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Wie wird ein Stoff als Vitamin klassifiziert?

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Von Wikipedia

Ein Vitamin ist eine organische Verbindung und ein essentieller Nährstoff, den ein Organismus in begrenzten Mengen benötigt.

Es gibt viele essentielle Nährstoffe für einen Organismus. Glukose zum Beispiel. Allerdings werden nicht alle von ihnen als Vitamine eingestuft. Gibt es eine klare, nicht willkürliche Definition von Vitamin? Wenn nicht, wer entscheidet, was Vitamin genannt werden soll?


1) Vitamin D ist ein Sammelbegriff, der sich eigentlich auf eine ganze Gruppe verwandter Moleküle bezieht. Eines davon, Vitamin D$_3$ (Cholecalciferol), wird spontan aus Ergosterol in Gegenwart von UV-Strahlung gebildet, was in der Haut bei Sonneneinstrahlung passiert. Cholecalciferol wird dann in der Leber in Calcitriol, die aktive Form, umgewandelt. Hier einige Informationen zum Stoffwechselweg.

2) Tatsächlich sind, wenn man sich die Definition genau ansieht, nur wenige Moleküle notwendig für das menschliche Wachstum und die Ernährung, in dem Sinne, dass sie nicht durch etwas anderes ersetzt werden können und in klein Beträge. Die meisten Aminosäuren können zum Beispiel vom Körper aus anderen Aminosäuren synthetisiert werden und sind daher nicht essentiell. Die verbleibenden Aminosäuren sind essentielle Nährstoffe, da es keinen Syntheseweg gibt – sie werden jedoch benötigt in groß Mengen und gelten nicht als Vitamine. Diese Unterscheidung zwischen "groß" und "klein" mag seltsam klingen, ist aber wichtig, da sie Ihnen sagt, ob der Nährstoff für Energie/Wachstum (wie Aminosäuren) verbraucht wird oder eine "unterstützende" Rolle spielt, wie Antioxidantien, Cofaktoren für Enzyme oder Hormone (wie die Vitamine).

Allerdings ist es manchmal etwas unklar, ob ein Nährstoff essentiell ist oder nicht. Vitamin D ist ein Grenzfall: Es sollte vielleicht nicht als Vitamin bezeichnet werden, da es tatsächlich von den meisten Erwachsenen in ausreichenden Mengen synthetisiert werden kann. Jedoch kann ein Vitamin-D-Mangel auftreten, wenn man nicht genügend Sonnenlicht bekommt, und dies kann die Krankheit Rachitis verursachen. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass dies ein Faktor für die Entwicklung hellerer Haut in der nördlichen menschlichen Bevölkerung ist, da dunkle Hautpigmente die für die Vitamin-D-Synthese benötigte UV-Strahlung reduzieren.


Bitte lesen Sie den Wikipedia-Artikel weiter, er klärt in den nächsten Zeilen zum Beispiel (Hervorhebung von mir):

Eine organisch-chemische Verbindung (oder ein verwandter Satz von Verbindungen) wird als Vitamin bezeichnet, wenn der Organismus kann die Verbindung nicht in ausreichenden Mengen synthetisieren, und es muss über die Nahrung aufgenommen werden

und auch:

Konventionell umfasst der Begriff Vitamin keine anderen essentiellen Nährstoffe wie Nahrungsmineralien, essentielle Fettsäuren und essentielle Aminosäuren

Glukose zum Beispiel ist etwas, das sowohl vom Menschen in relativ großen Mengen verwendet wird als auch vom Menschen synthetisiert werden kann (aus Kohlenhydraten und anderen Energiequellen).


Wikipedia hat tatsächlich eine wirklich gute Definition eines essentiellen Nährstoffs:

Ein essentieller Nährstoff ist ein Nährstoff, der für eine normale physiologische Funktion benötigt wird, der vom Körper nicht synthetisiert werden kann und daher aus einer Nahrungsquelle aufgenommen werden muss. Neben Wasser, das universell für die Aufrechterhaltung der Homöostase benötigt wird, sind essentielle Nährstoffe für die Stoffwechselprozesse der Zellen sowie die physiologischen Funktionen von Geweben und Organen unverzichtbar. Beim Menschen gelten neun Aminosäuren, zwei Fettsäuren, dreizehn Vitamine und fünfzehn Mineralstoffe als essentielle Nährstoffe.

Bei Vitaminen scheint dies eine Ausschlussdefinition zu sein: Als Vitamin gilt alles, was ein essentieller Nährstoff, aber kein Mineral, Aminosäure oder Fettsäure ist. Speziell:

Vitamine sind für einen Organismus essentielle organische Moleküle, die nicht als Aminosäuren oder Fettsäuren klassifiziert werden. Sie fungieren häufig als enzymatische Cofaktoren, Stoffwechselregulatoren oder Antioxidantien. Der Mensch benötigt in seiner Nahrung dreizehn Vitamine, von denen die meisten tatsächlich Gruppen verwandter Moleküle sind (z. B. umfasst Vitamin E Tocopherole und Tocotrienole).

Ich denke, der Grund, warum Lebensmittel wie Glukose von dieser Liste ausgeschlossen sind, liegt darin, dass an und für sich keine bestimmte Form von Lebensmitteln notwendig ist: Solange Sie Kohlenhydrate oder Fettsäuren zu sich nehmen, kann der menschliche Körper Energie durch Kohlenhydratabbau oder Fettsäure produzieren Säurekatabolismus. Es ist also nicht ein bestimmter Nährstoff notwendig, sondern "alles, was als Energiequelle verwendet werden kann".


4.2: Nährstoffe

  • Von Suzanne Wakim und Mandeep Grewal
  • Professoren (Cell Molecular Biology & Plant Science) am Butte College

Viele Kriege wurden geführt, um diese Gewürze aus Indien zu erwerben. Chemikalien und Öle in den Gewürzen verleihen der indischen Küche spezifische Gerüche und Geschmäcker. Essen und Kultur sind miteinander verwoben, und die Menschen bringen ihre Kultur mit, wenn sie sich in einem fremden Land niederlassen. Manchmal wird ihre Kultur akzeptiert und manchmal wird sie zu einer Ursache für Diskriminierung, der Menschen ausgesetzt sind, wenn sie ihre Kultur annehmen.

Diese farbenfrohe Präsentation indischer Gewürze ist nicht nur hübsch anzusehen. Die abgebildeten Artikel sind auch reich an sekundären Pflanzenstoffen. Phytochemikalien sind eine große Gruppe kürzlich entdeckter Chemikalien wie Öle und Farben, die natürlicherweise in Pflanzen vorkommen. Viele von ihnen sind dafür bekannt, Pflanzen zu schützen, indem sie Insektenangriffe und Infektionskrankheiten abwehren. Phytochemikalien in der Nahrung, die wir zu uns nehmen, können auch benötigt werden, um uns gesund zu halten. Wenn ja, denken einige Ernährungswissenschaftler, dass sie als Nährstoffe klassifiziert werden sollten.

Abbildung (PageIndex<1>): Indische Gewürze


Essay über Pilze | Biologie

In diesem Essay werden wir über Pilze diskutieren. Nachdem Sie diesen Aufsatz gelesen haben, erfahren Sie Folgendes über: 1. Bedeutung von Pilzen 2. Klassifizierung von Pilzen 3. Bei der Klassifizierung verwendete Kriterien 4. Merkmale wichtiger Klassen 5. Thallus-Organisation 6. Ernährung 7. Fortpflanzung 8. Nützliche Aktivitäten 9. Schädliche Aktivitäten 10. Lebenszyklusmuster.

  1. Essay über die Bedeutung von Pilzen
  2. Essay über die Klassifikation von Pilzen
  3. Essay über die Kriterien, die bei der Pilzklassifizierung verwendet werden
  4. Essay über die herausragenden Merkmale wichtiger Pilzklassen
  5. Essay über die Thallus-Organisation der Pilze
  6. Essay über die Ernährung bei Pilzen
  7. Essay über die Reproduktion in Fungi
  8. Essay über die nützlichen Aktivitäten von Fungi
  9. Essay über die schädlichen Aktivitäten von Pilzen
  10. Essay über die Lebenszyklusmuster bei Pilzen

Aufsatz Nr. 1. Bedeutung von Pilzen:

Pilz (pl. fungi) ist ein lateinisches Wort und bedeutet Pilze. Pilze sind kernhaltige, sporenhaltige achlorophylle Organismen, die sich im Allgemeinen sexuell und asexuell vermehren und deren normalerweise filamentös verzweigte somatische Strukturen typischerweise von Zellwänden umgeben sind, die Zellulose oder Chitin oder beides enthalten (Alexopoulos, 1952).

In einfacheren Worten kann es auch als “nichtgrüne, kernhaltige Thallophyten” definiert werden. Die häufigsten Beispiele für Pilze sind Hefen, Schimmelpilze, Pilze, Polyporen, Blätterteigbällchen, Rost und Brandflecken. Der Zweig der Botanik, der sich mit der Erforschung von Pilzen beschäftigt, wird als Mykologie bezeichnet (gr. mykes = Pilz + logos = Diskurs) und der Kenner der Pilze wird als Mykologe bezeichnet.

Der italienische Botaniker Pier’ Antonio Micheli verdient die Ehre, als ‘Begründer der Wissenschaft der Mykologie’ bezeichnet zu werden, weil er in seinem 1729 veröffentlichten Buch Nova plant-arum Genera der erste Mensch war, der eine somatische Beschreibung von Pilzen gab. Anton De Bary (1831-1888) wird als ‘Vater der modernen Mykologie’ bezeichnet. Derzeit sind etwa 5100 Gattungen und mehr als 50.000 Pilzarten bekannt.

Aufsatz # 2. Klassifizierung von Pilzen:

Die Taxonomie hat einen doppelten Zweck – zuerst einen Organismus nach einem international anerkannten System zu benennen und dann die Beziehung des bestimmten Organismus zu anderen lebenden Organismen anzuzeigen. Mit zunehmendem Wissen ändert sich die Klassifizierung.

Selbst der Name von Organismen bleibt nicht immer stabil, denn wenn wir neue Fakten über sie erfahren, wird es oft notwendig, unser Konzept ihrer Beziehung zu ändern, was wiederum eine Neuklassifizierung und eine Namensänderung erfordert. Die Klassifizierung der Pilze ist noch im Fluss. Ein stabiles oder ideales Schema muss noch vorgeschlagen werden.

Die Gruppierung oder Kategorien, die bei der Klassifizierung von Pilzen verwendet werden, sind wie folgt:

Das Königreich ist die größte der Kategorien und umfasst viele Unterteilungen: jede Unterteilung kann viele Klassen umfassen und so weiter bis hin zur Spezies, die die Klassifikationseinheit darstellt. Jede dieser Kategorien kann bei Bedarf in Untergruppen, Unterabteilungen, Unterklassen, Unterordnungen unterteilt werden. Arten werden manchmal in Varietäten, biologische Stämme und physiologische oder kultivierte Rassen unterteilt.

In Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Ausschusses für internationale Regeln der botanischen Nomenklatur:

(a) Der Name der Divisionen von Pilzen sollte auf -mycota enden.

(b) Der Name der Unterteilungen sollte auf-mykotina enden.

(c) Der Name der Klassen sollte auf – mycetes enden.

(d) Der Name der Unterklassen sollte auf -mycetideae enden.

(e) Der Name der Bestellungen sollte auf – ales enden.

(f) Der Name von Familien sollte mit einem Suffix enden –aceae.

Gattungen und Arten haben keine Standard-Endungen. Der Name eines Organismus ist binomial. Es besteht aus Teilen – das erste ist ein Nomen, das die Gattung bezeichnet, in die der Organismus eingeordnet wurde, und das zweite ist oft ein Adjektiv, das das Nomen beschreibt, das die Art bezeichnet. Der erste Buchstabe jedes Gattungsnamens ist immer ein Großbuchstabe.

Von Linné vorgeschlagene Klassifizierung:

Linnaeus (1753) teilte in seiner Species Plantarum das Pflanzenreich in 25 Klassen ein, zu denen auch eine Klasse Crytogamia gehört, die sich mit allen Pflanzen mit verborgenen Fortpflanzungsorganen befasst. Kryptogamen wurden von Eichler (1886) weiter in Thallophyta, Bryophyta und Pteridophyta unterteilt. Er unterteilte Thallophyta weiter in Algen und Pilze. Die Pilze bestehen aus Schizomyceten, Eumycetes und Flechten.

Goebel (1887) teilte die Pilze anhand ihrer Fortpflanzungsorgane in 3 Klassen ein:

Klasse 1. Spaltpilze (Bakterien),

Klasse 2. Keimende Pilze (Hefen),

Klasse 3. Laichpilze (einschließlich Pilze mit Hyphenwachstum).

Gwynne-Vaughan und Barnes (1926) schlugen in ihrem Buch “The fungi” die Klassifizierung für Pilze vor.

Sie betrachteten Myxomyceten nicht als Pilze. Sie teilten die Pilze in vier Klassen ein:

Myzel stark verzweigt, nicht septiert, schwach entwickelt oder fehlt.

Myzelseptat, verzweigt, exogene Konidien, basipetal oder akropetal, Asposporen in Asci.

Klasse 3. Basidiomyceten:

Myzelseptat, verzweigt, Basidien produzieren Basidiosporen.

Klasse 4. Deuteromyceten:

Myzelseptat, verzweigt, keine Ascosporen oder Basidiosporen. Anhand von haploiden und diploiden Phasen ihres Lebenszyklus, Strukturen des Thallus und der Befruchtung,

Gaumann und Dodge (1928) teilten Pilze in vier Klassen ein:

Das diploide Stadium wird durch Zygote, Thallus nackt dargestellt.

Thallus mit ausgeprägter Zellwand, diploides Stadium wird durch Zygote repräsentiert.

Dikaryotisches Myzel, Meiose findet in Asci statt.

Klasse 4. Basidiomyceten:

Fruchtkörper ist Basidiocarp. Basidiosporen entwickeln sich exogen auf Basidien.

Tippo (1942) behandelte die Teilung Thallophyta als Unterreich und teilte sie in zehn Stämme ein. Die ersten sieben gehören zu den Algen und die letzten drei sind die von Pilzen. Der letzte Stamm Eumycophyta besteht aus vier Klassen, nämlich. Phycomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes und Deuteromycetes.

1950 schlug Bessey eine Klassifikation von Pilzen vor, die weitgehend auf den Fortpflanzungsstrukturen beruhte. Er betrachtete Schleimpilze (die Myxomyceten) als Tiere und nannte sie Mycetozoa. Alle anderen Pilze wurden von ihm als echte Pilze angesehen.

Er teilte die echten Pilze in niedere Pilze und höhere Pilze ein:

Nur eine Klasse.Phycomycetes.

2. Höhere Pilze (Stamm-Capromyceteae):

Es werden Fruchtkörper gebildet – unterteilt in 3 Klassen:

Klasse 2. Basidiomyceteae:

Klasse 3. Fungi imperfecti:

Stadium der sexuellen Fortpflanzung nicht bekannt.

Martin (1961) teilte Eumycetes (echte Pilze) in 3 Klassen und zwei Formklassen (Flechten und Fungi imperfecti) ein.

Seine Einstufung ist wie folgt:

Der Pflanzenkörper besteht aus Aseptatmyzel.

Myzelseptat, Anwesenheit von Ascosporen.

Klasse 4. Basidiomyceten

Myzelseptat, exogen produzierte Basidiosporen.

Formklasse 5. Fungi Imperfecti:

Myzelseptat, Fortpflanzung erfolgt nur durch Konidien.

Von Alexopoulos vorgeschlagene Klassifizierung:

Alexopoulos (1962, 1968) behandelte Fungi als separates Königreich, Kingdom Fungi und stellte Mycota in eine separate Division.

Er schlug die folgende Klassifizierung von Pilzen vor:

Pilze mit echten Kernen, mit Kernmembran, Zellwand enthalten Chitin oder Zellulose, Fortpflanzung geschlechtlich oder ungeschlechtlich. Abteilung Mycota wurde in zwei Unterabteilungen unterteilt.

(EIN) Unterabteilung – Myxomycotina (wandlose Formen)

Amöboide oder tierähnliche Körper, keine Zellwand, Pflanzenkörper in Form von nackten Protoplasten, bekannt als Plasmodium, bestehen nur aus einer Klasse.

Vegetative Phase ist ein frei lebendes Plasmodium.

(B) Unterabteilung – Eumykotina:

Echte Pilze. Es ist in acht Klassen unterteilt:

Klasse 1. Chytridiomyceten

Geißel posterior, Schleudertrauma.

Klasse 2. Hyphochytridiomyceten:

Flagellum anterior, Lametta-Typ.

Bewegliche Zellen biflagellat, Flagellen fast gleich, ein Schleudertrauma und der andere Flittertyp, Fortpflanzung ungeschlechtlich mittels Zoosporen, Myzel gut entwickelt und mehrkernig.

Klasse 4. Plasmodiophoromyceten:

Zwei ungleich große vordere Geißeln, beide vom Schleudertrauma-Typ, parasitäre Pilze.

Bewegliche Zellen fehlen, Myzel gut entwickelt und aseptiert (coenocytic), sexuelle Fortpflanzung durch die Verschmelzung von zwei normalerweise gleichen Gametangien und es führt zur Bildung von Zygospore.

Klasse 6. Trichomyceten:

Im Verdauungstrakt oder in der äußeren Kutikula lebender Arthropoden vorhanden, einfacher oder verzweigter filamentöser coenocytischer Thallus.

Myzelseptate, Sporen aus Karyogamie und Meiose werden in Asci übertragen.

Klasse 8. Basidiomyceten:

Auf Basidien werden Myzelseptate, Sporen aus Karyogamie und Meiose, übertragen.

