NEOCALLIMASTIGOMYCOTA: CIRI, TAKSONOMI, PEMAKANAN - BIOLOGI - 2026

Neocallimastigomycotas adalah pembahagian kulat endosymbiont wajib di saluran pencernaan mamalia herbivora ruminan dan bukan ruminansia, serta reptilia herbivor. Mereka boleh menjadi uniselular atau multiselular dan mempunyai spora flagellate (zoospora).

Sehingga baru-baru ini mereka dianggap sebagai perintah dalam filum Chytridiomicota, tetapi pada tahun 2007 kumpulan ini dinaikkan ke kategori filum. Ia kini dibahagikan kepada 8 genera dan sekitar 20 spesies telah dijelaskan.

Bahagian histologi papilla rumen domba. 1) Sel kornea jenis C. 2) Sel berbutir. 3) Sel parabasal. 4) Sel basal. 5) Helaian sendiri. 6) Badan papillary. 7) Arteriole Tengah Oleh Pengguna: Uwe Gille, dari Wikimedia Commons

Spesies Neocallimastigomycotas berkembang dalam keadaan anaerob yang mana mereka mempunyai organel khusus yang disebut hidrogen. Organel ini memenuhi fungsi yang serupa dengan mitokondria dalam organisma yang hidup dalam keadaan aerobik.

Semasa kitaran hidup mereka membentuk zoospora yang mematuhi bahan tanaman. Kemudian ensiklopedia ini dan bercambah. Semasa mereka berkembang, mereka membentuk sporangia yang akan menimbulkan zoospora baru.

Kumpulan kulat ini memainkan peranan penting dalam ekologi kompleks sistem pencernaan herbivor. Di samping itu, mereka menghasilkan enzim yang berpotensi berguna dalam bioteknologi yang telah digunakan sebagai pencernaan dalam formula makanan untuk haiwan.

Ciri umum

Neocallimastigomycotas adalah organisma endosymbiont, iaitu, ia tidak dijumpai dalam kehidupan bebas, tetapi selalu dikaitkan dengan saluran pencernaan haiwan herbivor. Mereka bersatu dengan kulat multiselular, dengan dinding sel.

Mereka menghasilkan thalli vegetatif yang mengembangkan sporangia, dari mana zoospora dengan satu atau lebih flagella berasal. Zoospora ini terletak di rumen herbivora pada mulanya diklasifikasikan sebagai protozoa.

Zoospora dianggap uniflagellate apabila 90% spora mempunyai flagela tunggal, dan 10% selebihnya mempunyai dua hingga empat flagella. Kumpulan multiflagellate menunjukkan zoospora dengan lebih dari empat flagella, dan dalam beberapa spesies hingga 17 flagela telah diperhatikan.

Pemangsa Neocallimastigomycotas yang terkenal, seperti protozoa, menyerang zoospora dan menghasilkan enzim yang merosakkan dinding sel kulat.

Metabolisme dan kesan biologi

Beberapa penyesuaian menarik yang terdapat pada kulat ini ialah ia berkembang di persekitaran anaerobik. Mereka tidak menunjukkan mitokondria, sitokrom dan beberapa ciri biokimia yang khas dari kitaran fosforilasi oksidatif.

Sebaliknya, mereka mempunyai organel khusus yang serupa dengan mitokondria yang disebut hidrogen, yang menghasilkan tenaga sel dari metabolisme glukosa tanpa memerlukan oksigen.

Hidrogenase yang terkandung dalam hidrogen dapat menghasilkan hidrogen, CO2, format dan asetat, sebagai sisa metabolik. Sebatian ini, bersama dengan laktat dan etanol, adalah produk akhir penapaian utama.

Mereka dihasilkan dari degradasi dan fermentasi kulat anaerob polisakarida dinding sel tumbuhan.

Aplikasi bioteknologi

Keupayaan Neocallimastigomycota untuk menurunkan serat tumbuhan memberikan mereka peranan biologi yang relevan dalam pemakanan banyak herbivora, terutamanya ruminan.

Dalam pengertian ini, menambahkan makanan tambahan cendawan anaerob ke dalam diet telah dieksperimen dengan hasil yang sangat baik.

Bagi herbivora bukan ruminan, seperti ayam, bekalan kulat tidak berkesan. Ini mungkin disebabkan oleh ketidakmampuannya bertahan dalam saluran pencernaan jenis haiwan ini.

Walau bagaimanapun, menambahkan enzim yang dihasilkan oleh Neocallimastigomycotas secara langsung ke makanan tambahan mereka.

Keupayaan biokimia Neocallimastigomycotas juga menjadikannya berpotensi berguna dalam bioteknologi untuk penukaran lignoselulosa menjadi produk bioenergi.

Filogeni dan taksonomi

Neocallimastigomycotas pada asalnya diklasifikasikan sebagai Chytridiomicotas. Selepas itu, dengan mengambil kira watak morfologi, ekologi dan ultrastruktur, mereka diberi peringkat keunggulan.

