ประโยชน์และโทษของ

1. ประโยชน์และโทษของ "รา" Biology and characteristics of fungi

2. “รา” กับการใช้เป็นอาหาร 1. เห็ด (Mushroom) เห็ดฟาง (Volvariella volvacea) เห็ดหูหนู (Auricularia auricula) เห็ดโคน (Termitomyces albuminosus) เห็ดเผาะ (Astraeus hygrometricus) เห็ดนางรม (Pleurotus ostreatus) เห็ดกระดุม (Agaricus bisporus) เห็ดหอม (Lentinus edodes) เห็ด Cantharella(Cantharellus spp.) Biology and characteristics of fungi

3. Biology and characteristics of fungi

4. Biology and characteristics of fungi

5. Biology and characteristics of fungi

6. Biology and characteristics of fungi

7. Biology and characteristics of fungi

8. Biology and characteristics of fungi

9. Biology and characteristics of fungi

10. “รา” กับการใช้เป็นอาหาร 2. Edible biomass (Single Cell Protein and Mycoprotein) Saccharomyces cerevisiae Candida utilis Kluyveromyces fragilis (lactose utilized yeast) Fusarium graminearum Biology and characteristics of fungi

11. Biology and characteristics of fungi

12. “รา” กับผลิตภัณฑ์อาหาร ผลิตภัณฑ์อาหาร รา ไวน์ Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe เบียร์ Saccharomyces cerevisiae, S. carlsbergensis ขนมปัง Baker’s yeast Saccharomyces cerevisiae เนยแข็ง (Chess) Lactic acid bacteria, Penicillium spp. เต้าเจี้ยว Aspergillus oryzae ซีอิ้ว รา Aspergillus oryzae, Lactic acid bacteria Lactobacillus delbrueckii หรือ Pediococcus soyae, YeastSaccharomyces rouxii เต้าหู้ยี้ Mucor racemosus, Rhizopus chinensis, Actinomucor elegans Biology and characteristics of fungi

13. ผลิตภัณฑ์ยาจาก “รา” 1. เห็ด เช่น เห็ดหลินจือ (Ganoderma lucidum) เป็นต้น มีสารพวก polysaccharide ที่มีฤทธิ์ต้านมะเร็ง 2. สาร antibiotics 2.1 Penicillins จาก Penecillium notatum ยับยั้งการเจริญของ Gram-negative bacteria 2.2 Cepharosporin จาก Cephalosporium acremonium ยับยั้ง การเจริญของ Gram-negative และ Gram-positive bacteria 2.3 Griseofuvin จาก Penicillium griseofulvum ยับยั้งการเจริญของรา 3. ยา เช่น ergot alkaloids จาก Claviceps spp.ใช้ในการกระตุ้น smooth muscle ของมดลูกที่มีความผิดปกติในขณะคลอดลูก ป้องกันการเสียเลือดมากเกินไปในขณะคลอด และใช้รักษาไมเกรน Biology and characteristics of fungi

14. เอนไซม์จาก “รา” เพื่อใช้ในงานอุตสาหกรรม Enzyme Fungi Application Amylase Aspergillus oryzae Starch conversion Pullulanase Aureobasidium pullulans Debranching of starch Protease Aspergillus spp. Breakdown protein Invertase Yeast Sucrose conversion Pectinase Aspergillus, Rhizopus Clearify fruit juice Rennen Mucor spp. Milk coagulation Lipase Mucor, Aspergillus, Dairy industry, Detergents Penecillium Hemicellulase Aspergillus niger Baking, Gum Biology and characteristics of fungi

15. ประโยชน์ของ “รา” ในการเกษตรและงานวิจัย Usage Products Fungi Application Agriculture Zearalenone Gibberella zeae Growth promoter Gibberellins Gibberella fujikuroi Plant homone Metarhizium anisopliae Biocontrol of insect Research Gliotoxin Trichoderma virens Immunosuppressant Cytochalasins Helminthosporium Anti-actin agent Fusicosin Fusicocum amygdali Stomatal opening Phalloidin Amanita phalloides Actin binding Amanitin Amanita phalloides RNA polymerase inhibitor Biology and characteristics of fungi