Form-Klasse. Deuteromyceten:

Hyphen septiert, sexuelle Fortpflanzung fehlt.

Von Ainsworth vorgeschlagene Klassifizierung:

Ainsworth (1966) behandelte Pilze als separates Königreich (Fungal Kingdom) und schloss alle Pilze darin ein. Er nannte es Königreich – MYCOTA.

Er teilte das Königreich Mycota in zwei Bereiche ein:

(EIN) Abteilung.Myxomycota:

Schleimpilze oder plasmodiale Formen.

Es ist in vier Klassen unterteilt:

Klasse 1. Akrasiomyceten.

Klasse 2. Hydromyxomyceten.

Klasse 4. Plasmodiophoromyceten.

(B) Aufteilung. EUMYCOTA.(Echte Pilze):

Es enthält folgende fünf Unterteilungen:

(ein) Unterteilung. Mastigomykotina:

Pilze mit begeißelten Zoosporen und Gameten, coenocytic Hyphen, unterteilt in drei Klassen:

Klasse 1. Chytridiomyceten:

Zoosporen mit einem einzelnen hinteren Schleudertrauma-Geißel und einer auffälligen Kernkappe.

Klasse 2. Hyphochytridiomyceten:

Zoosporen mit einem einzigen vorderen Lametta-Typ von Flagellum.

Zoosporen seitlich biflagellaten, Flagellen von gleicher Größe, ein Schleudertrauma und der andere vom Lametta-Typ. Manchmal vorne biflagellat.

(B) Unterteilung. Zygomykotina:

Coenozytäres Myzel, Produktion von Aplanosporen und Zygosporen, Anwesenheit von Chitin in der Zellwand, unterteilt in zwei Klassen:

Klasse 1. Zygomyceten

Saprophytisch oder parasitär, asexuelle Fortpflanzung durch Sporen oder Konidien.

Klasse 2. Trichomyceten:

Pilze, die im Verdauungskanal der Orthopoden leben, intrazelluläre Parasiten.

(C) Unterteilung. Ascomykotina:

Vorhandensein von septiertem Myzel und Asci, Bildung eines Fruchtkörpers, Fehlen von begeißelten Strukturen, unterteilt in sechs Klassen:

Klasse 1. Hemiascomyceten:

Asci nackt, keine ascogenen Hyphen, kein Ascocarp.

Klasse 2. Loculoascomyceten:

Asci zweikernig, Ascocarp, gebildet in Locules oder Hohlräumen im Stroma, die durch Pilzhyphenaggregation gebildet werden.

Klasse 3. Plektomvceten:

Einkernige, typischerweise kugelige Asci und auf verschiedenen Ebenen meist in einem Kleistothecium (nicht in einem Hymenium) getragen. Asci sind evaneszent, d. h. dehice, wenn die Ascosporen reif sind.

Klasse 4. Laboulbeniomyceten:

Spezialisierte Ektoparasitäten von Insekten, der Thallus besteht aus einer Fußzelle (die im Exoskelett des Wirts verankert ist) und einem Zellfaden, der Konidien bildet. Asci werden in Perithezien gebildet, die zerfließen.

Klasse 5. Pyrenomyceten:

Asci einkernig, zylindrisch, ausdauernd, in einer Hymenialschicht im Kleistothecium oder Perithecium angeordnet.

Zylindrische Asci sind in einem Hymenium angeordnet und werden in Apothezien getragen.

(D) Unterteilung. Basidiomykotina:

Vorhandensein von Dolipore-Septum, Dikaryophase-Klemmverbindungen und Basidien. Sexuell produzierte Sporen sind exogen auf Basidien gebildete Basidiosporen, die in drei Klassen eingeteilt werden:

Basidiocarp fehlt und wird durch Teliosporen ersetzt, gruppiert in Sori oder im Wirtsgewebe verstreut, parasitär auf Gefäßpflanzen.

Klasse 2. Hymenomyceten:

Basidiocarp meist gut entwickelt, Basidien typischerweise in einem Hymenium organisiert, Basidiosporen Ballistosporen, saprohytisch oder selten parasitär, Hymenium vorhanden.

Klasse 3. Gasteromyceten:

Basidium nicht an der Sporenabgabe beteiligt, Basidiocarp angiocarpous, Basidiosporen sind keine Ballistosporen.

(e) Unterteilung. Deuteromykotina:

Septiertes Myzel, sexuelle Fortpflanzung oder fehlendes perfektes Stadium, unterteilt in drei Klassen:

Klasse 1. Blastomyceten:

Echtes Myzel fehlt oder schwach entwickelt, knospende Zellen (hefeähnliche Zellen) mit oder ohne Pseudomyzel.

Myzel gut entwickelt, steril oder trägt Sporen direkt an speziellen Zweigen (Sporophoren).

Sporen in Pyknidien oder Acervuli gebildet.

Aufsatz Nr. 3. Kriterien, die bei der Pilzklassifizierung verwendet werden:

Linnaeus (1753), Persoon (1801), De Bary (1866), Saccardo (1899), Gwynne-Vaughan und Barnes (1926) klassifizierten die Pilze nach ihrer Morphologie. Später Tippo (1942), Bessey (1950), Gaumanr und Dodge (1952), Martin (1961), Alexopoulos (1962) und

Ainsworth (1966, 73) klassifizierte die Pilze nach folgenden wichtigen Merkmalen:

1. Thallus-Organisation und -Struktur.

8. Sexuelle Fortpflanzung und asexuelle Fortpflanzung.

Dieses Kriterium wird als klassisches Kriterium bezeichnet. Tyrell und Hall (1969) klassifizierten Pilze jedoch auf der Grundlage der Zellwandchemie.

Heutige Pilze können anhand der folgenden biochemischen Kriterien klassifiziert werden:

3. Zusammensetzung der DNA-Base.

5. Biosynthesewege. Dieses Kriterium wird als potentielle Kriterien bezeichnet.

Aufsatz Nr. 4. Auffallende Merkmale wichtiger Pilzklassen:

Die wichtigen Klassen echter Pilze sind die Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Ascomycei Basidiomycetes und Deuteromycetes (nach Alexopoulos, 1962).

Ihre jeweiligen hervorstechenden Merkmale wie folgt:

Klasse – Chytridiomyceten:

1. Die Mitglieder dieser Klasse sind normalerweise Wasserbewohner, aber einige leben in feuchten Böden.

2. Die meisten Mitglieder sind parasitär auf Algen. Einige Mitglieder haben jedoch auch kleine Wassertiere und Samenpflanzen parasitiert.

3. Der Thallus ist coenozytär, holokarp oder eukarp oder filamentös.

4. Die Zellwand besteht aus Chitin (einem Polymer von N-Acetylglucosamin).

5. Alle Mitglieder dieser Klasse produzieren bewegliche Zellen (Zoosporen oder Gameten), die jeweils mit einem einzelnen hinteren Schleudertrauma-Geißel ausgestattet sind.

6. Einige Mitglieder dieser Klasse (z. B. Allomyces) zeigen einen echten Generationswechsel.

7. Das wichtigste Mitglied dieser Klasse ist Synchytriwn endobioticum. Es verursacht die wichtige Krankheit Schwarze Warze der Kartoffel.

Klasse – Oomyceten:

1. Die Mitglieder dieser Klasse zeichnen sich durch oogame sexuelle Fortpflanzung aus.

2. Die Mitglieder dieser Gruppe zeigen eine fortschreitende Evolution vom Wasser- zum Landlebensraum. Einige Mitglieder dieser Klasse sind aquatisch, andere sind terrestrisch und wieder andere leben in Verbindung mit terrestrischen Samenpflanzen.

3. Biologisch handelt es sich bei den Mitgliedern um aquatische Saprophyten oder Parasiten. Einige Mitglieder sind terrestrisch fakultativ, um Parasiten zu verpflichten.

4. Der Thallus kann einzellig oder filamentös sein. Die filamentösen Formen sind coenozytär.

5. Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Zellulose.

6. Diese Klasse ist eine Ansammlung einzigartiger Pilze, die einen diploiden Thallus besitzen und die Meiose vor der Bildung von Gameten auftritt.

7. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch zweigeißelte Zoosporen. Die Zoosporen sind nieren- oder birnenförmig mit zwei Geißeln. Eines der Flagellum ist vom Lametta-Typ und das andere vom Schleudertrauma-Typ.

8. Wichtige Krankheiten, die von den Mitgliedern der Klasse verursacht werden, sind Mehltau, Krautfäule (Kartoffelfäule verursacht durch Phytophthora infestans) und Weißrost (Weißrost der Kreuzblütler verursacht durch Albugo Candida) von Kulturpflanzen.

Klasse – Zygomyceten:

1. Diese Klasse umfasst etwa 70 Gattungen und 450 Arten. Die Mitglieder dieser Klasse sind irdisch. Sie leben im Boden, auf Mist oder auf verrottenden Pflanzen- und Tierstoffen.

2. Biologisch sind die Mitglieder saprophytisch, aber einige sind parasitär auf Pflanzen, Insekten und Bodentieren (z. B. Amöben und Nematoden). Einige Mitglieder greifen den menschlichen Körper an und verursachen die Krankheit Mukormykose.

3. Der Thallus ist koenkozytär und filamentös.

4. Die Zellwände bestehen hauptsächlich aus Pilz-Chitin, daneben kann auch Zellulose vorhanden sein.

5. Das charakteristischste Merkmal von Zygomyceten ist das völlige Fehlen beweglicher (geißelter) sexueller oder asexueller Zellen.

6. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch unbewegliche Sporangiosporen, die in großer Zahl innerhalb der terminalen Sporangien gebildet werden.

7. Chlamydosporen sind vorhanden.

8. Die sexuelle Fortpflanzung erfolgt durch gametangiale Kopulation. Die Gametangien gleicher oder ungleicher Größe vereinigen sich zu einer ruhenden Spore, die als Zygospore bezeichnet wird.

9. Zygospore produziert beim Keimen eine Hyphe, die ein endständiges Sporangium trägt.

10. Wirtschaftlich sind die Mitglieder dieser Klasse sehr wichtig. Sie werden in der Industrie zur Herstellung organischer Säuren wie Oxalsäure, Milchsäure und Fumarsäure eingesetzt.

Klasse—Ascomyceten:

1. Im Allgemeinen sind die Mitglieder dieser Klasse terrestrisch. Einige sind jedoch marine.

2. Terrestrische Mitglieder sind sowohl saprophytisch als auch parasitär. Die saprophytischen Mitglieder wachsen auf humusreichen Böden, verrottenden pflanzlichen oder tierischen Bestandteilen, auf Dung, Nahrungs- und faulenden Stämmen. Parasitäre Mitglieder greifen sowohl Pflanzen als auch Tiere einschließlich des Menschen an.

3. Der Thallus kann einzellig sein (z. B. Hefe), während andere filamentös sind und ein septiertes Myzel mit einkernigen oder mehrkernigen Zellen aufweisen.

4. Bestandteil der Zellwand ist Chitin.

5. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt je nach Art und Umweltbedingungen durch Spaltung, Knospung, Fragmentierung, Arthrosporen, Chlamydosporen oder Konidien.

6. Wegen des Vorhandenseins einer sackartigen Struktur, die als Ascus bezeichnet wird, gemeinhin als Sackpilz bezeichnet. Dieser Ascus ist das Produkt der sexuellen Fortpflanzung.

7. Der Ascus enthält eine bestimmte Anzahl von Sporen, die Ascosporen genannt werden.

8. Die bewegliche Phase fehlt bei der sexuellen und asexuellen Fortpflanzung vollständig.

9. Der Ursprung der Dikaryophase findet im Lebenszyklus statt.

10. Mitglieder sind wirtschaftlich wichtig. Sie werden in der Landwirtschaft, Medizin und verschiedenen Industrien eingesetzt.

11. Wichtige Krankheiten, die von den Mitgliedern dieser Klasse verursacht werden, sind Apfelschorf, Trauben- und Pfirsichmehltau usw.

Klasse – Basidiomyceten:

1. Die Mitglieder dieser Klasse sind durch die exogene Produktion von Sporen gekennzeichnet, die als Basidiosporen bezeichnet werden.

2. Im Allgemeinen sind die Mitglieder dieser Klasse terrestrisch. Einige wachsen jedoch auf Baumstämmen und Baumstümpfen.

3. Biologisch handelt es sich bei den Mitgliedern um Parasiten (Rost- und Brandflecken) sowie Saprophyten.

4. Das vegetative Myzel ist gut entwickelt, septiert und besteht aus drei verschiedenen Typen – primär, sekundär und tertiär.

5. Die Septumpore dieser Klasse ist komplex. Es ist vom Dolipore-Typ.

6. Klemmverbindungen sind vorhanden.

7. Bewegliche Zellen fehlen im Lebenszyklus.

8. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch Konidien und Chlamydosporen.

9. Geschlechtsorgane fehlen in dieser Klasse, aber monokaryontische Hyphenzellen oder Oidien usw. wirken als Geschlechtszellen.

10. Das charakteristische Fortpflanzungsorgan dieser Klasse ist Basidium. In ihm finden sowohl Karyogamie als auch Meiose statt.

11. Einige Mitglieder verursachen sehr schwerwiegende Pflanzenkrankheiten wie Rost und Brandflecken (z. B. verursacht Puccinia graminis tritici Weizenschwarzrost Ustilago tritici verursacht losen Weizenbrand).

Klasse – Deuteromyceten:

1. Diese Klasse umfasst nur die Mitglieder von Pilzen, bei denen ein asexuelles oder unvollkommenes Stadium bekannt ist. Das sexuelle oder das perfekte Stadium ist unbekannt.

2. Biologisch sind die Mitglieder sowohl Saprophyten als auch Parasiten.

3. Das vegetative Myzel ist septiert und stark verzweigt.

4. Einige der Mitglieder dieser Klasse ähneln den Mitgliedern von Ascomycetes und einige ähneln Basidiomyceten in Struktur und Fortpflanzung.

5. Bei einigen Mitgliedern dieser Klasse wurde ein parasexueller Zyklus (manchmal findet eine Kernfusion gefolgt von einer Reduktionsteilung statt) beobachtet.

6. Viele Mitglieder verursachen schwere Pflanzenkrankheiten, z. B. Kartoffelfäule durch Alternaria solani und Rotfäule von Zuckerrohr durch Colletotrichum falcatum.

Aufsatz Nr. 5. Thallus-Organisation bei Pilzen:

1. Bei Pilzen ist der Körper gametophytisch und thalloid (d. h. nicht in Wurzel, Stängel und Blatt zu unterscheiden). Es kann einzellig (z. B. Synchytrium) oder filamentös sein. Hefen sind einzellig oder zellfrei. Manchmal bilden sie Pseudomyzel durch Aggregation von Tochterzellen in Ketten.

Einige Pilze sind dimorph und existieren sowohl in einzelliger als auch in Hyphenform, z. B. Blastomyces dermatitidis, Candida albicans. Die meisten Pilze haben filamentartige Strukturen, die Hyphen genannt werden (sing. hypha, gr. hypha = Netz). Eine Masse locker verwobener Hyphen wird Myzel genannt (Abb. 1).

2. Das Myzel kann interzellulär sein (zwischen den Zellen des Wirtsgewebes vorhanden), intrazellulär (penetriert in die Wirtsgewebezellen) bei parasitären Pilzen oder breitet sich als lose Masse verwobener Hyphen bei saprophytischen Pilzen aus. Myzel kann bei parasitären Pilzen systemisch (über die verschiedenen Teile des Wirts verstreut) oder lokalisiert (verbreitet sich in der Nähe des Infektionspunkts) sein.

3. Hyphen können septiert (unterteilt durch Septum, L. septum, Scheidewand) sein und führen zur Bildung von einkernigen oder monokaryotischen (zB Penicillium, Abb. 1), zweikernigen oder dikaryotischen (zB Puccinia, Abb. 2 .). ) oder mehrkernige (zB Aspergillus, Fig. 3) Zellen. Einige Hyphen werden nicht durch Querwände oder Septen geteilt und werden als Aseptat bezeichnet. Das aseptierte und mehrkernige Myzel wird als coenozytär bezeichnet (z. B. Rhizopus, Abb. 4).

4. Bei höheren Pilzen (z. B. Unterteilung Ascomycotina) haben die Septen eine kleine Pore in der Mitte, um die protoplasmatische Kontinuität zwischen den Zellen aufrechtzuerhalten. Das Septum mit einer einfachen Mittelpore wird als einfaches Porenseptum bezeichnet (z. B. Unterteilung Ascomycotina, Abb. 5) oder auf beiden Seiten von doppelt membranösen Strukturen umgeben, die als Septumporenkappe oder Parenthosom bezeichnet werden. Es wird Dolipore-Septurm genannt. (in den meisten der Unterteilung Basidiomycotina außer der Ordnung Uredinales, Abb. 6).

5. Außer Schleimpilzen (Unterteilung Mastigomycotina) wird die Pilzzelle von einer Zellwand begrenzt. Die Zellwand von Pilzen besteht aus Chitin oder Pilzzellulose (einem Polymer aus βn-Acetylglucosamin, Fig. 7). Bei einigen niederen Pilzen (z. B. Oomyceten) besteht es jedoch aus Zellulose.

6. Protoplasma besteht aus allen Zellorganellen außer Plastiden.

7. Plasmalemma bildet gewundene Auswüchse unter der Zellwand. Diese werden Lomasomen genannt (ein Merkmal von Pilzen). Die Funktion und genaue Natur der Lomasomen ist noch unbekannt, aber wahrscheinlich helfen sie bei der Synthese von Zellwandmaterial.

