Physiological, Biochemical and Toxigenic Properties of Stachybotrys chartarum Growing on Technogenic Substrates

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The potential danger of toxin-forming fungus S. chartarum in the walls of buildings in St. Petersburg was assessed, its chemotype-specific signs, and toxicity of conidia and culture fluids were studied. We studied the composition of proteins, the relative quantitative content of trichothecene mycotoxins, as well as the qualitative composition of triprenylphenols of this fungus for the first time in Russia. It was noted that S. chartarum is often found in the St. Petersburg buildings materials containing cellulose, dominating in terms of abundance to other indoor fungi. It was shown that the toxic activity of S. chartarum conidia to Paramecium caudatum is determined by trichothecene mycotoxins, and the toxicity of culture liquids is determined by triprenyl phenols, in particular, stachybotridial. The potential ability detected to synthesize macrocyclic trichothecene mycotoxins in 27% of the S. chartarum strains and 53% to synthesize stachylysin indicates the danger of these micromycetes for the biodamaged premises occupants.

作者简介

E. Dorshakova

Stedoff Ltd.

Email: eugenia-dorshakova@yandex.ru
St-Petersburg, Russia

A. Dalinova

All-Russian Institute of Plant Protection

St-Petersburg-Pushkin, Russia

Y. Titova

All-Russian Institute of Plant Protection

St-Petersburg-Pushkin, Russia

S. Sokornova

All-Russian Institute of Plant Protection

St-Petersburg-Pushkin, Russia

V. Dubovik

All-Russian Institute of Plant Protection

St-Petersburg-Pushkin, Russia

D. Kochura

Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, FMBA of Russia

township Kuzmolovskyi, Leningrad region, Russia

T. Bogomolova

Kashkin Research Institute of Medical Mycology North-Western State Medical University named Mechnikov I.I.

St-Petersburg, Russia

G. Chilina

Kashkin Research Institute of Medical Mycology North-Western State Medical University named Mechnikov I.I.

St-Petersburg, Russia

I. Pavlova

Kashkin Research Institute of Medical Mycology North-Western State Medical University named Mechnikov I.I.

St-Petersburg, Russia

N. Vasilyeva

Kashkin Research Institute of Medical Mycology North-Western State Medical University named Mechnikov I.I.

