกมันพวกมันสร้าง zoospores ที่เกาะติดกับวัสดุจากพืช ต่อมาสิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดความอิจฉาและงอก เมื่อพวกมันพัฒนาขึ้นพวกมันจะสร้างสปอรังเกียที่จะก่อให้เกิด zoospores ใหม่

เชื้อรากลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศที่ซับซ้อนของระบบย่อยอาหารของสัตว์กินพืช นอกจากนี้ยังผลิตเอนไซม์ที่มีประโยชน์ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพซึ่งใช้เป็นสารย่อยในสูตรอาหารสำหรับสัตว์

ลักษณะทั่วไป

Neocallimastigomycotas เป็นสิ่งมีชีวิตเอนโดซิมไบออนที่มีภาระผูกพันกล่าวคือไม่พบในชีวิตอิสระ แต่มักเกี่ยวข้องกับระบบทางเดินอาหารของสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร พวกมันเป็นเชื้อราหลายเซลล์ที่มีผนังเซลล์

พวกมันผลิตแทลลีที่เป็นพืชที่พัฒนาสปอร์รังเกียซึ่ง zoospores ที่มีแฟลกเจลลาอย่างน้อยหนึ่งตัวเกิดขึ้น zoospores เหล่านี้ที่อยู่ในกระเพาะรูเมนของสัตว์กินพืชถูกจัดประเภทเป็นโปรโตซัว

Zoospores ถือเป็น uniflagellate เมื่อ 90% ของสปอร์มีแฟลกเจลลาตัวเดียวและอีก 10% ที่เหลือมีแฟลกเจลลาสองถึงสี่อัน กลุ่ม multiflagellate นำเสนอ zoospores ที่มีแฟลกเจลลามากกว่าสี่ชนิดและในบางชนิดพบแฟลกเจลลามากถึง 17 ชนิด

นักล่าที่รู้จักกันดีของ Neocallimastigomycotas เช่นโปรโตซัวโจมตี zoospores และผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายผนังเซลล์ของเชื้อรา

การเผาผลาญและผลกระทบทางชีวภาพ

การปรับตัวที่น่าสนใจบางอย่างที่เชื้อราเหล่านี้มีอยู่คือพวกมันพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจน พวกเขาไม่แสดงไมโทคอนเดรียไซโตโครเมสและลักษณะทางชีวเคมีบางประการตามปกติของวัฏจักรฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชั่น

แต่พวกมันมีออร์แกเนลล์พิเศษที่คล้ายกับไมโทคอนเดรียที่เรียกว่าไฮโดรเจนโซมซึ่งผลิตพลังงานระดับเซลล์จากการเผาผลาญกลูโคสโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน

ไฮโดรเจนเนสที่มีอยู่ในไฮโดรเจนโซมจะสร้างไฮโดรเจน, CO2, ฟอร์เมตและอะซิเตตเป็นของเสียจากการเผาผลาญ สารประกอบเหล่านี้ร่วมกับแลคเตทและเอทานอลเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการหมัก

ผลิตจากการย่อยสลายและการหมักเชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจนของโพลีแซ็กคาไรด์ของผนังเซลล์พืช

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ

ความสามารถของ Neocallimastigomycota ในการย่อยสลายเส้นใยพืชทำให้พวกมันมีบทบาททางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องในโภชนาการของสัตว์กินพืชหลายชนิดโดยส่วนใหญ่เป็นสัตว์เคี้ยวเอื้อง

ในแง่นี้ได้มีการทดลองเพิ่มผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเห็ดไร้ออกซิเจนในอาหารซึ่งได้ผลดีมาก

สำหรับสัตว์กินพืชที่ไม่ใช่สัตว์เคี้ยวเอื้องเช่นไก่การจัดหาเชื้อราไม่ได้ผล อาจเป็นเพราะมันไม่สามารถอยู่รอดในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ประเภทนี้ได้

อย่างไรก็ตามการเพิ่มเอนไซม์ที่ผลิตโดย Neocallimastigomycotas โดยตรงในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารของพวกเขาประสบความสำเร็จ

ความสามารถทางชีวเคมีของ Neocallimastigomycotas ยังทำให้สารเหล่านี้มีประโยชน์ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับการเปลี่ยนลิกโนเซลลูโลสเป็นผลิตภัณฑ์พลังงานชีวภาพ

Phylogeny และอนุกรมวิธาน

Neocallimastigomycotas เดิมจัดเป็น Chytridiomicotas ต่อจากนั้นโดยคำนึงถึงลักษณะทางสัณฐานวิทยานิเวศวิทยาและลักษณะพิเศษของโครงสร้างพวกเขาได้รับอันดับของขอบ

เป็นที่รู้จักประมาณ 8 สกุลและ Neocallimastigomycotas 20 ชนิดแม้ว่าจะยังไม่ได้จำแนกไอโซเลทจำนวนมาก

เพศ

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces และ Piromyces มี thallus ที่มีลักษณะเป็นเส้น ๆ ใน Anaeromyces แทลลัสเป็น polycentric (sporangia จำนวนมาก) กับ zoospores แบบ uniflagellate

Neocallimastix เป็น monocentric (สปอยเลอร์เดี่ยว) ที่มี zoospores แบบ multiflagellate Orpinomyces มี polycentric thallus และ multiflagellate zoospores Piromyces มี thallus monocentric กับ zoospores uniflagellate

สองสกุลมี thalli ประกอบด้วยเซลล์พืชกระเปาะ (bulbous mycelium) และ sporangia: Caecomyces และ Cyllamyces

พวกมันแตกต่างกันเนื่องจาก Caecomyces มี zoosporangia หนึ่งตัวหรือน้อยมากซึ่งเติบโตโดยตรงบนเซลล์กระเปาะหรือที่ส่วนท้ายของ sporangiophore ง่ายๆ Cyllamyces สร้าง sporangia หลายตัวบน sporangiophores ที่แตกแขนง