8. Vakuolen sind vorhanden und werden von Membranen begrenzt, die Tonoplasten genannt werden

8. Nahrungsreserven sind in Form von Glykogen und Öltropfen.

11. Bewegliche Zellen fehlen im Lebenszyklus höherer Pilze (Unterteilungen Ascomycotina, Basidiomycotina und Deuteromycotina). Die Fortpflanzungszellen (Zoosporen und Gameten) sind jedoch bei niederen Pilzen (Unterteilung Mastigomycotina) beweglich. Die beweglichen Zellen können uni- oder biflagellat sein.

12. Die Geißeln (Sing. flagellum L. flagellum, Peitsche) sind von zwei Arten – akronematisch oder Schleudertrauma (scharf spitze Spitze) und pantonematisch oder Flitter (gefiedert). Der innere Aufbau des Flagellums ähnelt dem von Eukaryoten. Es zeigt eine typische 9 + 2-Anordnung von Mikrotubuli (Abb. 8 A).

Verschiedene Arten von Geißeln, die in verschiedenen Pilzen vorkommen, sind:

Einzelnes Schleudertrauma-Geißel am hinteren Ende inseriert (ophisthocent, Abb. 8 B).

(b) Hypochytridiomyceten:

Einzelnes Flittergeißel am vorderen Ende (Abb. 8 C).

(c) Plasmodiophoromyceten:

Zwei Geißeln (Biflagellaten) am vorderen Ende eingesetzt, beide vom Schleudertrauma-Typ, aber eine von ihnen ist um ein Vielfaches länger als die andere (Heterokont, Abb. 8 D).

Biflagellaten, Geißeln werden am vorderen Ende eingesetzt (Abb. 8 E), in nierenförmigen Zellen entstehen Geißeln aus der Vertiefung, ein Flagellum ist vom Flitter-Typ und das andere vom Schleudertrauma-Typ (Abb. 8 F).

Aufsatz Nr. 6. Ernährung in Pilzen:

Pilze wachsen bevorzugt in Dunkelheit, schwachem Licht, feuchtem Lebensraum, geeigneter Temperatur und dort, wo lebendes oder totes organisches Material vorhanden ist. Sie synthetisieren ihre eigene Nahrung nicht. Somit sind alle Pilze heterotroph und holozoisch (wie Tiere).

Die Pilze sind Chemo-Organotrophe (sie gewinnen Energie aus der Oxidation organischer Substanzen) und ihre Nahrung ist absorbierend (extrazellulär). Enzyme wandeln die unlösliche Nahrung in eine lösliche Form um, die dann absorbiert wird.

Aufgrund ihrer Ernährungsweise werden die Pilze in die folgenden drei Kategorien eingeteilt:

A. Parasiten:

Als Parasiten werden Pilze bezeichnet, die ihr Nahrungsmaterial aus lebenden Organismen beziehen. Wenn es auf der äußeren Oberfläche des Wirts wächst, wird es als Ektoparasit bezeichnet, aber wenn es in den Wirt eindringt (der von einem Parasiten infizierte lebende Organismus wird als Wirt bezeichnet und ein abnormaler Zustand des Wirts aufgrund des Vorhandenseins des Parasiten wird als Krankheit bezeichnet) und ernährt sich darin, es heißt Endoparasit.

Interzelluläres Myzel produziert Haustorien, um das Nahrungsmaterial von den Zellen (z. B. Albugo) zu absorbieren, während intrazelluläres Myzel das Nahrungsmaterial von den Wirtszellen direkt absorbiert (z. B. Ustilago maydis).

Es gibt zwei Arten von Parasiten:

Pilze, die nur auf lebenden Wirtsgeweben wachsen, werden als obligate Parasiten bezeichnet, z. B. Erysiphe.

(b) Fakultative (partielle) Saprophyten:

Normalerweise leben diese Pilze als Parasiten, aber in Abwesenheit des lebenden Wirts können sie ihr Nahrungsmaterial auch aus der toten organischen Substanz (Saprophyten) beziehen, z.

B. Saprophyten:

Als Saprophyten werden Pilze bezeichnet, die ihr Nahrungsmaterial aus der toten organischen Substanz gewinnen. Pilzhyphen dringen mit Hilfe von Enzymen wie Zymase, Invertase etc. in die harten Zellwände ihrer Wirte ein.

Es gibt zwei Arten von Saprophyten:

(ein) Obligatorische Saprophyten:

Pilze wachsen nur auf abgestorbenem organischem Material und haben nicht die Fähigkeit, Pflanzen oder Tiere, z. B. Mucor mucedo, zu infizieren.

(B) Fakultative Parasiten:

Normalerweise sind diese Pilze Saprophyten, haben aber die Fähigkeit, auch lebende Organismen zu infizieren, z.B. Botrytis cinerea, Pestalotia etc.

C. Symbionten:

Das Leben von zwei (oder mehr) Organismen in enger Verbindung zu ihrem gegenseitigen Nutzen wird als Symbiose bezeichnet, z. B. Mykorrhiza, Flechten. Die Verbindung zwischen dem Pilz und den Wurzeln höherer Pflanzen wird Mykorrhiza (gr., Mykes = Pilz, Rhiza = Wurzel) genannt. Flechten zeigen eine symbiotische Verbindung zwischen Algen und Pilzen.

Aufsatz Nr. 7. Reproduktion in Pilzen:

Fortpflanzung ist die Bildung neuer Individuen mit allen Charakteren typischer Eltern.

Es gibt zwei Arten:

(a) Holokarp (gr. holos = ganz + karpos = Frucht). Bei der holokarpen Reproduktion wird der gesamte Thallus in eine oder mehrere Fortpflanzungsstrukturen umgewandelt (z. B. Synchytrium)

(b) Eukarpisch (Gr. eu = gut + karpos = Frucht).

Bei Eukarpen werden Fortpflanzungsorgane aus einem Teil des Thallus gebildet (z. B. Albugo, Phytophthora etc.). Bei einzelligen Pilzen wird der gesamte Thallus in eine oder mehrere Fortpflanzungsstrukturen umgewandelt und solche Pilze werden als holokarp (z. B. Synchytrium) bezeichnet. Bei den meisten Pilzen werden die Fortpflanzungsorgane jedoch aus einem Teil des Thallus gebildet, und solche Pilze werden als eukarpisch bezeichnet.

Die vegetative Vermehrung erfolgt durch Fragmentierung (zB Rhizopus), Spaltung (zB Schizosaccharomyces), Knospung (zB Saccharomyces), Oidien (zB Mucor), Arthrosporen (zB Geotrichum), Chlamydosporen (zB Ustilago), Sklerotien ( zB Claviceps), Rhizomorph (zB Armillariella) etc. Asexuelle Fortpflanzung ist die häufigste Fortpflanzungsmethode bei Pilzen.

Es findet unter günstigen Bedingungen statt. Pilze produzieren mehr als eine Art von Sporen. Spore kann einzellig oder vielzellig, beweglich oder unbeweglich sein und kann in Form, Farbe und Größe variieren. Einige häufige asexuelle Sporen in Pilzen sind Zoosporen (beweglich z. B. Synchytrium, Phytophthora usw.), Sporangiosporen oder Aplanosporen (unbeweglich und in Sporangium produziert z. B. Rliizopus) oder Konidien (unbeweglich und auf Konidiophoren z. B. Aspergillus usw.) .

Mit Ausnahme der Unterteilung Deuteromycotina ist die sexuelle Fortpflanzung in allen Pilzen vorhanden und wird in drei Phasen abgeschlossen: Plasmogamie (Verschmelzung zweier Protoplasten zweier Gameten), Karyogamie (Verschmelzung zweier Kerne fusionierender Gameten zu einem Zygotenkern) und Meiose (Bildung von vier haploide Sporen).

Plasmogamie wird durch planogametische Kopulation (z. B. Allomyces), Gametangialkontakt (z. B. Albugo, Pythium), Spermatisierung (z. B. Puccinia) oder durch Somatogamie (z. B. Agaricus) hervorgerufen. Sieben Arten von Lebensmustern werden von Pilzen gezeigt (Raper, 1954). Diese sind asexuell, haploid, haploid mit eingeschränktem Dikaryon, haploid dikaryontisch, dikaryontisch, haploid-diploid und diploider Zyklus.

Im Allgemeinen reproduziert sich ein Pilz durch drei Methoden:

1. Vegetative Fortpflanzung

1. Vegetative Reproduktion:

Bei dieser Art der Fortpflanzung erfolgt die Bildung von neuem Thallus aus vegetativen Teilen. Es kommt nicht zur Bildung von Sporen.

Bei Pilzen sind folgende Methoden der vegetativen Vermehrung bekannt:

(ein) Fragmentierung (L. frangere = zerbrechen):

Das Myzel oder die Hyphen zerfallen in eine Anzahl kleiner Fragmente, die sich unter günstigen Bedingungen zu einem neuen Myzel entwickeln können, z. B. Rhizopus, Aspergillus usw.

(B) Spaltung (L. fissio = Spaltung):

Es ist die einfache Aufspaltung einer Zelle in zwei Tochterzellen durch eine Verengung und Bildung der Zellwand (Abb. 13 A-D), z. B. Schizosaccharomyces (allgemein bekannt als Spalthefe).

(c) Knospung (ME. budde = Knospe):

Es ist die Bildung kleiner Auswüchse (Knospen) aus einer Elternzellwand, die sich auflöst, um ein neues Individuum zu bilden (Abb. 14 A, B), z. B. Saccharomyces cerevisiae. Manchmal bleibt die Knospe an der Mutterzelle hängen und kann weitere zusätzliche Knospen produzieren.

Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt und führt zur Bildung einer verzweigten oder unverzweigten Zellkette, die das Aussehen einer kurzen Hyphe verleiht und als Pseudomyzel bezeichnet wird (Abb. 14 C).

(d) Oidium. (PI. oidia Gr. oidion = kleines Ei):

Wenn sie in Nährmedium wachsen, werden die Hyphen einiger Pilze segmentiert und bilden abgerundete oder dünnwandige Zellen, die Oidien genannt werden. Unter günstigen Bedingungen produziert jedes Oidium beim Keimen ein neues Myzel, z. B. Mucor, Geotrichum. Sie wird auch Arthrospore genannt (gr. arthron = Gelenk + sporos = Samen, Spore), sie kann sich auch wie ein Spermatium verhalten (Abb. 15).

(e) Chlamydosporen:

Einige Hyphenzellen oder Hyphenteile ziehen sich zusammen, lösen Wasser, runden sich ab und werden von einer dicken Wand umgeben. Dies sind die Ruhekörper, die in der Lage sind, lange ungünstige Bedingungen (Abb. 37) zurückzuziehen, z. B. Ustilago, Fusarium usw.

Dies sind harte, kompakte Massen aus schlafenden, verwobenen Hyphen. Die äußeren Hyphen entwickeln eine harte Schale oder Rinde, die die inneren Regionen vor Austrocknung schützt. Dies sind die Ruhekörper, die der Pilz bildet, um die ungünstigen Bedingungen zu verteilen. Diese sind also eher ein Mittel zur Erhaltung des Pilzes als zur Vermehrung z. B. Claviceps (Abb. 11 A-C).

Die Rhizomorphe entwickeln sich meist unterirdisch mit sehr locker verwobenen Hyphen. Die Rhizomorphe widerstehen ungünstigen Bedingungen und bleiben inaktiv, bis wieder günstige Bedingungen eintreten, z. B. Armillariella, Agaricus (Abb. 10 A, B).

2. Asexuelle Fortpflanzung:

Dies ist die häufigste Vermehrungsmethode bei Pilzen. Sie erfolgt mittels Sporen. Es tritt auf, wenn die Bedingungen normalerweise günstig sind. Pilze können polymorph sein (mehr als eine Art von Sporen produzieren), z. B. Puccinia. Sporen können einzellig oder vielzellig, beweglich oder unbeweglich sein, können in Farbe, Form und Größe variieren.

Diese lassen sich nach Herkunft und Entwicklung in zwei Typen unterteilen:

Diese sind niemals an irgendeiner Art der sexuellen Fortpflanzung beteiligt. Die Sporen können endogen (produziert in Sporangien, die auf einfachen oder verzweigten Sporangiophoren vorhanden sind) oder exogen (übertragen auf den Spitzen oder Seiten von Hyphen) produziert werden.

Diese werden auch als Sporangiosporen bezeichnet (Gr. sporos = Samen, Spore + Anion = Gefäß + Sporos). Diese sind beweglich oder unbeweglich. Wenn sie beweglich sind, werden sie Zoosporen genannt (gr. zoon = Tier + sporos = Samen, Spore).

Diese sind charakteristisch für die Unterteilung Mastigomycotina (z. B. Synchytrium, Albugo, Phytophthora etc.) und werden in sackartigen Strukturen, den sogenannten Zoosporangien (gr. Zoon = Tier + Sporangium), produziert.Manchmal werden Zoosporen in Konidiosporangien getragen, die entweder auf einfachen (z. B. Albugo) oder verzweigten Sporangiophoren (z. B. Phytophthora) platziert werden.

Einige Pilzmitglieder (z. B. Saprolegnia) produzieren nacheinander zwei Arten von Zoosporen. Die primären Zoosporen sind birnenförmig und haben beide Geißeln am vorderen Ende, während sekundäre Zoosporen nierenförmig sind und beide Geißeln seitlich angebracht sind. Solche Glieder nennt man diplanetarisch (Gr. dis = zweimal + planetes = Wanderer) und dieses Phänomen nennt man Diplanetismus (Abb. 16 A-H).

(Gr. a = nicht + planetes = Wanderer + Sporos – Samen, Spore) Diese sind unbeweglich und werden in Sporangien produziert. Diese Sporen werden in terrestrischen Arten gefunden, z. B. Rlxizopus, Uredinia Mucor. Aplanosporen können einkernig oder mehrkernig sein.

Diese sind unbewegliche Sporen und werden auch als Konidien bezeichnet (sing. conidium Gr. Konis = Staub + Idion, dimin. Nachsetzzeichen). Sie werden an der Spitze vertikaler Hyphen produziert, die als Konidiophoren bekannt sind.

(Gr. Konis = Staub + Phoreus = Träger). Konidiophoren können im Myzel verstreut sein (z. B. Aspergillus) oder können in Gruppen aus einigen spezialisierten Strukturen entstehen, z. B. aus einigen Mitgliedern der Unterteilung Ascomycotina und Deuteromycotina.

Diese spezialisierten Strukturen sind:

(ich) Synnema oder Corenium:

Verzweigte oder unverzweigte Konidiophoren stehen sehr dicht beieinander und sind oft unter z. B. Graphium, Corenium vereinigt (Abb. 31).

(ii) Sporodochium:

Halbkugel- oder tonnenförmige kissenartige Struktur, aus dem unteren Teil entstehen Konidiophoren, z. B. Fusarium (Abb. 20).

Untertassenförmiges, flaches offenes Beet aus Kondidiophoren (Abb. 22).

Eine Ansammlung von Pilzsporen und Hyphen, die sie tragen, wird als Pustel bezeichnet. Sporophoren werden unter der Oberfläche der Wirtspflanze gebildet und sind im Umriss begrenzt. Sporen variieren in Form, Größe und Struktur, z. B. Puccinia (Abb. 17 A, B).

Dies sind die wahren Sporen der ungeschlechtlichen Fortpflanzung. Diese Sporen werden nach Meiose oder Reduktionsteilung der diploiden Kerne gebildet. Daher sind sie haploid, um Myzel primärer Natur zu erzeugen.

Diese sind von zwei Arten:

(A) Ascosporen (Gr. askos = Sack + sporos = Samen, Spore):

Sie werden in speziellen sackartigen Strukturen produziert, die als Asci (Singular Ascus) bezeichnet werden. Sie sind endogenen Ursprungs. Die Anzahl der in jedem Ascus produzierten Ascosporen beträgt typischerweise acht. Die Ascosporenbildung ist das charakteristische Merkmal der Unterteilung Ascomycotina (Abb. 18).

(B) Basidiosporen (Gr. basidion = kleine Base + sporos = Samen, Spore):

Diese werden außen auf den keulenförmigen Strukturen getragen, die Basidien genannt werden und aus Karyogamie und Meiose resultieren. Somit sind sie exogenen Ursprungs. Die Bildung von Basidiosporen ist ein charakteristisches Merkmal der Mitglieder der Unterteilung Basidiomycotina (Abb. 19).

3. Sexuelle Fortpflanzung:

Die sexuelle Fortpflanzung bei Pilzen besteht aus drei verschiedenen Phasen:

(1) Plasmogamie (gr. plasma = ein geformter Gegenstand + gamos = Ehe, Vereinigung):

Bei diesem Vorgang verschmelzen nur das Protoplasma der beiden verschmelzenden Geschlechtszellen oder Gameten und die Kerne der verschmelzenden Körper kommen einander nahe.

(2) Karyogamie (gr. karyon = Nuss, Kern + gamos = Ehe, Vereinigung):

Auf die Plasmogamie folgt die Verschmelzung der Kerne, was zur Bildung eines diploiden Zygotenkerns führt.

(3) Meiose (gr. Meiose = Reduktion):

Auf Karyogamie folgt die Meiose oder Reduktionsteilung, die die Anzahl der Chromosomen auf haploide reduziert.

Es gibt folgende drei Methoden der sexuellen Fortpflanzung:

Bei dieser Methode kopulieren die verschmelzenden Geschlechtszellen oder Gameten, um eine neue Einheit zu bilden.

Dies ist von folgenden Arten:

(i) Planogametische Kopulation oder Merogamie (Gr. planetes = Wanderer + Gameten = Ehemann L. copulare = Paaren):

Dieser Prozess beinhaltet die Verschmelzung von zwei nackten Gameten, von denen einer oder beide beweglich sind. Bewegliche Gameten werden als Planogameten bezeichnet (gr. planetes = Wanderer + Gameten = Ehemann, Geschlechtszelle). Nach der Verschmelzung bilden sie die Zygote (gr. zygose = Joch) oder Oospor.

