아스페르길루스 니게르
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1. 개요
아스페르길루스 니게르(Aspergillus niger)는 아스페르길루스 속의 곰팡이로, 검은 포자를 생성하며 여러 산업적, 의학적 중요성을 갖는다. 이 곰팡이는 다양한 환경에서 생장 가능하며, 구연산, 글루콘산, 효소 등을 생산하는 데 사용된다. 또한, 오크라톡신과 같은 마이코톡신을 생성하여 식품 오염을 일으키고, 아스페르길루스증, 이진균증 등 질병의 원인이 되기도 한다.
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아스페르길루스 니게르 - [생물]에 관한 문서 | |
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기본 정보 | |
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학명 | Aspergillus niger |
명명자 | van Tieghem, 1867 |
이명 | Aspergillus niger var. niger Aspergillopsis nigra (Tiegh.) Speg. Rhopalocystis nigra (Tiegh.) Grove Sterigmatocystis nigra (Tiegh.) Sacc. (1877) |
학문적 정보 | |
속 | 아스페르길루스속 |
종 | 아스페르길루스 니제르 |
추가 정보 | |
참고 문헌 | "Ellena V, Seekles SJ, Vignolle GA, Ram AF, Steiger MG (2021년 9월). Aspergillus niger의 신종 균주 CBS 554.65의 게놈 시퀀싱은 MAT1-2 유전자좌를 밝힌다. BMC Genomics. 22 (1): 679. doi:10.1186/s12864-021-07990-8. PMC 8454179. PMID 34548025." Curtis L (2020). Aspergillus. Salem Press Encyclopedia of Health. Salem Press. "Kurt T, Marbà-Ardébol AM, Turan Z, Neubauer P, Junne S, Meyer V (2018년 8월). Aspergillus rocking: 2차 대사 산물 생산을 위한 wave-mixed bioreactor에서 Aspergillus niger의 형태 제어 배양. Microbial Cell Factories. 17 (1): 128. doi:10.1186/s12934-018-0975-y. PMC 6102829. PMID 30129427." "Behera BC (2020년 11월). Aspergillus niger로부터의 구연산: 포괄적인 개요. Critical Reviews in Microbiology. 46 (6): 727–749. doi:10.1080/1040841X.2020.1828815. PMID 33044884." "Samson RA, Houbraken J, Summerbell RC, Flannigan B, Miller JD (2001). 실내 환경에서 흔하고 중요한 곰팡이 및 방선균 종. Microorganisms in Home and Indoor Work Environments. CRC. pp. 287–292. ISBN 978-0415268004." "Singh, Nikita; Gaur, Smriti (2021). GRAS 곰팡이: 더 안전한 식품 생산의 새로운 지평. Fungi in Sustainable Food Production. Cham: Springer International Publishing. pp. 27–37. doi:10.1007/978-3-030-64406-2_3. ISBN 978-3-030-64406-2." |
2. 분류
''아스페르길루스''(Aspergillus) 아속 ''Circumdati''와 ''Nigri''절에 속한다. ''Nigri''절은 ''A. niger''와 혼동될 수 있는 검은 포자 종 15종을 포함하며, ''A. 투빙겐시스'', ''A. 페티두스'', ''A. 카보나리우스'', ''A. 아와모리'' 등이 있다.[7][8] 2004년, Samson ''et al.''에 의해 형태학적으로 유사한 여러 종이 기술되었다.[8]
''아스페르길루스 니게르''는 대략 34 메가베이스(Mb)의 8개 염색체로 구성된 게놈을 가지고 있다.[13] DNA는 10,785개의 유전자를 포함하며, 이 유전자들은 전사되어 10,593개의 단백질로 번역된다.[13]
''아스페르길루스 니게르''는 고체 발효(SSF)와 액체 발효(SmF) 두 가지 방식으로 산업적 배양이 가능하다.[19] 고체 발효는 영양분과 최소한의 수분을 함유한 고체 기질을 사용하며, 밀기울, 설탕 펄프, 쌀겨, 옥수수 가루와 같은 농업 부산물에서 영양소를 얻는다.[20] 고체 발효는 농업 부산물을 사용하므로 액체 발효보다 생산물의 수율이 높고 비용 효율적이며 주로 사용된다.[21] 반면 액체 발효는 무균 발효 용기 내 액체 배지에서 배양되며, 온도 및 pH 등 환경 요소를 엄격하게 제어할 수 있는 고가 장비가 필요하다.[20][21]
''A. 니게르''는 마이코톡신인 오크라톡신 A 등 일부 이차 대사 산물을 생성한다.[40][41][5][42] ''A. 니게르''와 같은 사상균에 의한 오염은 포도 및 포도 기반 제품에서 자주 발생하며, 오크라톡신 A(OTA) 오염을 일으킨다. OTA는 인체 조직에 축적되어 신장 손상, 신부전, 암 등 다양한 심각한 건강 문제를 유발할 수 있다.[43] 미국 식품의약국(FDA)은 식품 내 OTA 최대 허용 수준을 설정하지 않았지만, EU는 최대 허용 수준을 설정하였다.[44] 대한민국은 EU의 기준을 따르고 있다.