16. “รา” ก่อโรคแกพืชและสัตว์ Fungi Trichophyton spp. Aspergillus fumigatus Pneumocystis carinii Aphanomyces invaderans Metarhizium anisopliae Ascosphera apis Uredinales Ustilaginales Colletotrichum spp. Phytium spp. Host Mammal Mammal Mammal Fish Insect Bee Plant Plant Plant Plant Disease Ringworm, dermatomycosis Lung aspergillosis Pneumonia Epizootic ulcerative syndrome Chockbrood Rust Smut Antracnose Damping off Biology and characteristics of fungi

17. สารพิษจาก “รา” 1. Aflatoxins เชื้อราหลักที่สร้างสารพิษ คือ Aspergillus flavus 2. Sterigmatocystin เชื้อราหลักที่สร้างสารพิษ คือ Aspergillus versicolor 3. Zearalenone เชื้อราหลักที่สร้างสารพิษ คือ Fusarium graminearum 4. Ochratoxins เชื้อราที่สร้างสารพิษ ได้แก่ Aspergillus spp. และ Penicillium spp. 5. Patulin เชื้อราหลักที่สร้างสารพิษ คือ penicillium patulum 6. T-2 toxin, trichothecenes เชื้อราหลักที่สร้างสารพิษ คือ Fusarium tricinctum 7. พิษจากเห็ด เช่น Amanitin และ Phalloidin เป็นต้น Biology and characteristics of fungi

18. “รา” คืออะไร Biology and characteristics of fungi

19. “รา” และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สัตว์ Animalia Eukaryote Chemotrophs มี ไม่มี มี ไม่มี 80S รา Fungi Eukaryote Heterotrophs ไม่มี มี มี ไม่มี 80S พืช Plantae Eukaryote Phototrophs มี มี มี มี 80S แบคทีเรีย Monera Prokaryote Heterotrophs Phototrophs Autotrophs ไม่มี มี ไม่มี มี/ไม่มี 70S Major group Energy source Embryo Cell wall Mitochomdria Chlorophyll Ribosome Biology and characteristics of fungi

20. คำจำกัดความของ “รา” 1. กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่จัดเป็น Eukaryotes 2. เซลล์มีลักษณะเป็นเส้นสาย (filamentous) ที่เรียกว่า hyphae ยกเว้นราบางชนิดเซลล์มีลักษณะเป็นเซลล์เดี่ยว (yeast) และ มีการเจริญแบบ apical growth 3. ราจัดเป็น heterotrophs คือ ใช้ pre-formed organic substance เป็นแหล่งของอาหาร 4. รามีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศโดยการสร้าง spore Biology and characteristics of fungi

21. โครงสร้างของเซลล์ “รา” Biology and characteristics of fungi

22. Fungal cell Vegetative structure Reproductive structure - Asexual reproduction - Sexual reproduction - Fungal form - Cell envelope - Cytoplasmic components - Nucleus - Cell differentiation - Vegetative multihyphal structure Biology and characteristics of fungi

23. Fungal form 1. Hyphae: tread or filamentous tubular cell that branch in all direction 2. Yeast: unicellular fungal cell 3. Yeast-hypahe dimorphism: some fungi can grow in two different morphological forms Biology and characteristics of fungi

24. Hypha (s), Hyphae (pl): Structure of fungal cell that form a tubular filament. Mycelium (s), Mycelia (pl.): Mass of hyphae. Pseudomycelium: A series of yeast cells adhering end to end. Colony: A group of hyphae that growing out of single point Biology and characteristics of fungi

25. Cell envelope: Thecell wall Biology and characteristics of fungi

26. Cell envelope: Thecell wall Major polysaccharide component of fungal cell Division Oomycota Chytridiomycota Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Fibrillar component Cellulose, b-1,3- b-1,6-glucan Chitin, Glucan Chitin, Chitosan Chitin, b-1,3- b-1,6-glucan Chitin, b-1,3- b-1,6-glucan Matrix component Glucan Glucan Polyglucuronic acid, glucuronomannoprotein a-1,3-glucan, glucuronomannoprotein a-1,3-glucan, Xylomannoprotein Biology and characteristics of fungi

27. Cellulose b-1,3-glucan Chitin Cell envelope: Thecell wall Chitosan Biology and characteristics of fungi

28. Cell envelope: Plasma membrane Fluid mosaic model - Phospholipid bilayer - protein Biology and characteristics of fungi