Es handelt sich um folgende Typen:

(a) Isogam (Gr. Isos = gleich):

Gameten sind Isoplanogameten (gr. isos = gleich + planetes = Wanderer + Gamet = Ehemann). Bewegliche Gameten, vermutlich vom anderen Geschlecht, sind morphologisch nicht zu unterscheiden, z. B. Synchytrium, Olpidium, Catenaria sp. (Abb. 20A).

(b) Anisogam (Gr. a — nicht + isos = gleich + gamos = Ehe, Vereinigung):

Bewegliche Gameten haben eine ähnliche Form, unterscheiden sich jedoch in der Größe, z. B. Allomyces (Abb. 20 B).

(c) Oogamous (Gr. Oon = Ei + gamos = Ehe, Vereinigung):

Männliche Gameten (Antherozoid) sind beweglich und weibliche Gameten (Ei) sind nicht beweglich, z. B. Monoblepharella (Abb. 20 C).

(ii) Gametangialer Kontakt:

Bei dieser Methode werden Gameten nie freigesetzt. Zwei Gametangien unterschiedlichen Geschlechts kommen in Kontakt und ein oder mehrere Gametenkerne wandern vom männlichen Gametangium zum weiblichen. Die Gametangien sind unbeweglich und der männliche Inhalt wird entweder durch eine Pore (z. B. Sphaerotheca) oder durch eine Befruchtungsröhre z. B. Albugo, Phytophthora, Pythium übertragen (Abb. 21).

(iii) Gametangiale Kopulation:

Diese Methode beinhaltet die Verschmelzung des gesamten Inhalts der beiden verbindenden Gametangien. Dies geschieht durch die Auflösung der Verbindungswände der beiden Gametangien z.B. Rhizopus, Saccharomyces, Sporodinia. (Abb. 22 A, B).

(iv) Spermatisierung (Gr. sperma = Samen):

Einige höhere Pilze (Unterteilung: Ascomycotina und Basidiomycotina) vermehren sich nach dieser Methode geschlechtlich. Hier sind die männlichen Strukturen winzige einkernige Zellen, die als Spermatia (sing, spermatium gr. spermation = kleiner Samen) bekannt sind. Sie werden von Insekten, Wind oder Wasser zu einem reduzierten weiblichen Gametangium transportiert, das eine spezialisierte Hyphe sein kann, die als rezeptive Hyphe bezeichnet wird.

An der Kontaktstelle bildet sich eine Pore und der Inhalt des Spermatiums gelangt in das weibliche Organ, z. B. Puccinia, Podospora, Neurospora. (Abb. 23 A-D). Plasmogamie durch die Vereinigung eines Spermatiums mit einer rezeptiven Struktur wird Spermatisierung genannt.

(v) Hologamie (gr. holos = ganz):

Zwei reife vegetative Zellen fungieren als Gemetangia, verschmelzen paarweise und bilden eine Fusionszelle. Plasmogamie, Karyogamie führt zur Bildung eines diploiden Kerns, der Zygote genannt wird. Es verhält sich direkt wie eine Ascus-Mutterzelle, z. B. Schizosaccharomyces octosporus.

(B) Automixis (Gr. autos = selbst):

Bei dieser Methode findet die Kopulation zwischen zwei eng verwandten Geschlechtszellen oder -kernen statt (Selbstbefruchtung) z.B. Ascobolus magnificius (Kopulation findet zwischen zwei des weiblichen Geschlechtsorgans statt). In der Unterteilung können Ascomycotina-Kerne paarweise innerhalb eines weiblichen Geschlechtsorgans verschmelzen.

(C) Somatogamie (Gr. Soma = Körper + Gamos – Ehe, Vereinigung):

Bei dieser Methode findet eine Fusion zwischen zwei Zellen somatischer Hyphen statt. Geschlechtsorgane fehlen vollständig, z. B. Peniophora sambuci und viele andere Mitglieder der Unterteilung Ascomycotina und Basidiomycotina (Abb. 24).

Essay # 8. Nützliche Aktivitäten von Pilzen:

(i) Rolle von Pilzen in der Industrie:

(EIN) Bei der Herstellung organischer Säuren:

Einige organische Säuren werden kommerziell durch die biochemischen Aktivitäten der Schimmelpilze hergestellt. Diese organischen Säuren werden vielfältig bei der Herstellung von Tinten, Farbstoffen, Alkylharzen, synthetischen Fasern, Weichmachern usw. verwendet.

Hergestellt durch die Fermentation von Saccharose und Zuckerrohrmelasse von Aspergillus niger.

Fermentation von Glucose durch Penicillium purpurogenwn und Aspergillus niger.

Fermentationsprodukt eines Tanninextrakts von Aspergillus gallomyces. Es wurde zunächst von Calmette (1902) erhalten.

Glukosefermentation durch Apergillus itaconicum.

Hergestellt durch Fermentation von Zuckern von Rhizopus stolonifer.

Zuckergärung durch Aspergillus flavus.

Fermentation durch Rhizopus oryzae.

Aus einer Flechtenart gewonnen.

Zur Aufspaltung der Milch in Fett und zur Herstellung von Glycerin und Fettsäuren durch Penicillium spp.

Fermentation von Zuckern durch Aspergillus niger.

(B) Bei der Herstellung von Alkohol:

In Indien sind Pilze die Basis zweier wichtiger Industrien – ’Brauen’ und ‘Backen’.

Es wird durch die Fermentation der Kohlenhydrate durch die enzymatische Aktivität der Hefe hergestellt. CO2 Das dabei frei werdende Eis wird gesammelt, verfestigt und als “Trockeneis” verkauft.

Bei der ‘Brotherstellung’ oder ‘Backen’ werden dem gekneteten Mehl Stämme von Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae) zugesetzt.

CO2 beim Backen entwickelt, dient zwei Zwecken:

(i) Verursacht das Aufgehen des Teigs.

Durch die Umwandlung der Stärke in Zucker durch die enzymatische Wirkung von Aspergillus oryzae und dann wird Zucker durch die Bierhefe Saccharomyces cerevisiae in Alkohol umgewandelt.

Fermentation von Fruchtsaft durch Saccharomyces cerevisiae var, ellipsoides.

Fermentation von Melasse durch Saccharomyces cerevisiae.

Anaerobe Umwandlung von zuckerhaltigen Substanzen in Alkohol durch Saccharomyces cerevisial var, Ellipsoides, der später in Essigsäure umgewandelt wird.

(C) Bei der Herstellung von Enzymen:

In Pilzen finden sich viele extrazelluläre und intrazelluläre Enzyme.

Einige von ihnen wurden im kommerziellen Maßstab hergestellt:

Hergestellt im kommerziellen Maßstab von Saccharomyces cerevisiae, verwendet in der Papierindustrie, Hydrolyse von zuckerhaltigen Sirupen, bei der Herstellung von Schokolade, überzogenen Bonbons usw.

Synthetisiert von Aspergillus oryzae und A. niger, verwendet in der Getränkealkoholindustrie.

Aus Penicillium glaucum synthetisiert, wird zur Klärung von Fruchtsäften verwendet.

(d) Glucose-Aero-Dehydrogenase (Glucose-Oxidase):

Synthetisiert von Aspergillus niger.

Von Aspergillus oryzae durch Hydrolyse von Stärke synthetisiert, wird zur Herstellung von Glukosesirup verwendet.

Von Trichoderma koningi durch Hydrolyse von Cellulose synthetisiert, bietet Verdauungshilfe.

Gewonnen aus Saccharomyces cerevisiae, verwendet bei der Herstellung von Ethylalkohol durch Fermentation von Kohlenhydraten. Dabei werden viele Produkte mit hoher enzymatischer Aktivität wie Digestin, Polyzime und Taka Diastase von Aspergillus flavus hergestellt, die zur Dextrinierung von Stärke und zur Gestaltung von Textilien verwendet werden. Pilze werden auch bei der Produktion anderer Enzyme wie Lipase, Pektinasen, Proteasen und Laktase verwendet.

(D) In der Käseherstellung:

Käse, ein festes oder halbfestes Proteinnahrungsmittelprodukt, wird aus Milch hergestellt. Es gibt etwa 600 Käsesorten mit verschiedenen Namen wie Blauschimmelkäse, Roquefort, Camembert, Fromage Blue usw. Einige Pilze (allgemein bekannt als ‘Käseformen’) spielen eine wichtige Rolle bei der Veredelung von Käse.

Sie verleihen dem Käse eine charakteristische Textur und einen charakteristischen Geschmack. Einige der Schimmelpilze wie Penicillium camemberti und P. roqueforti werden bei der Reifung von Camembert und Roquefortkäse verwendet.

(E) Bei der Produktion von Vitaminen:

Viele Pilze sind reich an Vitaminen.

Einige wichtige Vitamine und ihre Quellen sind im Folgenden aufgeführt:

(a) Vitamin B-Komplex. Saccharomyces cerevisiae.

(b) Riboflavin (B2). Filamentöse Hefe – Ashbya gossypii.

(c) Vitamin B12. Erymothecium ashbyii.

(d) Vitamin A. Rhodotorula gracilis.

(e) Ergosterol. Eine Vorstufe von Vitamin D wird aus einigen Schimmelpilzen und Hefen synthetisiert.

(F) Bei der Produktion von Proteinen:

Die Hefe (Saccharomyces cerevisiae und Candida utilis) enthält eine reichhaltige Proteinquelle mit Nährwert. Für kommerzielle Zwecke werden sie mit Ammoniak als Stickstoffquelle und Melasse als Kohlenstoffquelle angebaut.

Das hergestellte Produkt wird Lebensmittelhefe genannt. Es enthält 15% Protein und Vitamine der B-Gruppe. Einige andere Hefen wie Torulopsis utilis sind ebenfalls reich an Proteinen und werden zur Ergänzung von proteinarmer Ernährung und Tierfutter verwendet.

(G) In der Herstellung von Gibberellinen:

Gibberelline sind die Pflanzenhormone und werden verwendet, um das Wachstum mehrerer Gartenbaukulturen zu beschleunigen. Sie werden vom Pilz Gibberella fujikuroi produziert.

(H) In der Herstellung von Arzneimitteln:

Dies sind die chemischen Substanzen, die von Pilzen synthetisiert werden. Diese haben die Fähigkeit, das Wachstum anderer Organismen zu hemmen. Die Erforschung von Antibiotika begann 1928, als A. Fleming Penicillin entdeckte.

Nachfolgend finden Sie eine ausgewählte Liste von Antibiotika, die aus Pilzen gewonnen werden:

Clavicep ist die Quelle vieler Alkaloide wie Ergotinin, Ergobasin und Ergotetrin. Diese Alkaloide werden aus dem Sklerotium gewonnen, das vom Pilz in den Eierstöcken der Blüten von Gräsern wie Roggen gebildet wird. Das Sklerotium wird auch als Mutterkorn des Roggens bezeichnet.

Diese Alkaloide werden verwendet, um Uteruskontraktionen bei Abtreibungen, Menstruationsstörungen und Blutungen zu induzieren. Das bekannte Halluzinogen Lysergsäurediethylamid (LSD) ist ein Derivat des Mutterkorns. Es ist allgemein als Lysergsäure bekannt und wird in der experimentellen Psychiatrie verwendet.

Es wird von Hefe aus Benzaldehyd synthetisiert. Es ist spezifisch für die Behandlung von Asthma und Nasenbeschwerden.

Kortison, ein Steroid, wird durch Fermentation von Glykosiden durch Schimmelpilze wie Rhizopus nigricans, Aspergillus niger usw. hergestellt. Es wird zur Behandlung von rheumatoider Arthritis eingesetzt.

Calvacin, ein Anti-Tumor-Medikament, ist in den Basidiocarps von Calvatia gigantea (Riesenpuffball) enthalten.

(ii) Pilze als Nahrung:

Einige der Pilze werden seit Urzeiten als Nahrung verwendet.

Einige von ihnen mit ihrem Nährwert werden hier kurz diskutiert:

Die Fruchtbildung vieler Basidiomycotinas wie Coprinus, Ramaria und Agaricus (A. campestris-gemeiner Ackerpilz, A. rodmani-Rodman’-Pilz, A. bisporus-kultivierter Pilz) und die Puffballs (Lycoperdon und Clavatia) sind essbar. Sie sind eine gute Quelle für Vitamine, essentielle Aminosäuren, Mineralien (Fe und Cu) und Kohlenhydrate wie Manitol.

Der essbare Teil der Morcheln ist Ascocarp. Sie kommen reichlich in Apfel- und Pfirsichplantagen Nordindiens und in verbrannten Waldgebieten wie z.B. Morchella vor.

Sie sind reich an Vitaminen und Proteinen. Einige Hefen wie Rhodotorula rubra enthalten bis zu 56% Protein (Einzelzellprotein).

Vor kurzem hat die Northern Utilization Research and Development Division des USDA einen Proteinkuchen hergestellt. Dieser Kuchen ist reich an Niacin und Riboflavin. Dieser Kuchen wird durch die Kombination von Weizen-, Gerste-, Hafer-, Reis- und Sojabohnenmehl entwickelt, das mit Hilfe von Rhizopus oligosporus gekocht und fermentiert wird.

Wenn Sojabohnensamen von Rhizopus-Arten (R. oligosporous, R. oryzae, R. arrhizus) fermentiert werden, wird ein leicht schmackhaftes Lebensmittel ‘tempeh’ erhalten. Es ist schmackhafter und hat einen hohen Proteingehalt. Ebenso wird Incaparina-Futter entwickelt, wenn Hefe mit Mais- und Getreidemehl vermischt wird.

Das aus den Hefearten Asergillus, Penicillium, Fusarium und Neurospora gewonnene Einzelzellprotein (SCP) wird als Ersatz für proteinhaltige Nahrung verwendet.

(iii) Pilze in der Landwirtschaft:

(a) Als natürliche Aasfresser:

Pilze zersetzen zusammen mit saprophytischen Bakterien tote Körper von Pflanzen, Tieren und deren Abfallprodukten. Auf diese Weise halten sie die Erdoberfläche sauber und stellen gleichzeitig die zersetzten einfacheren Verbindungen den Organismen zur Wiederverwendung zur Verfügung.

Die Pflanzenreste bestehen aus komplexen organischen Verbindungen wie Zellulose, Lignin, Suberin, Cutin, Stärke, Zucker, Pektine und Hemizellulose. Zellulose und Lignin sind wichtige Bestandteile von Gehölzen. Von Merulius lacrymans (Basidiomycetes) und Chaetomium globosum (Ascomycetes) zerstörte Zellulose. Diese sezernieren Cytase- und Cellubiase-Enzyme, die eine Hydrolyse von Cellulose zu Glucose bewirken.

Lignin wird jedoch durch das Enzym Ligniase zerstört, das von Polyporus adustus, P. vesricolor und Lenzites trabea (Basidiomycetes) sezerniert wird. Die restlichen Stoffe werden durch eine Vielzahl von Pilzen zerstört, die Enzyme wie Hemicellulasen, Pektinasen und Amylasen (z. B. Penicillium glaucum, Aspergillus oryzae etc.) absondern.

Diese Enzyme wandeln die Fette, Kohlenhydrate und stickstoffhaltigen Bestandteile in einfache Verbindungen wie Kohlendioxid, Wasser, Ammoniak, Schwefelwasserstoff etc. um.

(b) Freisetzung einer großen Menge Kohlendioxid:

Während der Zersetzung große Menge CO2 wird von Pflanzen bei der Photosynthese verwertet.

Durch die langsame Zersetzung von Pflanzenresten und toten Tieren im Boden entsteht die organische Substanz oder Humus. Dieser Vorgang wird Humifizierung genannt. Es ist sehr wichtig, den fruchtbaren Boden zu erhalten. Es hilft auch, Feuchtigkeit im Boden zu halten.

(d) Bei der Stickstofffixierung:

Einige Hefen wie Rhodotorula und Saccharomyces sind als symbiotische Stickstofffixierer bekannt.

Die Verwendung einer Spezies eines lebenden Organismus zur Eliminierung einer anderen Spezies wird als biologische Kontrolle bezeichnet. Viele Pflanzenkrankheiten und Krankheitserreger werden durch Pilze bekämpft. Pythium spp. verursacht die „Dämpfungskrankheit“ von Tabak, Tomaten, Senf, Chilis und Kressesämlingen.

Trichoderma lignorum und Gliocladium fimbriatum (in feuchten Böden vorhanden) unterdrücken die Entwicklung von Pythium und anderen Wurzelfäulepilzen fördern ein besseres Pflanzenwachstum.

Daneben gibt es einige räuberische Pilze, die im Boden vorhanden sind. Sie können Nematoden einfangen oder zerstören. Dies ist auch als nematophage Pilze bekannt, z. B. Arthrobotrys oliogospora, Dectylella cionopaga, D. ellipsospora usw. Heterodera avenae, ein Getreidezystennematode, wird von Nematophthora gynophila, einem Mitglied der Klasse Oomycetes, bekämpft.

(f) Rolle von Mykorrhizae:

Mykorrhiza kann definiert werden als “eine Verbindung zwischen Pilzhyphen und Wurzeln höherer Pflanzen (Gefäßpflanzen).” Die Hyphen wirken wie Wurzelhaare und nehmen Wasser und Mineralien auf, die an die Pflanze weitergegeben werden. Die Pilze beziehen ihre Nahrung aus der Pflanze. Mykorrhizen wurden in den meisten Koniferen, Ericaceae und vielen mehrjährigen Kräutern gefunden.