''아스페르길루스 니게르''(Aspergillus niger)는 땅콩, 포도, 양파 등 특정 콩류, 과일, 채소에서 흑곰팡이병을 일으켜 식품 오염의 흔한 원인이 된다. 이 자낭균류는 pH, 습도, 열 변화에 대한 내성이 있으며 15°C에서 53°C 범위에서 잘 자란다.[45] 이러한 특성 때문에 ''A. 니게르'' 감염은 과일과 채소의 수확 후 부패를 일으켜 식품 산업에서 상당한 경제적 손실을 초래할 수 있다.[46] ''A. 니게르'' 감염은 식물의 종자 발아, 묘목 출현, 뿌리 및 줄기 신장을 감소시켜 식물이 성숙하기 전에 죽게 할 수 있다.[46] 특히, ''아스페르길루스 니게르''는 양파와 관상용 식물에 그을음 곰팡이를 유발한다.
[1]
논문
Genome sequencing of the neotype strain CBS 554.65 reveals the MAT1-2 locus of Aspergillus niger
2021-09
2007년, ATCC 16404 균주의 ''아스페르길루스 니게르''(Aspergillus niger)는 ''아스페르길루스 브라질리엔시스''(Aspergillus brasiliensis)로 재분류되었다.[9] 이는 미국 약전과 유럽 약전에서 이 균주를 제약 산업 전반에 걸쳐 일반적으로 사용하기 때문에 업데이트가 필요했다.
3. 배양
''A. niger''는 절대적 호기성 균이므로 생장하기 위해 산소가 필요하다.[10] 이 곰팡이는 다양한 환경 조건에서 생장할 수 있으며, 6°C~47°C의 온도 범위에서 생장할 수 있다.[11] 중온성 균으로서,[12] 최적 온도는 35°C~37°C이다.[10] pH 1.5~9.8의 범위를 견딜 수 있다.[11] ''A. niger''는 건조 내성이 있어 수분이 매우 적은 환경에서도 생장하고 번식할 수 있다. 또한 습한 조건에서도 생장할 수 있으며, 상대 습도 90~100%의 환경도 견딜 수 있다.[12] 이 곰팡이는 일반적으로 감자 덱스트로스 한천(PDA)에서 배양되지만, Czapek-Dox 한천, 리그노셀룰로스 한천 등 다양한 종류의 배지에서도 생장할 수 있다.
4. 유전체
두 가지 균주의 ''A. 니게르''가 염기 서열 분석되었다. 균주 CBS 513.88은 산업적 응용 분야에 사용되는 효소를 생산하며, 균주 ATCC 1015는 산업용 구연산(CA) 생산에 사용되는 ATCC 11414의 야생형 균주이다.[14][15][16] ''A. 니게르'' ATCC 1015 게놈은 공동 게놈 연구소에서 다른 기관과의 협력을 통해 염기 서열 분석되었다.[17] 완료된 염기 서열은 곰팡이 대사, 특히 단당류의 이화 작용에 관련된 상동 유전자 및 경로를 밝히는 데 사용되었다.[18] ''A. 니게르''가 환경에 존재하는 탄소원 및 기타 영양분에 따라 대사를 변화시키는 능력은 이 미생물이 거의 모든 생태계에서 생존하고 발견될 수 있도록 했다. ''A. 니게르''의 완전한 염기 서열 분석된 게놈을 이용하여 모든 곰팡이에 대한 이러한 메커니즘을 연구하기 위한 추가 연구가 진행 중이다.[18]
5. 산업적 이용
''아스페르길루스 니게르''는 구연산(E330), 글루콘산(E574) 등 여러 물질의 산업 생산에 사용되며, 세계 보건 기구는 일일 섭취에 적합하다고 평가했다.[23] 미국 식품의약국(FDA)은 ''A. 니게르'' 발효를 연방 식품, 의약품 및 화장품법에 따라 "일반적으로 안전하다고 인정" (GRAS)한다.[24] 또한 천연 식품 등급 색소의 잠재적 공급원으로 고려되고 있다.[25]