St-Petersburg, Russia

M. Rudneva

Pavlov First St-Petersburg State Medical University

St-Petersburg, Russia

A. Berestetskiy

All-Russian Institute of Plant Protection

Email: aberestetskiy@vizr.spb.ru
St-Petersburg-Pushkin, Russia

参考

  1. Александрова Г.А., Кирьянова И.Н., Брессен А.П., Крылова И.О., Четина О.А. Микромицеты в жилых помещениях города Перми // Проблемы медицинской микологии. 2012. Т. 14. № 2. С. 54–57.
  2. Берестецкий А.О., Далинова А.О., Дубовик В.Р., Григорьева Е.Н., Кочура Д.М., Сендерский И.В., Смирнов С.Н., Степанычева Е.А., Тураева С.М. Анализ и выделение вторичных метаболитов гриба Bipolaris sorokiniana различными методами хроматографии и спектр их биологической активности // Прикл. биохимия и микробиология. 2020. Т. 56. С. 483–496. https://doi.org/10.31857/S0555109920050050
  3. Berestetskiy A.O., Dalinova A.A., Dubovik V.R., Grigoryeva E.N., Kochura D.M., Senderskiy I.V., Smirnov S.N., Stepanycheva E.A., Turaeva S.M. Analysis and isolation of secondary metabolites of Bipolaris sorokiniana by different chromatography techniques and the spectrum of their biological activity // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. P. 569–582. https://doi.org/10.1134/S0003683820050051
  4. Еланский С.Н., Петрунина Я.В., Лаврова О.И., Лихачев А.Н. Сравнительный анализ российских штаммов Stachybotrys chartarum // Микробиология. 2004. Т. 73. С. 73–79.
  5. Elanskii S.N., Petrunina Ya.V., Lavrova O.I., Likhachev A.N. A сomparative analysis of Stachybotrys chartarum strains isolated in Russia // Microbiology (Moscow). 2004. V. 73. P. 73–79. https://doi.org/10.1023/B:MICI.0000016370.43585.75
  6. Кураков А.В. Методы выделения и характеристика комплексов микроскопических грибов наземных экосистем: учеб. пособие. М.: Макс Пресс, 2001. 92 с.
  7. Методические рекомендации № 2. Микологическое исследование объектов окружающей среды и определение противогрибковой активности различных веществ. СПб.: Изд. Дом СПбМАПО, 2008. 16 с.
  8. Методы экспериментальной микологии / Под ред. Билай В.И. Киев: Наук. думка, 1982. 552 с.
  9. РВСН 20-01-2006 Санкт-Петербург Система региональных нормативных документов градостроительной деятельности в Санкт-Петербурге. Региональные временные строительные нормы. Защита строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных химических и биологических воздействий окружающей среды. СПб.: Правительство Санкт-Петербурга, 2006. 50 с.
  10. Andersen B., Frisvad J.C., Sondergaard Ib., Rasmussen Ib.S., Larsen L.S. Associations between fungal species and water-damaged building materials // Appl. Environ. Microbiol. 2011. V. 77. P. 4180‒4188. https://doi.org/10.1128/AEM.02513-10
  11. Andersen B., Nielsen K.F., Thrane U., Szaro T., Taylor J.W., Jarvis B.B. Molecular and phenotypic descriptions of Stachybotrys chlorohalonata sp. nov. and two chemotypes of Stachybotrys chartarum found in water-damaged buildings // J. Mycologia. 2003. V. 95. P. 1227‒1238. https://doi.org/10.1080/15572536.2004.11833031
  12. Brasel T.L. Detection of airborne trichothecene mycotoxins from Stachybotrys chartarum and their relationship to sick building syndrome. PhD Thesis. Texas Tech University Health Sciences Center, US Texas, 2004.
  13. Brasel T.L., Martin J.M., Carriker C.G., Wilson S.C., Straus D.C. Detection of airborne Stachybotrys chartarum macrocyclic trichothecene mycotoxins in the indoor environment // Appl. Environ. Microbiol. 2005. V. 71. Р. 7376‒7388. https://doi.org/10.1128/AEM.71.11.7376-7388.2005
  14. Cruse M., Telerant R., Gallagher T., Lee T., Taylor J.W. Cryptic species in Stachybotrys chartarum // Mycologia. 2002. V. 94. P. 814–822. https://doi.org/10.2307/3761696
  15. Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phytochem. Bull. 1987. V. 19. № 1. P. 11‒15.
  16. Dyląg M., Spychala K., Zielinski J., Lagowski D., Gnat S. Update on Stachybotrys chartarum – black mold perceived as toxigenic and potentially pathogenic to humans // Biology. 2022. V. 11. Art. 352. https://doi.org/10.3390/biology11030352
  17. Etzel R., Montana E., Sorenson W.G., Kullman G.G., Allan T.M., Dearborn D.G., Olson D.R., Jarvis B., Miller J.D. Acute pulmonary hemorrhage in infants associated with exposure to Stachybotrys atra and other fungi // Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 1998. V. 152. P. 757‒762. https://doi.org/10.1001/archpedi.152.8.757
  18. Gregory L., Rand T.G., Dearborn D., Yike I., Vesper S. Immunocytochemical localization of stachylysin in Stachybotrys chartarum spores and spore-impacted mouse and rat lung tissue // Mycopathologia. 2003. V. 156. P. 109‒117. https://doi.org/10.1023/a:1022968121285
  19. Gregory L., Pestka J.J., Dearborn D.G., Rand T.G. Localization of satratoxin-G in Stachybotrys chartarum spores and spore-impacted mouse lung using immunocytochemistry // Toxicol. Pathol. 2004. V. 32. P. 26–34. https://doi.org/10.1080/01926230490260790
  20. Gruenwald M., Rabenstein A., Remesch M., Kuever J. MALDI-TOF mass-spectrometry fingerprinting: a diagnostic tool to differentiate dematiaceous fungi Stachybotrys chartarum and Stachybotrys chlorohalonata // J. Microbiol. Meth. 2015. V. 115. P. 83‒88. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2015.05.025