Von einigen Pilzarten wie Rhizoctonia, Phomci, Tricholoma, Amanda, Lycoperdon und Skleroderma wird berichtet, dass sie mit verschiedenen Pflanzen Mykorrhiza-Beziehungen eingehen.

Eine Reihe von Pilzen wie Beauveria bassiana, Cordyceps melothae, Metarrihizium anisopliae wurden zur Bekämpfung von Insekten und Schädlingen eingesetzt. Coelomyces, ein Wasserpilz, wird zur Bekämpfung der Mücke verwendet, da er ihre Larven innerhalb kurzer Zeit abtötet.

(NS) Pilze und Hygiene:

Viele Pilze können die organische Belastung so weit reduzieren, dass ein normaler Wasserstrom die zusätzliche Belastung ohne biologischen Abbau aufnehmen kann. Einige wassergetragene Abfälle, die eine Volumenzunahme mit sich bringen, können auf diese Weise in einem Ökosystem reduziert werden. Viele Flechten tragen zur atmosphärischen Reinheit bei und saprophytische Pilze zur Zersetzung toter organischer Stoffe und zur Wiederherstellung der Bestandteile der Natur.

(v) Pilze als Forschungswerkzeuge:

Pilze werden von Zytologen, Genetikern, Biochemikern und Physiologen wegen ihrer schnellen Lebenszyklen und der relativ einfachen Kultivierung im Labor als Forschungswerkzeuge verwendet. Pilze wie Neurospora und Saccharomyces werden in vielen Labors zum Verständnis der Vererbungsgesetze, der Art der Genkontrolle von Enzymen und verschiedener biochemischer Stoffwechselwege in lebenden Organismen verwendet.

Viele zytologische Details der Mitose und solche, die sich mit dem Mechanismus des Protoplasma-Streaming befassen, wurden durch eine Untersuchung des Schleimpilzes Physarum polycephalum gewonnen.

(vi) Pilze in Assays mit essentiellen Elementen:

Einige Stämme von Aspergillus niger reagieren sehr empfindlich auf das Vorhandensein von Spurenelementen und mit ihrer Hilfe können selbst kleinste Mengen von Elementen wie Cu, Zn und Mo auf verschiedenen Substraten nachgewiesen werden.

(vii) Einige andere Verwendungen:

Einige Pilzarten wie Aspergillus, Absidia, Mortierella, Penicillium, Torulopsis usw. sind in der Lage, Fett und Fettstoffe zu synthetisieren.

(b) Bei der Kunststoffherstellung:

Bestimmte Pilze, z. B. Oidium lactis, werden häufig in der Kunststoffindustrie verwendet.

Einige Pilze produzieren Farbverbindungen und diese werden als Pigmente bezeichnet. Monascus purpureus, der rotes Pigment bildet, wird seit langem zum Färben von Reis verwendet.

Nachfolgend einige Beispiele für Pilzpigmente:

(d) Verwitterung von Gesteinen:

Flechten sind Doppelpflanzen, die sowohl aus Algen als auch aus einem Pilz bestehen. Sie gelten als Pioniere, wenn es darum geht, auf nackten, trockenen Felsen Vegetation zu etablieren. Sie sind die ersten Mitglieder, die das karge Felsgebiet besiedeln. Während ihrer Entwicklung bewirken sie den Zerfall von Felsgestein. Somit spielen sie eine wichtige Rolle bei der Bodenbildung in der Natur.

Die Fruchtkörper vieler Mitglieder von Basidiomycotina zeigen Biolumineszenz (sichtbares Licht im Dunkeln), z. B. Armillaria mellea. Diese Fruchtkörper wurden sowohl als Zierpflanzen als auch als Wegmacher im Dunkeln verwendet. Das Luciferase-Enzym wirkt auf die Verbindung Luciferin, um Lumineszenz zu erzeugen.

(f) Herstellung von Latex:

Wenn der Streifen von Mycena gebrochen ist, wird spät ausgestoßen.

Aufsatz Nr. 9. Schädliche Aktivitäten von Pilzen:

(i) Krankheiten:

Pilze verursachen Krankheiten bei Pflanzen, Tieren und Menschen. Es wird geschätzt, dass dreißigtausend verschiedene Krankheitserreger (einschließlich Bakterien und Viren) die wirtschaftlich wichtigen Pflanzen angreifen, die für Nahrungsmittel oder kommerzielle Zwecke angebaut werden.

Einige der wichtigsten Krankheiten, die durch Pilze bei Pflanzen, Tieren und Menschen verursacht werden, sind wie folgt:

(ii) Holzzerfall:

Zerfall kann als biologischer Abbau von organischem Material in Gegenwart von Sauerstoff definiert werden. In Indien ist das ein ernstes Problem. Viele Bäume, die uns Holz liefern, werden jedes Jahr durch Pilze verrottet. Viele Pilze, z. B. Fomes annosus Armillariella, polyporus bitulinus, Ganoderma spp. Herzfäule von stehenden lebenden Bäumen verursachen (Zerfall des Kernholzes). Polyporus schweinitzii verursacht jedoch Fäulnis von gefälltem Holz.

Es gibt zwei Arten von Fäulnispilzen, basierend auf ihrer enzymatischen Aktivität:

Weißfäulepilze zerstören Lignin, während Braunfäulepilze Zellulose zerstören. Dabei befallen einige Pilze (Merulius lachrymans, Poria spp.) auch Holzmöbel. Einige Pilze verleiten dazu, das Kernholz anzugreifen und ernähren sich von Splintholz. Dabei zerstören die Pilze das Holz nicht, sondern verursachen darin Flecken, z. B. verleiht Penicillium divaricatum Kernholz eine gelbe Farbe.

(iii) Allergene:

Manche Personen reagieren sehr empfindlich auf einige durch die Luft übertragene Pilzsporen (z. B. Mucor, Aspergillus, Penicillium und Puccinia usw.) und Antibiotika (z. B. Penicillium usw.). Deren Sporen verursachen Asthma. Forages (1966) berichtete jedoch, dass Aspergillus niger und Alternaria für das Lungenemphysem verantwortlich sind.

(iv) Tropische Verschlechterung:

Unter tropischer Verderbnis versteht man die Zerstörung von Gegenständen wie Kleidung, Kameras, Lederwaren, Plastikgegenstände, Fotofilme, Papierwaren, Radios, elektronische Waren usw., die durch Pilze zerstört und unbrauchbar gemacht werden, z. B. Trichoderma zerstören Wolle, Baumwolle bei Lagerung wird von Chaetomium globosum zerstört, Papier wird von Aspergillus spp. zerstört. Torula, Fusarium, Fomes und Cephalosporium etc.

Hanf wird durch Chaetomium globosum Leder von Aspergillus niger und Paecilomyces spp. zerstört. Gummi wird durch Aspergillus candidus, A. flavus, A. fumigatus und A. niger verdorben, optische Instrumente und Farben werden auch durch Aspergillus fumigatus zerstört A. candidus, Helminthosporium, Monilia, Torula und Rhizopus spp.

(v) Pilz- und Lebensmittelverderb:

Viele Lebensmittel des täglichen Bedarfs werden durch Pilze verdorben.

Dabei verursachen einige Pilze wie Alternaria, Aspergillus und Rhizopus Krankheiten von gelagertem Obst und Gemüse für z.B. Alternaria spp. verursachen Alternaria-Fäule von Äpfeln, Aspergillus fumigates verursacht Aspergillus-Fäulnis von Äpfeln und Rhizopus stolonifer verursacht die ‘Leck-’-Krankheit von Erdbeerfrüchten und die ‘Weichfäule von Süßkartoffeln’.

(vi) Giftige Pilze und Pilzgifte:

Einige Mitglieder der Fleischpilze sind giftig (z. B. Amanita phalloides, A. verna usw.). Die schwere Krankheit oder der Tod können die Folge sein, wenn ein Gramm dieses Pilzes gegessen wird. Dies ist auf das Vorhandensein der Toxine α-Amanitin, Phalloidin etc. zurückzuführen. Kaiser Claudius Caesar wurde von seiner Frau durch Extrakt des Krötenstuhlpilzes Amantia khalloides ermordet, der die m-RNA-Synthese stoppt.

Claviceps purpurea, das bei Roggenkorn die Mutterkornkrankheit verursacht, enthält ein starkes giftiges Alkaloid. Rinder werden oft durch das Weiden von Gras vergiftet, das die Sklerktien des Pilzes trägt. Diese Tierkrankheit wird Ergotismus genannt. Akuter Ergotismus, beim Menschen heißt ‘St. Anthony’s Feuer’.

Aflatoxin, ein starkes Toxin, wird von Aspergillus flavus produziert. Es bindet an DNA und verhindert deren Transkription und kontrolliert so die Proteinsynthese. Bei Tieren und Menschen verursacht es Leberkrebs. Es wird angenommen, dass Penicillium islandicum ein Toxin produziert, das Gelbreis-Toxizitäten verursacht, die in Japan sehr verbreitet sind.

(vii) Biologische Kriegsführung:

Einige schreckliche Pilze wie Coccidioidomyces, Claviceps werden als biologische Kampfstoffe in geheimen Kriegen verwendet. Aus Calviceps purpurea wird eine geschmacklose, farblose Chemikalie synthetisiert. Es ist als LSD (Lysergsäurediethylamid) bekannt. Es ist so stark, dass ein paar Pfund davon, in die Wasserversorgung gekippt, ausreichen würden, um Millionen von Menschen zu desorientieren.

Aufsatz # 10. Lebenszyklusmuster in Pilzen:

Raper (1954) hat sieben grundlegende Lebenszyklen von Pilzen beschrieben.

Thallus ist haploid. Die sexuelle Fortpflanzung fehlt. Daher gibt es keinen Wechsel der haploiden und diploiden Phase, z. B. Mitglieder von ‘fungi imperfecti’ oder Unterteilung Deuteromycotina (Abb. 38 A).

Thallus ist haploid und diploide Phase ist von sehr kurzer Dauer. Es ist normalerweise nur auf den Zygotenkern beschränkt, z. B. die Mehrheit der unteren Pilze (Abb. 38 B).

3. Haploider Zyklus mit eingeschränktem Dikaryon:

Thallus ist haploid, auf Plasmogamie folgt nicht unmittelbar Karyogamie. Gametische Kerne paaren sich zu Dikaryonen, die sich durch konjugierte mitotische Teilung in der askogenen Hyphe vermehren (Abb. 38 C).


Wie wird ein Stoff als Vitamin klassifiziert? - Biologie

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Inhalt

Cholin ist eine Familie wasserlöslicher quartärer Ammoniumverbindungen. [5] Cholinhydroxid ist als Cholinbase bekannt. Es ist hygroskopisch und wird daher oft als farbloser viskoser hydratisierter Sirup angetroffen, der nach Trimethylamin (TMA) riecht. Wässrige Cholinlösungen sind stabil, aber die Verbindung zerfällt langsam zu Ethylenglykol, Polyethylenglykolen und TMA. [1]

Cholinchlorid kann durch Behandlung von TMA mit 2-Chlorethanol hergestellt werden: [1]

Das 2-Chlorethanol kann aus Ethylenoxid erzeugt werden. Cholin wurde in der Vergangenheit aus natürlichen Quellen hergestellt, beispielsweise durch Hydrolyse von Lecithin. [1]

Biosynthese Bearbeiten

Bei Pflanzen der erste Schritt in de novo Die Biosynthese von Cholin ist die Decarboxylierung von Serin zu Ethanolamin, die durch eine Serin-Decarboxylase katalysiert wird. [7] Die Synthese von Cholin aus Ethanolamin kann auf drei parallelen Wegen erfolgen, wobei drei aufeinanderfolgende n-Methylierungsschritte, die durch eine Methyltransferase katalysiert werden, werden entweder an der freien Base, [8] Phosphobasen, [9] oder Phosphatidylbasen durchgeführt. [10] Die Quelle der Methylgruppe ist S-Adenosyl-L-Methionin und S-Adenosyl-L-Homocystein wird als Nebenprodukt erzeugt. [11]

Beim Menschen und den meisten anderen Tieren erfolgt die De-novo-Synthese von Cholin über den Phosphatidylethanolamin-N-Methyltransferase-(PEMT)-Weg [6], aber die Biosynthese reicht nicht aus, um den menschlichen Bedarf zu decken. [12] Bei der hepatischen PEMT-Route erhält 3-Phosphoglycerat (3PG) 2 Acylgruppen von Acyl-CoA unter Bildung einer Phosphatidsäure. Es reagiert mit Cytidintriphosphat zu Cytidindiphosphat-Diacylglycerin. Seine Hydroxylgruppe reagiert mit Serin zu Phosphatidylserin, das zu Ethanolamin decarboxyliert und Phosphatidylethanolamin (PE) bildet. Ein PEMT-Enzym verschiebt drei Methylgruppen von drei S-Adenosylmethionin(SAM)-Donoren an die Ethanolamingruppe des Phosphatidylethanolamins, um Cholin in Form eines Phosphatidylcholins zu bilden. Drei SAls Nebenprodukt entstehen -Adenosylhomocysteine ​​(SAHs). [6]

Cholin kann auch aus komplexeren cholinhaltigen Molekülen freigesetzt werden. So können beispielsweise Phosphatidylcholine (PC) in den meisten Zelltypen zu Cholin (Chol) hydrolysiert werden. Cholin kann auch auf dem CDP-Cholin-Weg hergestellt werden, zytosolische Cholinkinasen (CK) phosphorylieren Cholin mit ATP zu Phosphocholin (PChol). [2] Dies geschieht in einigen Zelltypen wie Leber und Niere. Cholin-Phosphat-Cytidylyltransferasen (CPCT) transformieren PChol in CDP-Cholin (CDP-Chol) mit Cytidintriphosphat (CTP). CDP-Cholin und Diglycerid werden durch Diacylglycerin-Cholinphosphotransferase (CPT) in PC umgewandelt. [6]

Beim Menschen erhöhen bestimmte Mutationen des PEMT-Enzyms und Östrogenmangel (oft aufgrund der Wechseljahre) den Nahrungsbedarf an Cholin. Bei Nagetieren werden 70 % der Phosphatidylcholine über den PEMT-Weg und nur 30 % über den CDP-Cholin-Weg gebildet. [6] Bei Knockout-Mäusen macht die PEMT-Inaktivierung sie vollständig von Cholin in der Nahrung abhängig. [2]

Absorption Bearbeiten

Beim Menschen wird Cholin aus dem Darm über das SLC44A1 (CTL1)-Membranprotein über eine erleichterte Diffusion absorbiert, die durch den Cholin-Konzentrationsgradienten und das elektrische Potenzial über die Enterozytenmembranen gesteuert wird. SLC44A1 hat eine begrenzte Fähigkeit, Cholin zu transportieren: Bei hohen Konzentrationen wird ein Teil davon nicht resorbiert. Absorbiertes Cholin verlässt die Enterozyten über die Pfortader, passiert die Leber und gelangt in den systemischen Kreislauf. Darmmikroben bauen das nicht resorbierte Cholin zu Trimethylamin ab, das in der Leber zu Trimethylamin oxidiert wird n-Oxid. [6]

Phosphocholin und Glycerophosphocholin werden über Phospholipasen zu Cholin hydrolysiert, das in die Pfortader gelangt. Einige von ihnen entweichen aufgrund ihrer Wasserlöslichkeit unverändert in die Pfortader. Fettlösliche cholinhaltige Verbindungen (Phosphatidylcholine und Sphingomyeline) werden entweder durch Phospholipasen hydrolysiert oder gelangen in die Lymphe eingebaut in Chylomikronen. [6]

Transport Bearbeiten

Beim Menschen wird Cholin als freies Molekül im Blut transportiert. Cholinhaltige Phospholipide und andere Substanzen wie Glycerophosphocholin werden in Blutlipoproteinen transportiert. Der Cholinspiegel im Blutplasma bei gesunden, fastenden Erwachsenen beträgt 7–20 Mikromol pro Liter (μmol/l) und im Durchschnitt 10 μmol/l. Die Werte sind reguliert, aber die Aufnahme und der Mangel an Cholin verändern diese Werte. Die Werte sind etwa 3 Stunden nach dem Cholinkonsum erhöht. Der Phosphatidylcholinspiegel im Plasma von nüchternen Erwachsenen beträgt 1,5–2,5 mmol/l. Sein Konsum erhöht den freien Cholinspiegel für etwa 8–12 Stunden, beeinflusst jedoch den Phosphatidylcholinspiegel nicht signifikant. [6]

Cholin ist ein wasserlösliches Ion und benötigt daher Transporter, um fettlösliche Zellmembranen zu passieren. Drei Arten von Cholintransportern sind bekannt: [13]

SLC5A7s sind Natrium- (Na + ) und ATP-abhängige Transporter. [13] [6] Sie haben eine hohe Bindungsaffinität für Cholin, transportieren es primär zu Neuronen und sind indirekt mit der Acetylcholinproduktion verbunden. [6] Ihre mangelhafte Funktion verursacht beim Menschen über Acetylcholinmangel eine erbliche Schwäche der Lungen- und anderen Muskeln. Bei Knockout-Mäusen führt ihre Dysfunktion leicht zum Tod mit Zyanose und Lähmung. [14]

CTL1 haben eine mäßige Affinität zu Cholin und transportieren es in fast alle Gewebe, einschließlich Darm, Leber, Nieren, Plazenta und Mitochondrien. CTL1s liefern Cholin für die Phosphatidylcholin- und Trimethylglycin-Produktion. [6] CTL2s kommen vor allem in den Mitochondrien in Zunge, Niere, Muskulatur und Herz vor. Sie sind mit der mitochondrialen Oxidation von Cholin zu Trimethylglycin verbunden. CTL1s und CTL2s sind nicht mit der Acetylcholinproduktion verbunden, sondern transportieren Cholin gemeinsam über die Blut-Hirn-Schranke. Nur CTL2s kommen auf der Gehirnseite der Barriere vor. Sie entfernen auch überschüssiges Cholin aus den Neuronen zurück ins Blut. CTL1 kommen nur auf der Blutseite der Barriere vor, aber auch auf den Membranen von Astrozyten und Neuronen. [13]