구연산 생산은 설탕과 무기 염의 고농도, 산성 pH (2.5-3.5)를 포함하는 영양 배지에서 ''A. 니게르'' 균주를 배양하여 이루어진다.[26] 곰팡이 발효 과정을 통해 연간 100만 톤 이상의 구연산이 생산되며,[27] 이는 식품 및 음료 맛 개선, 산도 조절, 제약 등 다양한 분야에 활용된다.[28]
''A. 니게르''는 생체 고분자 분해에 유용한 여러 효소를 생성하며,[29] 특정 효소 생산은 산업적 목적으로 증가될 수 있다.[30][29] 글루코아밀라아제는 고과당 옥수수 시럽 생산에, 펙티나제(GH28)는 사과주와 와인 정제에 사용된다. 알파-갈락토시다아제(GH27)는 비노 및 고창을 줄이는 제품의 구성 요소이다.[31] NMR 분석을 위한 생물학적 거대분자의 자기 동위원소 함유 변이체 생산에도 활용된다.[32] β-D-포도당에 대한 높은 친화력을 가진 포도당 산화 효소 추출을 통해 포도당 바이오센서 설계에도 사용된다.[33][34]
식품 산업에서 ''A. 니게르''는 프락토올리고당 생산을 위한 효소 프럭토실트랜스퍼라제 분리에 사용된다.[35] 프락토올리고당은 장내 병원성 미생물 성장을 늦추는 특징으로 저칼로리 및 기능성 식품 제조에 사용되며,[35][36] 프리바이오틱스 섬유 등 건강 증진 특성을 가진다. ''A. 니게르''는 산업 생산에 적합한 속도로 효소를 생산한다.[35][36] 조개 및 새우 가공에 사용되는 탄수화물 분해 효소 및 셀룰라아제 생산에도 활용된다.[37]
''아스페르길루스 니게르''는 금 시안화법을 이용한 금, 은, 구리, 철, 아연 추출 및 중금속 황화물 용해에 관여한다.[38] 구리와 망간의 생물 흡착을 통해 산성 광산 배수 정화에도 활용 가능하다.[39]
6. 독성
7. 병원성
아스페르길루스증은 실내외 ''Aspergillus'' 곰팡이 종의 분생자에 의해 발생하는 곰팡이 감염으로, ''A. 니게르''는 병원성이 있다.[47] ''A. 니게르''는 어디에나 존재하므로, 그 포자는 사람이 흔히 흡입한다.[48] 아스페르길루스증 감염은 주로 면역 체계가 손상되었거나 천식, 낭성 섬유증 같은 기존 폐 질환이 있는 사람들에게 발생한다.[47] 아스페르길루스증에는 알레르기성 기관지 폐 아스페르길루스증(ABPA), 알레르기성 아스페르길루스 부비동염, 아졸 내성 아스페르길루스 푸미가투스, 피부 아스페르길루스증, 만성 폐 아스페르길루스증 등이 있다.[47] 약 180종의 ''아스페르길루스'' 곰팡이 중 약 40종이 면역 결핍이 있는 사람에게 건강 문제를 일으키는 것으로 알려졌다.[47]
아스페르길루스증은 ''Aspergillus niger'' 포자가 많을 수 있는 피트 먼지를 흡입하는 원예 노동자들에게서 특히 흔하다. 이 곰팡이는 고대 이집트 미라에서도 발견되었으며, 미라를 건드릴 때 흡입될 수 있다.[49] 이진균증은 외이도의 표면 곰팡이 감염으로, ''A. 니게르'' 등 ''Aspergillus'' 곰팡이의 과도한 성장에 의해 발생할 수 있다.[50] ''A. 니게르''로 인한 이진균증은 외이도 피부 장벽의 기계적 손상과 관련이 있으며, 열대 기후에 사는 환자에게서 자주 나타난다.[50][42] ''A. 니게르''는 ''Aspergillus flavus'', ''Aspergillus fumigatus'', ''Aspergillus terreus'' 등 다른 ''Aspergillus'' 종에 비해 폐렴을 유발하는 경우는 드물게 보고된다.[51]
8. 갤러리
참조
[2]
간행물
Aspergillus
http://connection.eb[...]