มีการเสนอสกุลใหม่สองชนิด (Oontomyces และ Buwchfawromyces) โดยอาศัยข้อมูลระดับโมเลกุล

อาหารการกิน

เชื้อราเหล่านี้ย่อยสลายเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสที่มีอยู่ในเซลล์พืชที่สัตว์กินพืชกินเข้าไป

พวกมันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการย่อยอาหารของสัตว์จำพวกนี้เนื่องจากการผลิตเอนไซม์เซลลูโลไลติก, เฮมิเซลลูโลไลติก, ไกลโคไลติกและโปรตีโอไลติกซึ่งจะทำลายเนื้อเยื่อของพืช

ที่อยู่อาศัย

Neocallimastigomycota ไม่ใช่ชีวิตอิสระ พวกมันตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนของกระเพาะรูเมน hindgut และอุจจาระของสัตว์เคี้ยวเอื้องหรือสัตว์กินพืชที่ไม่ใช่สัตว์เคี้ยวเอื้อง

สายพันธุ์โฮสต์

สามารถพบได้ในสัตว์เคี้ยวเอื้องเป็นหลักทั้งที่เลี้ยงในบ้าน (แกะแพะวัวและม้า) และสัตว์ป่า (จามรีม้าลายยีราฟเนื้อทรายลิงช้างแรดฮิปโปกระทิงลามะจิงโจ้และอื่น ๆ ) พวกมันยังอาศัยอยู่ในสัตว์เลื้อยคลานที่กินพืชเป็นอาหารเช่นอีกัวน่าเขียว

การทำสำเนา

การตั้งรกรากของวัสดุจากพืช

วัสดุจากพืชที่เข้าสู่กระเพาะรูเมนถูกตั้งรกรากโดย zoospores แฟลกเจลซึ่งปล่อยออกมาจากสปอร์รังเกีย

zoospores จับกับวัสดุจากพืชที่เน้นทางเคมี (ตามสัญญาณทางเคมีของน้ำตาลที่ปล่อยออกมาจากเศษซากพืช) จากนั้นพวกเขาก็สลัดแฟลกเจลลาและอิจฉา

การงอกและการเจาะเนื้อเยื่อ

การงอกเกิดขึ้นจากการปล่อยท่อเชื้อโรคจากปลายอีกด้านไปยังจุดที่แฟลเจลลัมอยู่

การพัฒนาซีสต์แตกต่างกันในสายพันธุ์ที่มีขั้วเดียวและหลายเหลี่ยม ในสิ่งมีชีวิตที่มีขั้วเดียวนิวเคลียสยังคงอยู่ในถุงน้ำและมีการสร้าง rhizoids แบบ anucleated (ไม่มีนิวเคลียส) ถุงน้ำจะเติบโตและก่อตัวเป็น sporangium เดียว (การพัฒนาจากภายนอก)

ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีการผลิต rhizoids นิวเคลียสซึ่งสร้าง sporangia หลายชนิด (การพัฒนาจากภายนอก)

ซีสต์จะสร้างไรโซมีซีเลียที่เจริญเติบโตและเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืช เหล่านี้หลั่งเอนไซม์ที่ย่อยเนื้อเยื่อพืชและสารอาหารที่จำเป็นในการผลิตสปอรังเกีย

เมื่อสปอแรนเจียมโตเต็มที่มันจะปล่อยโซสปอร์มากถึง 80 ตัว เชื้อราส่วนใหญ่ตั้งรกรากอยู่ในเนื้อเยื่อหลอดเลือดของพืชและยิ่งอาหารมีเส้นใยมากเท่าใดประชากรของเชื้อราก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้น

มีการพิจารณาว่า Neocallimastigomycotas ทำให้สัตว์เลี้ยงติดเชื้อทางอากาศผ่านโครงสร้างต้านทาน

อ้างอิง

1. ภพภพต. (2524). เชื้อราที่ไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยเส้นใยในกระเพาะรูเมน เกษตรและสิ่งแวดล้อม 6 (2-3): 339–348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt และ G Beakes (2010) เชื้อราที่ไม่ใช้ออกซิเจน: Neocallimastigomycota เชื้อรา IMA 1 (2): 181–185
3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister และ MS Elshahed (2014) เชื้อราที่ไม่ใช้ออกซิเจน (ไฟลัม Neocallimastigomycota): ความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจอนุกรมวิธานวัฏจักรชีวิตนิเวศวิทยาบทบาทและศักยภาพทางเทคโนโลยีชีวภาพ FEMS Microbiol Ecol 90: 1–17
4. Liggenstoffer AS, NH Youssef, MB Couger และ MS Elshahed (2010) ความหลากหลายทางสายวิวัฒนาการและโครงสร้างชุมชนของเชื้อราในลำไส้แบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไฟลัมนีโอกัลลิมาสติโกไมโคตา) ในสัตว์กินพืชที่เคี้ยวเอื้องและไม่เคี้ยวเอื้อง วารสาร ISME 1–11
5. Powell MJ และ PM Letcher (2557). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota และ Neocallimastigomycota บทที่ 6: 141-175. ใน: DJ McLaughlin และ JW Spatafora (Eds . ) Systematics and Evolution, 2 ^nd Edition The Mycota VII Part A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 422 p.
6. Wang X, X Liu และ JZ Groenewald (2016) Phylogeny ของเชื้อราที่ไม่ใช้ออกซิเจน (phylum Neocallimastigomycota) โดยได้รับการสนับสนุนจากจามรีในประเทศจีน อันโตนีฟานลีอูเวนฮุก 110 (1): 87–103.