OCT1s und OCT2s sind nicht mit der Acetylcholinproduktion verbunden. [6] Sie transportieren Cholin mit geringer Affinität. OCT1 transportieren Cholin hauptsächlich in Leber und Niere OCT2 in Niere und Gehirn. [13]

Speicher bearbeiten

Ausscheidung Bearbeiten

Auch bei Cholindosen von 2–8 g wird beim Menschen wenig Cholin mit dem Urin ausgeschieden. Die Ausscheidung erfolgt über Transporter, die in den Nieren vorkommen (siehe Transport). Trimethylglycin wird in Leber und Niere zu Dimethylglycin demethyliert (Tetrahydrofolat erhält eine der Methylgruppen). Methylglycin entsteht, wird mit dem Urin ausgeschieden oder zu Glycin demethyliert. [6]

Cholin und seine Derivate haben viele Funktionen beim Menschen und in anderen Organismen. Die bemerkenswerteste Funktion ist, dass Cholin als synthetischer Vorläufer für andere essentielle Zellkomponenten und Signalmoleküle dient, wie Phospholipide, die Zellmembranen bilden, den Neurotransmitter Acetylcholin und den Osmoregulator Trimethylglycin (Betain). Trimethylglycin wiederum dient als Quelle für Methylgruppen, indem es an der Biosynthese von S-Adenosylmethionin. [15] [16]

Phospholipid-Vorstufe Bearbeiten

Cholin wird in verschiedene Phospholipide umgewandelt, wie Phosphatidylcholine und Sphingomyeline. Diese kommen in allen Zellmembranen und in den Membranen der meisten Zellorganellen vor. [2] Phosphatidylcholine sind strukturell wichtige Bestandteile der Zellmembranen. Beim Menschen sind 40–50% ihrer Phospholipide Phosphatidylcholine. [6]

Cholinphospholipide bilden zusammen mit Cholesterin auch Lipid-Rafts in den Zellmembranen. Die Rafts sind Zentren, zum Beispiel für Rezeptoren und Rezeptor-Signaltransduktionsenzyme. [2]

Phosphatidylcholine werden für die Synthese von VLDLs benötigt: 70–95 % ihrer Phospholipide sind beim Menschen Phosphatidylcholine. [6]

Cholin wird auch für die Synthese von Lungensurfactant benötigt, einem Gemisch, das hauptsächlich aus Phosphatidylcholinen besteht. Das Surfactant ist für die Lungenelastizität verantwortlich, d. h. für die Fähigkeit des Lungengewebes, sich zusammenzuziehen und auszudehnen. Beispielsweise wurde ein Mangel an Phosphatidylcholinen im Lungengewebe mit dem akuten Atemnotsyndrom in Verbindung gebracht. [17]

Phosphatidylcholine werden in die Galle ausgeschieden und wirken zusammen mit Gallensäuresalzen als Tenside darin und helfen so bei der intestinalen Aufnahme von Lipiden. [2]

Acetylcholinsynthese Bearbeiten

Cholin wird zur Herstellung von Acetylcholin benötigt. Dies ist ein Neurotransmitter, der beispielsweise bei der Muskelkontraktion, dem Gedächtnis und der neuralen Entwicklung eine notwendige Rolle spielt. [6] Dennoch gibt es im menschlichen Körper im Vergleich zu anderen Formen von Cholin wenig Acetylcholin. [2] Neuronen speichern auch Cholin in Form von Phospholipiden in ihren Zellmembranen für die Produktion von Acetylcholin. [6]

Quelle von Trimethylglycin Bearbeiten

Beim Menschen wird Cholin in den Lebermitochondrien durch Cholinoxidasen irreversibel zu Glycinbetainaldehyd oxidiert. Dieses wird durch mitochondriale oder zytosolische Betain-Aldehyd-Dehydrogenasen zu Trimethylglycin oxidiert. [6] Trimethylglycin ist ein notwendiger Osmoregulator. Es fungiert auch als Substrat für das BHMT-Enzym, das Homocystein zu Methionin methyliert. Das ist ein S-Adenosylmethionin (SAM)-Vorstufe. SAM ist ein übliches Reagens in biologischen Methylierungsreaktionen. Zum Beispiel methyliert es Guanidine der DNA und bestimmte Lysine von Histonen. Somit ist es Teil der Genexpression und epigenetischen Regulation. Cholinmangel führt somit zu erhöhten Homocysteinspiegeln und erniedrigten SAM-Spiegeln im Blut. [6]

Cholin kommt in Lebensmitteln als freies Molekül und in Form von Phospholipiden vor, insbesondere als Phosphatidylcholine. Cholin ist in Innereien und Eigelb am höchsten, obwohl es in geringerem Maße in Nicht-Kernfleisch, Getreide, Gemüse, Obst und Milchprodukten vorkommt. Speiseöle und andere Speisefette enthalten etwa 5 mg/100 g Gesamtcholin. [6] In den Vereinigten Staaten geben Lebensmitteletiketten die Menge an Cholin in einer Portion als Prozentsatz des Tageswertes (% DV) basierend auf einer angemessenen Aufnahme von 550 mg/Tag an. 100 % des Tageswertes bedeutet, dass eine Portion Lebensmittel 550 mg Cholin enthält. [18]

Menschliche Muttermilch ist reich an Cholin. Ausschließliches Stillen entspricht etwa 120 mg Cholin pro Tag für das Baby. Eine Erhöhung der Cholinaufnahme einer Mutter erhöht den Cholingehalt der Muttermilch und eine niedrige Aufnahme verringert ihn. [6] Säuglingsanfangsnahrung kann genug Cholin enthalten oder nicht. In der EU und den USA ist es Pflicht, jeder Säuglingsanfangsnahrung mindestens 7 mg Cholin pro 100 Kilokalorien (kcal) hinzuzufügen. In der EU sind Werte über 50 mg/100 kcal nicht erlaubt. [6] [19]

Trimethylglycin ist ein funktioneller Metabolit von Cholin. Es ersetzt Cholin ernährungsphysiologisch, aber nur teilweise. [2] Hohe Mengen an Trimethylglycin kommen beispielsweise in Weizenkleie (1.339 mg/100 g), gerösteten Weizenkeimen (1.240 mg/100 g) und Spinat (600–645 mg/100 g) vor. [20]

Cholingehalt von Lebensmitteln (mg/100 g) [a] [20]
Fleisch Gemüse
Speck, gekocht 124.89 Bohne, schnapp 13.46
Rindfleisch, geschnetzelt, gekocht 78.15 Rote Beete 6.01
Rinderleber, gebraten 418.22 Brokkoli 40.06
Hähnchen, gebraten, mit Haut 65.83 Rosenkohl 40.61
Hähnchen, gebraten, ohne Haut 78.74 Kohl 15.45
Hühnerleber 290.03 Karotte 8.79
Kabeljau, Atlantik 83.63 Blumenkohl 39.10
Rinderhackfleisch, 75–85 % mager, gegrillt 79.32–82.35 Zuckermais, gelb 21.95
Schweinelende gekocht 102.76 Gurke 5.95
Garnelen, aus der Dose 70.60 Eisbergsalat 6.70
Milchprodukte (Kuh) Salat, Romana 9.92
Butter, gesalzen 18.77 Erbse 27.51
Käse 16.50–27.21 Sauerkraut 10.39
Hüttenkäse 18.42 Spinat 22.08
Milch, ganz/mager 14.29–16.40 Süßkartoffel 13.11
Sauerrahm 20.33 Tomate 6.74
Joghurt, einfach 15.20 Zucchini 9.36
Getreide Früchte
Haferkleie, roh 58.57 Apfel 3.44
Hafer, einfach 7.42 Avocado 14.18
Reis, weiß 2.08 Banane 9.76
Reis, braun 9.22 Blaubeere 6.04
Weizenkleie 74.39 Cantaloup-Melone 7.58
Weizenkeime, geröstet 152.08 Traube 7.53
Andere Grapefruit 5.63
Bohne, marine 26.93 Orange 8.38
Ei, Henne 251.00 Pfirsich 6.10
Olivenöl 0.29 Birne 5.11
Erdnuss 52.47 Pflaume 9.66
Sojabohnen, roh 115.87 Erdbeere 5.65
Tofu, weich 27.37 Wassermelone 4.07

  1. ^ Lebensmittel sind roh, sofern nicht anders angegeben. Die Inhaltsstoffe sind ungefähre Summen von freiem Cholin und cholinhaltigen Phospholipiden.

Tageswerte Bearbeiten

Die folgende Tabelle enthält aktualisierte Cholinquellen, um den neuen Tageswert und die neuen Nährwert- und Nahrungsergänzungsmitteletiketten widerzuspiegeln. [18] Es spiegelt Daten des US-Landwirtschaftsministeriums, Agricultural Research Service, wider. FoodData-Zentrale, 2019. [18]

DV = Tageswert. Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat DVs entwickelt, um Verbrauchern zu helfen, den Nährstoffgehalt von Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln im Rahmen einer Gesamternährung zu vergleichen. Der DV für Cholin beträgt 550 mg für Erwachsene und Kinder ab 4 Jahren. [ Zitat benötigt ] Die FDA verlangt nicht, dass Lebensmitteletiketten den Cholingehalt auflisten, es sei denn, dem Lebensmittel wurde Cholin zugesetzt. Lebensmittel, die 20 % oder mehr des DV liefern, gelten als hohe Nährstoffquellen, aber auch Lebensmittel mit einem geringeren Anteil des DV tragen zu einer gesunden Ernährung bei. [18]

Die FoodData Central des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) listet den Nährstoffgehalt vieler Lebensmittel auf und bietet eine umfassende Liste von Lebensmitteln, die Cholin enthalten, geordnet nach Nährstoffgehalt. [18]

Empfehlungen sind in Milligramm pro Tag (mg/Tag). Die Empfehlungen der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) sind allgemeine Empfehlungen für die EU-Länder. Die EFSA hat keine Obergrenzen für die Aufnahme festgelegt. [6] Einzelne EU-Länder können spezifischere Empfehlungen haben. Die Empfehlungen der National Academy of Medicine (NAM) gelten in den USA, [18] Australien und Neuseeland. [21]

Cholin-Empfehlungen (mg/Tag)
Alter EFSA ausreichende Aufnahme [6] Ausreichende Zufuhr von US-NAM [18] US NAM tolerierbare obere Aufnahmemengen [18]
Säuglinge und Kinder
0–6 Monate Nicht etabliert 125 Nicht etabliert
7–12 Monate 160 150 Nicht etabliert
1-3 Jahre 140 200 1,000
4–6 Jahre 170 250 1,000
7–8 Jahre 250 250 1,000
9–10 Jahre 250 375 1,000
11–13 Jahre 340 375 2,000
Männer
14 Jahre 340 550 3,000
15–18 Jahre 400 550 3,000
19+ Jahre 400 550 3,500
Frauen
14 Jahre 340 400 3,000
15–18 Jahre 400 400 3,000
19+ Jahre 400 425 3,500
Wenn schwanger 480 450 3.500 (3.000 wenn ≤18 Jahre)
Wenn Stillen 520 550 3.500 (3.000 wenn ≤18 Jahre)

Zwölf Umfragen, die zwischen 2000 und 2011 in 9 EU-Ländern durchgeführt wurden, schätzten die Cholinaufnahme von Erwachsenen in diesen Ländern auf 269–468 Milligramm pro Tag. Die Einnahme betrug 269–444 mg/Tag bei erwachsenen Frauen und 332–468 mg/Tag bei erwachsenen Männern. Die Aufnahme betrug 75–127 mg/Tag bei Säuglingen, 151–210 mg/Tag bei 1- bis 3-Jährigen, 177–304 mg/Tag bei 3- bis 10-Jährigen und 244–373 mg/Tag in 10- bis 18-Jährige. Die mittlere Schätzung der gesamten Cholinaufnahme betrug 336 mg/Tag bei schwangeren Jugendlichen und 356 mg/Tag bei Schwangeren. [6]

Eine auf der NHANES-Umfrage 2009–2012 basierende Studie schätzte die Cholinaufnahme in einigen US-Subpopulationen als zu niedrig ein. Die Aufnahme betrug zwischen diesem Zeitraum 315,2–318,8 mg/d bei 2+-Jährigen. Von den 2+ Jährigen überschritten nur 15,6 ± 0,8 % der Männer und 6,1 ± 0,6 % der Frauen die ausreichende Zufuhr (AI). AI wurde von 62,9 ± 3,1 % der 2- bis 3-Jährigen überschritten, 45,4 ± 1,6 % der 4- bis 8-Jährigen, 9,0 ± 1,0 % der 9- bis 13-Jährigen, 1,8 ± 0,4 % von 14–18 und 6,6 ± 0,5 % der 19+-Jährigen. Die obere Aufnahmemenge wurde in keiner Teilpopulation überschritten. [22]

Eine 2013–2014 durchgeführte NHANES-Studie in der US-Bevölkerung ergab, dass die Cholinaufnahme von 2- bis 19-Jährigen 256 ± 3,8 mg/Tag und 339 ± 3,9 mg/Tag bei Erwachsenen ab 20 Jahren betrug. Die Aufnahme betrug 402 ± 6,1 mg/Tag bei Männern ab 20 Jahren und 278 mg/Tag bei Frauen ab 20 Jahren. [23]

Anzeichen und Symptome Bearbeiten

Ein symptomatischer Cholinmangel ist beim Menschen selten. Die meisten erhalten ausreichende Mengen davon über die Nahrung und sind in der Lage, begrenzte Mengen davon zu biosynthetisieren. [2] Ein symptomatischer Mangel wird oft durch bestimmte Krankheiten oder andere indirekte Ursachen verursacht. Ein schwerer Mangel führt zu Muskelschäden und einer nichtalkoholischen Fettleber, die sich zu einer Zirrhose entwickeln kann. [24]

Neben dem Menschen ist die Fettleber auch bei anderen Tieren ein typisches Zeichen für einen Cholinmangel. Bei einigen Arten können auch Nierenblutungen auftreten. Es wird vermutet, dass dies auf einen Mangel an aus Cholin gewonnenem Trimethylglycin zurückzuführen ist, das als Osmoregulator wirkt. [2]

Ursachen und Mechanismen Bearbeiten

Die Östrogenproduktion ist ein relevanter Faktor, der Menschen für einen Mangel prädisponiert, zusammen mit einer geringen Aufnahme von Cholin über die Nahrung. Östrogene aktivieren phosphatidylcholinproduzierende PEMT-Enzyme. Frauen vor der Menopause haben aufgrund der höheren Östrogenproduktion der Frauen einen geringeren Bedarf an Cholin als Männer. Ohne Östrogentherapie ist der Cholinbedarf postmenopausaler Frauen ähnlich wie bei Männern. Einige Einzelnukleotid-Polymorphismen (genetische Faktoren), die den Cholin- und Folatmetabolismus beeinflussen, sind ebenfalls relevant. Bestimmte Darmmikroben bauen Cholin auch effizienter ab als andere, daher sind sie ebenfalls relevant. [24]

Bei Mangel ist die Verfügbarkeit von Phosphatidylcholinen in der Leber vermindert – diese werden für die Bildung von VLDLs benötigt. Somit nimmt der VLDL-vermittelte Fettsäuretransport aus der Leber ab, was zu einer Fettansammlung in der Leber führt. [6] Andere gleichzeitig auftretende Mechanismen, die die beobachteten Leberschäden erklären, wurden ebenfalls vorgeschlagen. Cholinphospholipide werden beispielsweise auch in mitochondrialen Membranen benötigt. Ihre Nichtverfügbarkeit führt dazu, dass die mitochondrialen Membranen nicht in der Lage sind, den richtigen elektrochemischen Gradienten aufrechtzuerhalten, der unter anderem für den Abbau von Fettsäuren durch β-Oxidation benötigt wird. Der Fettstoffwechsel in der Leber nimmt daher ab. [24]

Zu hohe Cholindosen können Nebenwirkungen haben. Tägliche 8–20 g Cholindosen verursachen beispielsweise niedrigen Blutdruck, Übelkeit, Durchfall und fischähnlichen Körpergeruch. Der Geruch ist auf Trimethylamin (TMA) zurückzuführen, das von den Darmmikroben aus dem nicht absorbierten Cholin gebildet wird (siehe Trimethylaminurie). [6]

Die Leber oxidiert TMA zu Trimethylamin n-Oxid (TMAO). Erhöhte TMA- und TMAO-Werte im Körper wurden mit einem erhöhten Atherosklerose- und Mortalitätsrisiko in Verbindung gebracht. Daher wurde angenommen, dass eine übermäßige Einnahme von Cholin diese Risiken zusätzlich zu Carnitin erhöht, das auch von Darmbakterien zu TMA und TMAO gebildet wird. Es wurde jedoch nicht gezeigt, dass die Einnahme von Cholin das Risiko erhöht, an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu sterben. [25] Es ist plausibel, dass erhöhte TMA- und TMAO-Spiegel nur ein Symptom anderer Grunderkrankungen oder genetischer Faktoren sind, die Individuen für eine erhöhte Sterblichkeit prädisponieren. Solche Faktoren wurden möglicherweise in bestimmten Studien, in denen die TMA- und TMAO-Spiegel-bezogene Mortalität beobachtet wurde, nicht richtig berücksichtigt. Die Kausalität kann umgekehrt oder verwirrend sein, und eine hohe Cholinaufnahme kann die Sterblichkeit beim Menschen nicht erhöhen. Beispielsweise prädisponiert eine Nierenfunktionsstörung für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, kann aber auch die Ausscheidung von TMA und TMAO verringern. [26]