Salem Press
2022-10-18
[3]
논문
Rocking Aspergillus: morphology-controlled cultivation of Aspergillus niger in a wave-mixed bioreactor for the production of secondary metabolites
2018-08
[4]
논문
Citric acid from ''Aspergillus niger'': a comprehensive overview
2020-11
[5]
서적
Microorganisms in Home and Indoor Work Environments
CRC
[6]
간행물
GRAS Fungi: A New Horizon in Safer Food Product
https://doi.org/10.1[...]
Springer International Publishing
2022-11-16
[7]
서적
Identification of common Aspergillus species
Utrecht, The Netherlands, Centraalbureau voor Schimmelcultures
[8]
논문
New ochratoxin A or sclerotium producing species in ''Aspergillus'' section ''Nigri''
http://www.fao.org/f[...]
[9]
논문
Aspergillus brasiliensis sp. nov., a biseriate black Aspergillus species with world-wide distribution
2007-08
[10]
논문
Shedding light on Aspergillus niger volatile exometabolome
2016-06
[11]
논문
Generation, annotation, and analysis of an extensive Aspergillus niger EST collection
2006-02
[12]
웹사이트
Aspergillus niger
https://www.inspq.qc[...]
2022-11-17
[13]
웹사이트
Aspergillus niger (ID 429) - Genome - NCBI
https://www.ncbi.nlm[...]
2022-10-18
[14]
웹사이트
Home - Aspergillus niger NRRL3
https://mycocosm.jgi[...]
2022-10-18
[15]
논문
Comparative genomics of citric-acid-producing Aspergillus niger ATCC 1015 versus enzyme-producing CBS 513.88
2011-06
[16]
논문
Genome sequencing and analysis of the versatile cell factory Aspergillus niger CBS 513.88
2007-02
[17]
웹사이트
Home – ''Aspergillus niger'' ATCC 1015 v4.0
http://genome.jgi.do[...]
[18]
논문
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Solid state fermentation for the production of industrial enzymes
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1999
[21]
논문
Solid-State Fermentation vs Submerged Fermentation for the Production of l-Asparaginase
2016
[22]
논문
How a fungus shapes biotechnology: 100 years of ''Aspergillus niger'' research
2018
[23]
논문
Biotechnological production of citric acid
2010-10
[24]
웹사이트
Inventory of GRAS Notices: Summary of all GRAS Notices
http://www.cfsan.fda[...]
2008-10-31
[25]
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[28]
서적
Citric Acid: Occurrence, Biochemistry, Applications and Processing
Nova Science Publishers Inc.
[29]
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Genome sequencing and analysis of the versatile cell factory Aspergillus niger CBS 513.88
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2016-07-01
[37]
웹사이트
CFR - Code of Federal Regulations Title 21
https://www.accessda[...]
2022-11-16
[38]
서적
Mycoremediation: Fungal Bioremediation
https://books.google[...]
John Wiley & Sons
[39]
논문
Bio-Remediation of Acid Mine Drainage in the Sarcheshmeh Porphyry Copper Mine by Fungi: Batch and Fixed Bed Process
2012-06-01
[40]
논문
Safety of the fungal workhorses of industrial biotechnology: update on the mycotoxin and secondary metabolite potential of Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, and Trichoderma reesei
2018-11
[41]
논문
Ochratoxin A production by strains of Aspergillus niger var. niger
1994-07
[42]
논문
On the safety of Aspergillus niger--a review
2002-08
[43]
논문
A quantitative study on growth variability and production of ochratoxin A and its derivatives by A. carbonarius and A. niger in grape-based medium
2018-10
[44]
논문
Toxicological and Medical Aspects of Aspergillus-Derived Mycotoxins Entering the Feed and Food Chain
2020
[45]
논문
Morphological and molecular characterization of Aspergillus niger causing postharvest rot of white yam (Dioscorea rotundata Poir)
https://doi.org/10.1[...]
2021-12-14
[46]
논문
Characterization of Mutant Aspergillus niger and the Impact on Certain Plants
2022-01
[47]
웹사이트
Aspergillosis {{!}} Types of Fungal Diseases {{!}} Fungal Diseases {{!}} CDC
https://www.cdc.gov/[...]
2021-05-10
[48]
웹사이트
Information for Healthcare Professionals {{!}} Aspergillosis {{!}} Types of Fungal Diseases {{!}} Fungal Diseases {{!}} CDC
https://www.cdc.gov/[...]
2022-07-11
[49]
뉴스
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https://web.archive.[...]
National Geographic
2005-05-06
[50]
논문
Otomycosis in the South of Iran with a High Prevalence of Tympanic Membrane Perforation: A Hospital-Based Study
2022-06
[51]
논문
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2010-07
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