Kira-kira 8 genera dan 20 spesies Neocallimastigomycotas diketahui, walaupun banyak isolat belum dikelaskan.

Jantina

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces dan Piromyces, mempunyai rhizoidal thallus bercabang berserat dengan sporangia. Dalam Anaeromyces thallus adalah polikentrik (banyak sporangia) dengan zoospora uniflagellate.

Neocallimastix adalah monosentrik (sporangium tunggal) dengan zoospora multiflagellate. Orpinomyces mempunyai zoospora polikentrik thallus dan multiflagellate. Piromyces mempunyai talos monosentrik dengan zoospora uniflagellate.

Dua genera mempunyai thalli yang terdiri daripada sel vegetatif bulbous (misbeli bulbous) dan sporangia: Caecomyces dan Cyllamyces.

Mereka berbeza kerana Caecomyces mempunyai satu atau sangat sedikit zoosporangia, tumbuh secara langsung pada sel bulbous atau pada akhir sporangiophore sederhana. Cyllamyces menghasilkan pelbagai sporangia pada sporangiophores bercabang.

Dua genera baru dicadangkan (Oontomyces dan Buwchfawromyces) berdasarkan maklumat molekul.

Pemakanan

Kulat ini menurunkan selulosa dan hemiselulosa yang terdapat pada sel tumbuhan yang dimakan oleh herbivora yang menjadi tuan rumah mereka.

Mereka memainkan peranan penting dalam proses pencernaan spesies ini kerana penghasilan enzim selulolitik, hemiselulolitik, glikolitik dan proteolitik, yang memecah tisu tumbuhan.

Habitat

Neocallimastigomycota tidak hidup bebas. Mereka terletak di persekitaran anaerob dari rumen, hindgut, dan tinja herbivora ruminan atau bukan ruminan.

Spesies tuan rumah

Mereka boleh dijumpai terutamanya pada mamalia ruminan, baik yang dijinakkan (domba, kambing, sapi dan kuda) dan liar (yak, zebra, zirafah, gazel, monyet, gajah, badak, kuda nil, bison, llamas, kanggaru, antara lain). Mereka juga menghuni reptilia herbivora, seperti iguana hijau.

Pembiakan

Penjajahan bahan tanaman

Bahan tumbuhan yang memasuki rumen dijajah oleh zoospora flagellated yang dilepaskan dari sporangia.

Zoospora mengikat pada bahan tumbuhan yang berorientasikan kemotaktik (mengikuti isyarat kimia gula yang dilepaskan oleh serpihan tumbuhan). Kemudian mereka menumpahkan flagella dan ensiklopedia mereka.

Percambahan dan penembusan tisu

Percambahan berlaku melalui pelepasan tiub kuman dari hujung yang bertentangan dengan tempat flagellum.

Perkembangan sista berbeza pada spesies monosentrik dan polikentrik. Dalam spesies monosentrik nukleus tetap berada di dalam sista dan dihasilkan rhizoid berinti (tanpa inti). Kista tumbuh dan membentuk sporangium tunggal (perkembangan endogen).

Pada spesies polikentrik, rhizoid berinti dihasilkan yang menghasilkan beberapa sporangia (perkembangan eksogen).

Kista menghasilkan rhizomycelia yang tumbuh, dan menembusi jauh ke dalam tisu tumbuhan. Ini mengeluarkan enzim yang mencerna tisu tumbuhan dan nutrien yang diperlukan untuk menghasilkan sporangia.

Apabila sporangium matang, ia melepaskan sehingga 80 zoospora. Kulat terutamanya menjajah tisu vaskular tumbuhan dan semakin berserat makanan, semakin besar populasi kulat.

Dianggap bahawa Neocallimastigomycotas menjangkiti haiwan inang melalui udara, melalui struktur rintangan.

Rujukan

1. Bauchop T. (1981). Kulat anaerob dalam pencernaan serat rumen. Pertanian dan Alam Sekitar 6 (2-3): 339–348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt dan G Beakes. (2010). Kulat anaerob: Neocallimastigomycota. Kulat 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, dan MS Elshahed. (2014) Kulat anaerobik (filum Neocallimastigomycota): kemajuan dalam memahami taksonomi, kitaran hidup, ekologi, peranan dan potensi bioteknologi mereka. FEMS Microbiol Ecol 90: 1–17.
4. Liggenstoffer AS, NH Youssef, MB Couger dan MS Elshahed. (2010). Kepelbagaian filogenetik dan struktur komuniti kulat usus anaerobik (filum Neocallimastigomycota) pada herbivora ruminan dan bukan ruminan. Jurnal ISME 1–11.
5. Powell MJ dan PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota, dan Neocallimastigomycota. Bab 6: 141-175. In: DJ McLaughlin dan JW Spatafora (Eds . ) Sistematik dan Evolution, 2 ^nd Edition Mycota VII Bahagian A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
6. Wang X, X Liu, dan JZ Groenewald. (2016). Filogeni kulat anaerobik (filum Neocallimastigomycota), dengan sumbangan dari yak di China. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87–103.