Neuralrohrverschluss Bearbeiten

Einige Humanstudien zeigten, dass eine geringe Aufnahme von Cholin durch die Mutter das Risiko von Neuralrohrdefekten (NTDs) bei Neugeborenen signifikant erhöht. [4] Folatmangel verursacht auch NTDs. Cholin und Folat in Wechselwirkung mit Vitamin B12, fungieren als Methyldonatoren für Homocystein, um Methionin zu bilden, das dann SAM bilden kann (S-Adenosylmethionin). [4] SAM ist das Substrat für fast alle Methylierungsreaktionen in Säugetieren. Es wurde vermutet, dass eine gestörte Methylierung über SAM für die Beziehung zwischen Folat und NTDs verantwortlich sein könnte. [27] Dies kann auch für Cholin gelten. [ Zitat benötigt ] Bestimmte Mutationen, die den Cholinstoffwechsel stören, erhöhen die Prävalenz von NTDs bei Neugeborenen, aber die Rolle des ernährungsbedingten Cholinmangels bleibt bis 2015 unklar. [Update] [4]

Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs Bearbeiten

Cholinmangel kann eine Fettleber verursachen, die das Risiko für Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht. Cholinmangel verringert auch die SAM-Produktion, die an der DNA-Methylierung beteiligt ist – diese Abnahme kann auch zur Karzinogenese beitragen. Daher wurde ein Mangel und seine Assoziation mit solchen Krankheiten untersucht. [6] Beobachtungsstudien an freien Populationen haben jedoch keinen überzeugenden Zusammenhang zwischen einer geringen Cholinaufnahme und kardiovaskulären Erkrankungen oder den meisten Krebsarten gezeigt. [4] [6] Studien zu Prostatakrebs waren widersprüchlich. [28] [29]

Kognition Bearbeiten

Studien, die den Effekt zwischen höherer Cholinaufnahme und Kognition beobachteten, wurden an menschlichen Erwachsenen mit widersprüchlichen Ergebnissen durchgeführt. [4] [30] Ähnliche Studien an menschlichen Säuglingen und Kindern waren widersprüchlich und auch begrenzt. [4]

Sowohl Schwangerschaft als auch Stillzeit erhöhen den Cholinbedarf dramatisch. Dieser Bedarf kann durch eine Hochregulierung von PEMT über eine Erhöhung des Östrogenspiegels gedeckt werden, um mehr Cholin zu produzieren de novo, aber selbst bei erhöhter PEMT-Aktivität ist der Bedarf an Cholin immer noch so hoch, dass die Körperspeicher im Allgemeinen erschöpft sind. Dies wird durch die Beobachtung veranschaulicht, dass Pemt −/− Mäuse (Mäuse ohne funktionelles PEMT) brechen nach 9–10 Tagen ab, es sei denn, sie erhalten zusätzliches Cholin. [31]

Während die mütterlichen Cholinspeicher während der Schwangerschaft und Stillzeit erschöpft sind, reichert die Plazenta Cholin an, indem sie Cholin gegen den Konzentrationsgradienten ins Gewebe pumpt, wo es dann in verschiedenen Formen, meist als Acetylcholin, gespeichert wird. Die Cholinkonzentration im Fruchtwasser kann zehnmal höher sein als im mütterlichen Blut. [31]

Funktionen im Fötus Bearbeiten

Cholin ist während der Schwangerschaft sehr gefragt als Substrat für den Aufbau von Zellmembranen (schnelle Expansion des Fötus- und Muttergewebes), erhöhter Bedarf an Ein-Kohlenstoff-Einheiten (ein Substrat für die Methylierung von DNA und anderen Funktionen), die Erhöhung der Cholinspeicher in fötalem und plazentarem Gewebe , und zur erhöhten Produktion von Lipoproteinen (Proteine, die "Fett"-Anteile enthalten). [32] [33] [34] Insbesondere der Einfluss des Cholinkonsums auf das Gehirn ist von Interesse. Dies ergibt sich aus der Verwendung von Cholin als Material zur Herstellung von Zellmembranen (insbesondere bei der Herstellung von Phosphatidylcholin). Das menschliche Gehirn wächst während des dritten Schwangerschaftstrimesters am schnellsten und dauert bis etwa fünf Jahre an. [35] In dieser Zeit besteht ein hoher Bedarf an Sphingomyelin, das aus Phosphatidylcholin (und damit aus Cholin) hergestellt wird, da dieses Material zur Myelinisierung (Isolierung) von Nervenfasern verwendet wird. [36] Cholin ist auch für die Produktion des Neurotransmitters Acetylcholin gefragt, der die Struktur und Organisation von Hirnregionen, Neurogenese, Myelinisierung und Synapsenbildung beeinflussen kann. Acetylcholin ist sogar in der Plazenta vorhanden und kann helfen, die Zellproliferation und -differenzierung (Erhöhung der Zellzahl und Umwandlung von Mehrzweckzellen in dedizierte Zellfunktionen) und die Geburt zu kontrollieren. [37] [38]

Die Aufnahme von Cholin in das Gehirn wird durch einen Transporter mit niedriger Affinität gesteuert, der sich an der Blut-Hirn-Schranke befindet. [39] Der Transport erfolgt, wenn die Cholinkonzentrationen im arteriellen Plasma über 14 μmol/l ansteigen, was während eines Anstiegs der Cholinkonzentration nach dem Verzehr cholinreicher Nahrungsmittel auftreten kann. Im Gegensatz dazu nehmen Neuronen Cholin sowohl durch Transporter mit hoher als auch mit niedriger Affinität auf. Cholin wird als membrangebundenes Phosphatidylcholin gespeichert, das dann später für die Synthese von Acetylcholin-Neurotransmittern verwendet werden kann. Acetylcholin wird bei Bedarf gebildet, wandert über die Synapse und leitet das Signal an das folgende Neuron weiter. Anschließend baut es die Acetylcholinesterase ab und das freie Cholin wird von einem hochaffinen Transporter wieder in das Neuron aufgenommen. [40]

Cholinchlorid und Cholinbitartrat werden in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet. Bitartrat wird aufgrund seiner geringeren Hygroskopizität häufiger verwendet. [2] Bestimmte Cholinsalze werden zur Ergänzung von Hühner-, Puten- und einigen anderen Tierfuttermitteln verwendet. Einige Salze werden auch als Industriechemikalien verwendet: zum Beispiel in der Fotolithografie zum Entfernen von Fotolack. [1] Cholintheophyllinat und Cholinsalicylat werden als Arzneimittel verwendet, [1] [41] sowie strukturelle Analoga, wie Methacholin und Carbachol. [42] Radioaktiv markierte Choline, wie 11 C-Cholin, werden in der medizinischen Bildgebung verwendet. [43] Andere kommerziell verwendete Salze sind Tricholincitrat und Cholinbicarbonat. [1]

Hunderte von Cholin-Antagonisten und Enzym-Inhibitoren wurden für Forschungszwecke entwickelt. Aminomethylpropanol gehört zu den ersten, die als Forschungswerkzeug verwendet wurden. Es hemmt die Cholin- und Trimethylglycinsynthese. Es ist in der Lage, einen Cholinmangel zu induzieren, der wiederum bei Nagetieren zu einer Fettleber führt. Diethanolamin ist eine weitere solche Verbindung, aber auch ein Umweltschadstoff. n-Cyclohexylcholin hemmt die Cholinaufnahme hauptsächlich im Gehirn. Hemicholinium-3 ist ein allgemeinerer Inhibitor, hemmt aber auch mäßig Cholin-Kinasen. Es wurden auch spezifischere Cholinkinase-Inhibitoren entwickelt. Es gibt auch Inhibitoren der Trimethylglycin-Synthese: Carboxybutylhomocystein ist ein Beispiel für einen spezifischen BHMT-Inhibitor. [2]

Die cholinerge Hypothese der Demenz hat nicht nur zu medikamentösen Acetylcholinesterase-Hemmern, sondern auch zu einer Vielzahl von Acetylcholin-Hemmern geführt. Beispiele für solche hemmenden Forschungschemikalien sind Triethylcholin, Homocholin und viele andere n-Ethyl-Derivate von Cholin, die falsche Neurotransmitter-Analoga von Acetylcholin sind. Cholin-Acetyltransferase-Inhibitoren wurden ebenfalls entwickelt. [2]

Entdeckung Bearbeiten

1849 isolierte Adolph Strecker als erster Cholin aus Schweinegalle. [44] [45] 1852 extrahierten L. Babo und M. Hirschbrunn Cholin aus weißen Senfkörnern und nannten es sinken. [45] 1862 wiederholte Strecker seinen Versuch mit Schweine- und Ochsengalle und nannte die Substanz Cholin zum ersten Mal nach dem griechischen Wort für Galle, chole, und identifiziere es mit der chemischen Formel C5h13NEIN. [46] [12] Im Jahr 1850 extrahierte Theodore Nicolas Gobley aus dem Gehirn und dem Rogen von Karpfen eine Substanz, die er nannte Lecithin nach dem griechischen Wort für Eigelb, lekithos, die 1874 zeigte, dass es sich um eine Mischung von Phosphatidylcholinen handelte. [47] [48]

1865 isolierte Oscar Liebreich "neurin" aus Tiergehirnen. [49] [12] Die Strukturformeln von Acetylcholin und Liebreichs "Neurin" wurden 1867 von Adolf von Baeyer aufgelöst. [50] [45] Später im selben Jahr stellte sich heraus, dass "Neurin" und Sinkaline gleich waren Substanzen wie das Strecker-Cholin dar. Bayer war damit der erste, der die Struktur von Cholin aufklärte.[51] [52] [45] Die Verbindung, die heute als Neurin bekannt ist, ist mit Cholin nicht verwandt.[12]

Entdeckung als Nährstoff Bearbeiten

In den frühen 1930er Jahren stellten Charles Best und Kollegen fest, dass eine Fettleber bei Ratten mit einer speziellen Diät und diabetischen Hunden durch die Fütterung von Lecithin verhindert werden konnte [12], was 1932 bewies, dass Cholin in Lecithin allein für diese präventive Wirkung verantwortlich war. [53] 1998 veröffentlichte die US National Academy of Medicine ihre ersten Empfehlungen für Cholin in der menschlichen Ernährung. [54]

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CFR - Code of Federal Regulations Titel 21

Die Informationen auf dieser Seite sind aktuell: 1. April 2020.

Die aktuellste Version von CFR Title 21 finden Sie im Electronic Code of Federal Regulations (eCFR).

Unterabschnitt A - Allgemeine Bestimmungen

Sek. 101.14 Health Claims: Allgemeine Anforderungen.

(a) Definitionen. Für die Zwecke dieses Abschnitts gelten die folgenden Definitionen:

(1) Gesundheitsbezogene Angabe ist jede auf dem Etikett oder in der Kennzeichnung eines Lebensmittels, einschließlich eines Nahrungsergänzungsmittels, gemachte Angabe, die ausdrücklich oder stillschweigend, einschließlich Verweise auf „Dritte“, schriftliche Aussagen (z. B. ein Markenname mit einem Begriff wie "Herz"), Symbole (z. B. ein Herzsymbol) oder Vignetten charakterisieren die Beziehung einer Substanz zu einer Krankheit oder einem gesundheitsbezogenen Zustand. Implizite gesundheitsbezogene Angaben umfassen solche Aussagen, Symbole, Vignetten oder andere Formen der Kommunikation, die im Kontext, in dem sie präsentiert werden, darauf hindeuten, dass ein Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein oder dem Gehalt eines Stoffes in einem Lebensmittel und einer Krankheit oder gesundheitsbezogenen Angabe besteht Zustand.

(2) Stoff ist ein bestimmtes Lebensmittel oder Bestandteil eines Lebensmittels, unabhängig davon, ob es sich um ein Lebensmittel in konventioneller Form oder um ein Nahrungsergänzungsmittel handelt, das Vitamine, Mineralstoffe, Kräuter oder andere ähnliche Nährstoffe enthält.

(3) Nährwert bedeutet einen Wert für die Erhaltung der menschlichen Existenz durch Prozesse wie die Förderung des Wachstums, den Ersatz des Verlusts von essentiellen Nährstoffen oder die Bereitstellung von Energie.

(4) Ausschließende Nährstoffgehalte sind die Gehalte an Gesamtfett, gesättigtem Fett, Cholesterin oder Natrium in einem Lebensmittel, oberhalb derer das Lebensmittel von der Angabe einer gesundheitsbezogenen Angabe ausgeschlossen wird. Diese Werte sind 13,0 Gramm (g) Fett, 4,0 g gesättigtes Fett, 60 Milligramm (mg) Cholesterin oder 480 mg Natrium pro üblicherweise verzehrter Referenzmenge, pro Portionsgröße auf dem Etikett und nur für Lebensmittel mit Referenzmengen üblicherweise konsumiert von 30 g oder weniger oder 2 Esslöffel oder weniger pro 50 g. Bei dehydrierten Lebensmitteln, denen vor dem typischen Verzehr Wasser zugesetzt werden muss, bezieht sich das Kriterium pro 50 g auf die zubereitete Form. Jede dieser Mengen, bezogen auf eine üblicherweise verzehrte Referenzmenge, eine Portionsgröße pro Etikett oder, falls zutreffend, pro 50 g, führt dazu, dass ein Lebensmittel keine gesundheitsbezogenen Angaben macht, es sei denn, in Unterabschnitt E dieses Teils ist eine Ausnahme vorgesehen , außer dass:

(i) Die Gehalte für ein Mahlzeitenprodukt gemäß der Definition in § 101.13(l) betragen 26,0 g Fett, 8,0 g gesättigtes Fett, 120 mg Cholesterin oder 960 mg Natrium pro Portionsgröße auf dem Etikett und

(ii) Die Konzentrationen für ein Hauptgericht gemäß § 101.13(m) betragen 19,5 g Fett, 6,0 g gesättigtes Fett, 90 mg Cholesterin oder 720 mg Natrium pro Portionsgröße auf dem Etikett.

(5) Krankheit oder gesundheitsbezogener Zustand bezeichnet eine Schädigung eines Organs, eines Teils, einer Struktur oder eines Systems des Körpers, so dass es nicht richtig funktioniert (z. B. Herz-Kreislauf-Erkrankungen) oder ein Gesundheitszustand, der zu einer solchen Funktionsstörung führt (z. Bluthochdruck), mit Ausnahme von Krankheiten, die auf einen Mangel an essentiellen Nährstoffen zurückzuführen sind (zB Skorbut, Pellagra) sind von dieser Definition nicht umfasst (Ansprüche auf solche Krankheiten unterliegen dabei nicht § 101.14 oder § 101.70).

(b) Berechtigung. Damit ein Stoff für eine gesundheitsbezogene Angabe in Frage kommt:

(1) Der Stoff muss mit einer Krankheit oder einem gesundheitsbezogenen Zustand in Verbindung gebracht werden, für die die allgemeine US-Bevölkerung oder eine identifizierte Untergruppe der US-Bevölkerung (z. B. ältere Menschen) gefährdet ist, oder alternativ die Petition des Antragstellers von die Angabe erklärt ansonsten die Prävalenz der Krankheit oder des gesundheitsbezogenen Zustands in der US-Bevölkerung und die Relevanz der Angabe im Zusammenhang mit der täglichen Gesamternährung und erfüllt die anderen Anforderungen dieses Abschnitts.

(2) Wenn der Stoff als Bestandteil eines herkömmlichen Lebensmittels in reduzierter Nahrungsmenge verzehrt werden soll, muss der Stoff ein Nährstoff sein, der in 21 U.S.C. 343(q)(1)(C) oder (q)(1)(D) oder eine, die von der Food and Drug Administration (FDA) gemäß 21 U.S.C. in das Etikett oder die Kennzeichnung aufgenommen werden muss. 343(q)(2)(A) oder

(3) Wenn der Stoff in anderen als verringerten Mengen über die Nahrung aufgenommen werden soll:

(i) Der Stoff muss, unabhängig davon, ob das Lebensmittel ein konventionelles Lebensmittel oder ein Nahrungsergänzungsmittel ist, Geschmack, Aroma oder Nährwert oder eine andere in § 170.3(o) dieses Kapitels aufgeführte technische Wirkung zum Lebensmittel beitragen und muss dieses Attribut beibehalten, wenn es in Mengen konsumiert wird, die zur Begründung eines Anspruchs erforderlich sind, und

(ii) Der Stoff muss ein Lebensmittel oder eine Lebensmittelzutat oder ein Bestandteil einer Lebensmittelzutat sein, deren Verwendung in den zur Begründung einer Angabe erforderlichen Mengen vom Befürworter der Angabe zur Zufriedenheit der FDA als sicher und rechtmäßig nachgewiesen wurde die geltenden Lebensmittelsicherheitsbestimmungen des Bundesgesetzes über Lebensmittel, Arzneimittel und Kosmetik.

(c) Gültigkeitserfordernis. Die FDA wird Vorschriften zur Zulassung einer gesundheitsbezogenen Angabe nur dann erlassen, wenn sie auf der Grundlage der Gesamtheit der öffentlich zugänglichen wissenschaftlichen Erkenntnisse (einschließlich der Erkenntnisse aus gut konzipierten Studien, die in Übereinstimmung mit allgemein anerkannten wissenschaftlichen Verfahren und Prinzipien durchgeführt wurden) feststellt, dass wissenschaftliche Einigung zwischen Experten, die durch wissenschaftliche Ausbildung und Erfahrung zur Bewertung solcher Angaben qualifiziert sind, dass die Behauptung durch solche Beweise gestützt wird.