  21. Jagels A., Lindemann V., Ulrich S., Gottschalk C., Cramer B., Hübne F., Gareis M., Humpf H.-U. Exploring secondary metabolite profiles of Stachybotrys spp. by LC-MS/MS // Toxins. 2019. V. 11. Art. 133. https://doi.org/10.3390/toxins11030133
  22. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K. MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. P. 1547‒1549. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  23. Li Y., Liu D., Cheng Z., Proksch P., Lin W. Cytotoxic trichothecene-type sesquiterpenes from the sponge-derived fungus Stachybotrys chartarum with tyrosine kinase inhibition // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 7259‒7267. https://doi.org/10.1039/c6ra26956g
  24. Lichtenstein J.H.R., Molina R.M., Donaghey T.C., Amuzie C.J., Pestka J.J., Coull B.A., Brain J.D. Pulmonary responses to Stachybotrys chartarum and its toxins: mouse strain affects clearance and macrophage cytotoxicity // Toxicol. Sci. 2010. V. 116. P. 113‒121. https://doi.org/10.1093/toxsci/kfq104
  25. Lombard L., Houbraken J., Decock C., Samson R.A., Meijer M., Reblova M., Groenewald J.Z., Crous P.W. Generic hyper-diversity in Stachybotriaceae // Persoonia ‒ Mol. Phylogeny and Evolution of Fungi. 2016. V. 36. P. 156–246. https://doi.org/10.3767/003158516X691582
  26. MALDI Biotyper 3.1. User manual revision 1. Bruker Daltonics. Bremen. 2012. 212 p.
  27. Nielsen K.F., Huttunen K., Hyvarinen A., Andersen B., Jarvis B.B., Hirvonen M.R. Metabolite profiles of Stachybotrys isolates from water-damaged buildings and their induction of inflammatory mediators and cytotoxicity in macrophages // Mycopathologia. 2002. V. 154. P. 201‒205. https://doi.org/10.1023/a:1016383402963
  28. Nielsen K.F. Mould growth on building materials. Secondary metabolites, mycotoxins and biomarkers. PhD Thesis. Technical University of Denmark, Lyngby, 2002.
  29. Pert A. Literature analysis on Stachybotrys chartarum and connections to sick building syndrome // WURJ: Health and Natural Sciences. 2023. V. 12. https://doi.org/10.5206/wurjhns.2022-23.5
  30. Pieckova E., Jesenska Z. Microscopic fungi in dwellings and their health implications in humans // Ann. Agric. Environ. Med. 1996. V. 6. P. 1‒11.
  31. Pluskal T., Castillo S., Villar-Briones A., Oresic M. MZmine 2: modular framework for processing, visualizing, and analyzing mass spectrometry-based molecular profile data // BMC Bioinform. 2010. V. 11. Art. 395. https://doi.org/10.1186/1471-2105-11-395
  32. Samson R.A., Houbraken J., Thrane U., Frisvad J.C., Andersen B. Food and indoor fungi, first edition. Utrecht, Netherlands: CBS-KNAW Fungal Diversity Centre, 2010. 390 p.
  33. Stecher G., Tamura K., Kumar S. Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) for macOS // Mol. Biol. Evol. 2020. V. 37. P. 1237–1239. https://doi.org/10.1093/molbev/msz312
  34. Steinert K., Berg N., Kalinin D. Jagels A. Semisynthetic approach toward biologically active derivatives of phenylspirodrimanes from S. chartarum // CS Omega. 2022. V. 7. Art. 2c05681. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05681
  35. Sunger N., Prasad B., Morgan P., Lennon E.A Quantitative risk assessment for Stachybotrys chartarum // Toxic Mold. Adv. Clin. Toxicol. 2017. V. 2. Art. 116. https://doi.org/10.23880/ACT-16000116
  36. Vesper S.J., Magnuson M.L., Dearborn D.G., Yike I., Haugland R.A. Initial characterization of the hemolysin stachylisin from Stachybotrys chartarum // Infect. Immun. 2001. V. 69. P. 912–916. https://doi.org/10.1128/iai.69.2.912-916.2001
  37. Vesper S.J., Vesper M.J. Stachylysin may be a cause of hemorrhaging in humans exposed to Stachybotrys chartarum // Infect. Immun. 2002. V. 70. P. 2065–2069. https://doi.org/10.1128/iai.70.4.2065-2069.2002
  38. Ulrich S., Niessen L., Ekruth J., Schafer C. Truncated satratoxin gene clusters in selected isolates of the atranone chemotype of Stachybotrys chartarum (Ehrenb.) S. Hughes // Mycotoxin Res. 2020. V. 36. P. 83–91. https://doi.org/10.1007/s12550-019-00371-x
  39. Ulrich S., Lang K., Niessen L., Baschien C., Kosicki R., Twaruzek M., Straubinger R.K., Ebel F. The evolution of the satratoxin and atranone gene clusters of Stachybotrys chartarum // J. Fungi. 2022. V. 8. Art. 340. https://doi.org/ 10.3390/jof8040340
  40. White T.J., Bruns T.D., Lee S.B., Taylor J.W., Innis M.A., Gelfand D.H., Sninsky J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. PCR Protocols: A guide to methods and applications. Part Three. Genetics and Evolution / Eds. T.J. White, T.D. Bruns, S.B. Lee, J.W. Taylor. 1990. P. 315–322. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-372180-8.50042-1
  41. Zhang H., Yang M.-H., Zhuo F.-F., Gao N., Cheng X.-B., Wang X.-B., Pei Y.-H., Kong L.-Y. Seven new cytotoxic phenylspirodrimane derivatives from the endophytic fungus Stachybotrys chartarum // RSC Adv. 2019. V. 9. P. 3520–3531. https://doi.org/10.1039/C8RA10195G

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».