(d) Allgemeine Anforderungen an die Kennzeichnung gesundheitsbezogener Angaben. (1) Wenn die FDA feststellt, dass eine gesundheitsbezogene Angabe die Gültigkeitsanforderungen von Absatz (c) dieses Abschnitts erfüllt, schlägt die FDA in Unterabschnitt E dieses Teils eine Regelung vor, um die Verwendung dieser Angabe zu genehmigen. Wenn sich die Angabe auf einen Stoff bezieht, der nicht in § 101.9 oder § 101.36 vorgesehen ist, wird die FDA vorschlagen, diese Verordnung zu ändern, um eine Deklaration des Stoffes aufzunehmen.

(2) Wenn die FDA eine Verordnung in Unterabschnitt E dieses Teils erlassen hat, die eine gesundheitsbezogene Angabe vorsieht, können Firmen Aussagen auf der Grundlage der Verordnung in Unterabschnitt E dieses Abschnitts machen, vorausgesetzt, dass:

(i) Alle Kennzeichnungs- oder Kennzeichnungsaussagen über die Substanz-Krankheits-Beziehung, die Gegenstand der Angabe ist, basieren auf den Schlussfolgerungen in den Vorschriften in Unterabschnitt E dieses Teils und stehen mit diesen in Einklang

(ii) Die Angabe beschränkt sich auf die Beschreibung des Werts, den die Einnahme (oder reduzierte Einnahme) der Substanz als Teil eines Gesamternährungsmusters bei einer bestimmten Krankheit oder einem bestimmten Gesundheitszustand haben kann

(iii) Die Behauptung ist vollständig, wahrheitsgemäß und nicht irreführend. Beeinflussen andere Faktoren als die Aufnahme des Stoffes über die Nahrung die Beziehung zwischen dem Stoff und der Krankheit oder dem gesundheitsbezogenen Zustand, kann verlangt werden, dass diese Faktoren in der Angabe durch eine spezielle Regelung in Unterabschnitt E dieses Teils berücksichtigt werden

(iv) Alle Informationen, die in den Anspruch aufgenommen werden müssen, erscheinen an einer Stelle ohne weiteres dazwischenliegendes Material, mit der Ausnahme, dass die Hauptanzeigetafel des Etiketts oder der Etikettierung den Hinweistext tragen kann: "Siehe ___ für Informationen über die Beziehung zwischen ___ und ___ ," mit ausgefüllten Leerzeichen mit der Position der Kennzeichnung mit der gesundheitsbezogenen Angabe, dem Namen des Stoffes und der Krankheit oder dem gesundheitsbezogenen Zustand (z. B. "Informationen zu Kalzium und Osteoporose siehe beiliegender Broschüre"), mit dem die gesamte Angabe, die an anderer Stelle auf dem anderen Etikett erscheint, Sofern grafisches Material (z. B. ein Herzsymbol), das eine explizite oder implizite gesundheitsbezogene Angabe darstellt, auf dem Etikett oder der Etikettierung erscheint, muss die Referenzaussage oder die vollständige Angabe in unmittelbarer Nähe von solches Bildmaterial

(v) Die Angabe ermöglicht es der Öffentlichkeit, die bereitgestellten Informationen zu verstehen und die relative Bedeutung dieser Informationen im Zusammenhang mit einer täglichen Gesamternährung zu verstehen und

(vi) Bezieht sich die Angabe auf die Auswirkungen des Verzehrs des Stoffes in einer verringerten Nahrungskonzentration, ist der Gehalt des Stoffes im Lebensmittel ausreichend niedrig, um die Angabe zu rechtfertigen. Um diese Anforderung zu erfüllen, muss, wenn für diesen Stoff in diesem Abschnitt eine Definition für die Verwendung des Begriffs niedrig festgelegt wurde, der Stoff in einer Menge vorhanden sein, die die Anforderungen für die Verwendung dieses Begriffs erfüllt, es sei denn, es wurde eine spezielle alternative Konzentration festgelegt für den Stoff in Unterabschnitt E dieses Teils. Wenn keine Definition für „gering“ festgelegt wurde, muss der Gehalt des Stoffes dem in der Verordnung zur Zulassung der Angabe festgelegten Gehalt entsprechen oder

(vii) Bezieht sich die Angabe auf die Auswirkungen des Verzehrs des Stoffes auf andere Weise als eine verringerte Nahrungsmenge, ist die Menge des Stoffes ausreichend hoch und in einer angemessenen Form, um die Angabe zu rechtfertigen. Um diese Anforderung zu erfüllen, muss, wenn in diesem Abschnitt eine Definition für die Verwendung des Begriffs hoch für diesen Stoff festgelegt wurde, der Stoff in einer Menge vorhanden sein, die die Anforderungen für die Verwendung dieses Begriffs erfüllt, es sei denn, es wurde eine spezielle alternative Konzentration festgelegt für den Stoff in Unterabschnitt E dieses Teils. Wenn keine Definition für „hoch“ festgelegt wurde (z. B. wenn sich die Angabe auf ein Lebensmittel entweder als Vollwertnahrungsmittel oder als Zutat in einem anderen Lebensmittel bezieht), muss die Angabe die tägliche Nahrungsaufnahme angeben, die erforderlich ist, um die angegebene Wirkung zu erzielen, da in der Verordnung zur Zulassung des Anspruchs festgelegt, sofern:

(A) Wenn das Lebensmittel, das die Angabe trägt, die Anforderungen der Absätze (d) (2) (vi) oder (d) (2) (vii) dieses Abschnitts auf der Grundlage seiner üblicherweise verzehrten Referenzmenge und der angegebenen Portionsgröße erfüllt von diesem Betrag abweicht, muss der Angabe eine Erklärung folgen, in der erklärt wird, dass die Angabe auf der Referenzmenge und nicht auf der angegebenen Portionsgröße basiert (z viele Faktoren. Eine Portion von _ Unzen dieses Produkts entspricht einer solchen Diät.").

(B) Wenn das Lebensmittel, das die Angabe trägt, in einem Restaurant oder in anderen Einrichtungen verkauft wird, in denen Lebensmittel verkauft werden, die für den sofortigen menschlichen Verzehr bereit sind, kann das Lebensmittel die Anforderungen der Absätze (d)(2)(vi) erfüllen oder (d) (2) (vii) dieses Abschnitts, wenn das Unternehmen, das das Lebensmittel verkauft, eine begründete Annahme hat, dass das Lebensmittel, das die Angabe trägt, die Anforderungen der Absätze (d) (2) (vi) oder ( d)(2)(vii) dieses Abschnitts und stellt diese Grundlage auf Anfrage zur Verfügung.

(3) Die Nährwertkennzeichnung ist in der Etikettierung oder Kennzeichnung eines Lebensmittels, für das eine gesundheitsbezogene Angabe gemäß § 101.9 gemacht wird, für Restaurantnahrungsmittel gemäß § 101.10 oder für Nahrungsergänzungsmittel gemäß § 101.36 vorzusehen.

(e) Verbotene gesundheitsbezogene Angaben. Auf dem Etikett oder der Etikettierung eines Lebensmittels dürfen keine ausdrücklichen oder stillschweigenden gesundheitsbezogenen Angaben gemacht werden, unabhängig davon, ob es sich um ein konventionelles Lebensmittel oder ein Nahrungsergänzungsmittel handelt, es sei denn:

(1) Der Anspruch ist in Unterabschnitt E dieses Teils ausdrücklich vorgesehen und

(2) Der Anspruch entspricht allen allgemeinen Bestimmungen dieses Abschnitts sowie allen spezifischen Bestimmungen im entsprechenden Abschnitt von Unterabschnitt E dieses Teils

(3) Keine der in Absatz (a)(4) dieses Abschnitts genannten disqualifizierenden Konzentrationen wird im Lebensmittel überschritten, es sei denn, es wurden in Unterabschnitt E dieses Teils spezifische alternative Konzentrationen für die Substanz festgelegt oder die FDA hat eine Angabe trotz . zugelassen die Tatsache, dass ein Lebensmittel einen disqualifizierenden Gehalt eines Nährstoffs enthält, der auf der Feststellung beruht, dass eine solche Angabe den Verbrauchern bei der Aufrechterhaltung einer gesunden Ernährungsweise hilft, und gemäß der Verordnung in Unterabschnitt E dieses Teils, die eine solche Feststellung trifft, das Etikett trägt eine Offenlegungserklärung, die § 101.13(h) entspricht und den Nährstoff hervorhebt, der die disqualifizierende Stufe überschreitet

(4) Außer wie in Absatz (e)(3) dieses Abschnitts vorgesehen, ist kein Stoff in einer unangemessenen Menge vorhanden, wie in der spezifischen Bestimmung, die den Anspruch in Unterabschnitt E dieses Teils genehmigt, bestimmt

(5) Das Etikett stellt nicht dar oder behauptet nicht, dass die Nahrung für Säuglinge und Kleinkinder unter 2 Jahren bestimmt ist, es sei denn, die Angabe ist in Unterabschnitt E dieses Teils ausdrücklich vorgesehen und

(6) Mit Ausnahme von Nahrungsergänzungsmitteln oder soweit in Teil 101 Unterabschnitt E in anderen Vorschriften vorgesehen, enthält das Lebensmittel mindestens 10 Prozent der Referenztagesaufnahme oder des Tagesreferenzwertes für Vitamin A, Vitamin C, Eisen, Calcium, Protein oder Ballaststoffe pro Referenzmenge, die üblicherweise vor einer Nährstoffzugabe verzehrt wird.

(f) Die Anforderungen dieses Abschnitts gelten nicht für:

(1) Säuglingsanfangsnahrung nach § 412(h) des Bundesgesetzes über Lebensmittel, Arzneimittel und Kosmetika und

(2) Medizinische Lebensmittel im Sinne von Abschnitt 5(b) des Orphan Drug Act.

(g) Anwendbarkeit. Die Anforderungen dieses Abschnitts gelten für Lebensmittel, die für den menschlichen Verzehr bestimmt sind und zum Verkauf angeboten werden, unabhängig davon, ob es sich um Lebensmittel in konventioneller Form oder in Form von Nahrungsergänzungsmitteln handelt.


Einführung

Bakterien umfassen normalerweise eine große Anzahl prokaryontischer Mikroorganismen.

Bakterien gehörten höchstwahrscheinlich zu den ersten Lebewesen, die sich auf der Erde bildeten.

Bakterien gehören zum Königreich Monera.

Bakterien leben normalerweise in allen Umgebungen, wie Boden, Wasser, sauren heißen Quellen, radioaktiven Abfällen und den tiefen Teilen der Erdkruste.

Die Erforschung von Bakterien ist bekannt als Bakteriologie.

Bakterien spielen in vielen Phasen des Nährstoffkreislaufs eine wichtige Rolle, indem sie Nährstoffe recyceln, einschließlich der Fixierung von Stickstoff aus der Atmosphäre.

Bakterien wachsen zu einer festen Größe und vermehren sich nach der Reife durch ungeschlechtliche Fortpflanzung, d.h. im Wesentlichen durch binäre Spaltung.

Unter günstigen Bedingungen können Bakterien sehr schnell wachsen und sich teilen, und die Bakterienpopulationen können sich nur alle 9,8 Minuten verdoppeln.

Bei Viren, die Bakterien infizieren, spricht man von Bakteriophagen.

Um sich selbst zu modifizieren (um in der widrigen Umgebung zu überleben), geben Bakterien häufig Chemikalien in ihre Umgebung ab.


Phospholipide

EIN Phospholipid besteht aus zwei Fettsäuren, einer Glycerineinheit, einer Phosphatgruppe und einem polaren Molekül. Die Phosphatgruppe und die polare Kopfregion des Moleküls sind hydrophil (von Wasser angezogen), während der Fettsäureschwanz hydrophob (von Wasser abgestoßen) ist. Wenn sie in Wasser gegeben werden, orientieren sich Phospholipide zu einer Doppelschicht, in der die unpolare Schwanzregion dem inneren Bereich der Doppelschicht zugewandt ist. Die Polarkopfregion zeigt nach außen und interagiert mit dem Wasser.

Phospholipide sind ein Hauptbestandteil von Zellmembranen, die das Zytoplasma und andere Inhalte einer Zelle umschließen und schützen. Phospholipide sind auch ein wichtiger Bestandteil von Myelin, einer Fettsubstanz, die wichtig ist, um Nerven zu isolieren und elektrische Impulse im Gehirn zu beschleunigen. Es ist die hohe Zusammensetzung myelinisierter Nervenfasern, die dazu führen, dass die weiße Substanz im Gehirn weiß erscheint.


Woher wissen Wissenschaftler, welche Vitamine in verschiedenen Lebensmitteln enthalten sind?

Wie erkennen Wissenschaftler, welche Vitamine in bestimmten Lebensmitteln, Gemüse und Obst enthalten sind? erschien ursprünglich auf Quora: der Ort, um Wissen zu erwerben und zu teilen, Menschen zu befähigen, von anderen zu lernen und die Welt besser zu verstehen.

Antwort von Steven Fowkes, Organischer Chemiker, auf Quora:

Typischerweise wird die Chromatographie verwendet, um zu bestimmen, welche Vitamine in bestimmten Lebensmitteln enthalten sind. Bei dieser Technik wird ein langes dünnes Rohr verwendet, das mit einem teilchenförmigen Packungsmaterial gefüllt ist, durch das Gase oder Flüssigkeiten fließen. Wenn eine "Probe" an einem Ende injiziert wird, beginnt sie durch das Rohr zu fließen. Jede unterschiedliche chemische Struktur in der Probe fließt mit einer einzigartigen Geschwindigkeit, basierend auf ihren subtilen Wechselwirkungen mit dem Packungsmaterial. Dadurch werden die Substanzen getrennt und können gemessen werden, wenn sie am anderen Ende des Röhrchens austreten. Dies führt zu "Peaks", die sich bei einer ausreichend langen Kolonne und idealer Packung nicht überlappen. Ein "Standard" (oder mehr als einer) kann mit der Probe gemischt werden, um einen Referenzpeak zu erhalten, um die Zeitabstände der verschiedenen chemischen Strukturen zu messen. Oder man lässt die entstehenden Chemikalien durch ein Massenspektrometer laufen, um ihre Massen zu messen. Diese spätere Technik ist bei Chromatographiesystemen der Stand der Technik, da sie zwei verschiedene "Fingerabdrücke" für jede Chemikalie liefert und Ihnen sogar sagen kann, dass ein auftretender Peak mehr als eine Chemikalie hat und tatsächlich zwei oder drei Peaks übereinander auftauchen .

Dies ist gut für die Identifizierung von Vitaminen (und organischen Toxinen) und nicht so ideal für die Messung von Mineralien (und Schwermetallen). Diese lassen sich aber messen, indem man sie beispielsweise mit hochenergetischen Elektronen beschießt und die Frequenz der von ihnen emittierten Röntgenstrahlen (Photonen) misst. Die meisten Elemente haben mindestens eine einzigartige Röntgenfrequenz, die sie emittieren.

Wenn Sie fragen, wie Wissenschaftler messen, welche chemischen Substanzen in Lebensmitteln Vitamine (oder essentielle Nährstoffe) sind, müssen sie feststellen, dass ein "Mangelzustand" vorliegt, der durch den Entzug der betreffenden Chemikalie verursacht wird, und dass die Wiederherstellung des Nährstoffs den Mangelzustand behebt. Das mag einfach klingen, ist es aber nicht. Manchmal sind die Nährstoffe in so vielen Lebensmitteln so reichlich vorhanden, dass es äußerst schwierig ist, einen Mangel herbeizuführen. Zum Beispiel Arsen. Es gibt so viel Arsen, dass es eine Herausforderung extremer Ordnung ist, es loszuwerden. Zu anderen Zeiten induziert der Versuch, einen Mangel an einer Sache herbeizuführen, einen Mangel an etwas anderem. Dies kann bei „essentiellen“ Fettsäuren geschehen sein, die ein nahezu identisches Mangelprofil wie Vitamin B6 aufweisen. Bei identischen Mangelerscheinungen und -symptomen ist der wissenschaftliche Standard zu sehen, ob das bereits bekannte Vitamin den vermuteten Mangel der neuen prospektiven Vitamin-Chemikalie korrigiert.

Diese Frage tauchte ursprünglich auf Quora auf – dem Ort, um Wissen zu sammeln und zu teilen, um Menschen zu befähigen, von anderen zu lernen und die Welt besser zu verstehen. Du kannst Quora auf Twitter, Facebook und Google+ folgen. Mehr Fragen:


Abschnittszusammenfassung

Die passiven Transportformen Diffusion und Osmose bewegen Material mit kleinem Molekulargewicht. Substanzen diffundieren von Bereichen hoher Konzentration zu Bereichen niedriger Konzentration, und dieser Prozess setzt sich fort, bis die Substanz gleichmäßig in einem System verteilt ist. In Lösungen von mehr als einer Substanz diffundiert jede Molekülart entsprechend ihrem eigenen Konzentrationsgradienten. Viele Faktoren können die Diffusionsgeschwindigkeit beeinflussen, einschließlich des Konzentrationsgradienten, der Größe der diffundierenden Partikel und der Temperatur des Systems.

In lebenden Systemen wird die Diffusion von Substanzen in und aus Zellen durch die Plasmamembran vermittelt. Einige Materialien diffundieren leicht durch die Membran, andere werden jedoch behindert, und ihr Durchgang wird nur durch Proteinkanäle und -träger ermöglicht. Die Chemie der Lebewesen findet in wässrigen Lösungen statt, und der Ausgleich der Konzentrationen dieser Lösungen ist ein anhaltendes Problem. In lebenden Systemen wäre die Diffusion einiger Substanzen ohne Membranproteine ​​langsam oder schwierig.


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