29. Cell envelope: Septum Aseptate mycelium Septate mycelium Biology and characteristics of fungi

30. Cell envelope: Septum Dolipore septum Simple septum Biology and characteristics of fungi

31. Cytoplasmic components Ubiquitous organelles - Mitochondria (M) - Endopladmic reticulum - Golgi body - Ribosome (R) - Vesicle (V) - Vacuole - Microtubular (MT) - Lomasome (L) Biology and characteristics of fungi

32. Cytoplasmic components: Woronin bodies - พบใน Kingdom Fungi เท่านั้นใน Division Ascomycetes และ Deuteromycetes ซึ่งมีความสัมพันธ์กับการมี simple septum - พบในราที่มีการเจริญแบบ mycelium เท่านั้น - Woronin bodies เห็นได้ด้วย electron microscope มีลักษณะเป็น ก้อนโปรตีนกลม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.1 - 0.75 micron - Woronin bodies ส ามารถพบได้ ใกล้ๆ กับ septum จึงมีหลักฐานว่า woronin bodies ทำหน้าอุดช่องว่าง ระหว่าง septum เมื่อ hyphae ถูก ทำลาย เพื่อเป็นการไม่ให้สูญเสีย cytoplasms ไป Biology and characteristics of fungi

33. Cytoplasmic component: hexagonal crystals - เป็น single membrane bounded organelle ซึ่งพบในราบางชนิด เช่น Whetzelinia sclerotiorum, Geotrichum candidum, Aspergillus gacus และ Sordaria brevicollis เป็นต้น - สันนิษฐานว่าน่าจะเกี่ยวข้องกับ woronin body คือ ช่วยทำหน้าอุดช่องว่าง ระหว่าง septum เมื่อ hyphae ถูกทำลาย หรือเป็นแหล่งสะสมโปรตีน Biology and characteristics of fungi

34. .. Cytoplasmic component: the Spitzerkoper apical vesicle cluster (AVC) .. Spitzerkoper Apical Vesicle Cluster Biology and characteristics of fungi

35. Neucleus - มี double nuclear membrane EUKARYOTE - มีขนาดเล็ก เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2-3 ไมครอน - Haploid - Diploid - Polyploid - Nuclear membrane และ nucleous ยังคงมีอยู่ระหว่างขบวนการmitosis - มี centriole หรือ spindle-pole body (SPB) ทำหน้าที่ในการ segregate chromosome ระหว่างกระบวนการ mitosis - Several nuclei coexistence in a commom cytoplasm. Biology and characteristics of fungi

36. Electron micrograph of centriole Model of centriole Homework How structure and functional difference between centriole and SPB? Electron micrograph of SPB Biology and characteristics of fungi

37. Heterokaryosis Heterokaryosis = ปรากฏการณ์ที่มี nuclear genotype ที่มากกว่าหนึ่ง genotype มาอยู่ร่วมกันในเซลล์ และในแต่ละเซลล์ อาจจะมีจำนวนของ nucleus แตกต่างกัน Heterokaryosis เกิดขึ้นได้โดย 1. เกิดการแปลงพันธุ์ของ Nucleus (Mutation) 2. เกิดจากการรวมกันของเส้นใยที่ต่าง strain กัน 3. เกิดจากการเจริญของ heterokaryotic spore Heterokaryosis กลับมาเป็น homokaryosis 1. เกิดจากการที่ nuclear genotype เพียง type เดียว ไปอยู่ ณ. กิ่งก้าน ที่แตกออกไปใหม่ 2. เกิดจากการสร้าง uninucleate spore Biology and characteristics of fungi

38. Dikaryon Dikaryon = สภาวะของการมีคู่ของ nuclei ที่มี genotype แตกต่างกัน มาอยู่ในเซลล์เดียวกัน ซึ่งเกิดมาจาก การรวมกันของเซลล์ สองเซลล์ (plasmogamy) ที่มี mating type แตกต่างกัน Biology and characteristics of fungi

39. Cell differentiation: rhizoid Rhizoid = แขนงหรือสาขาของเส้นใยราที่แผ่ออกจาก thallus มีลักษณะคล้ายราก ทำหน้าที่ในการยึดเกาะกับพื้นผิวที่ราอาศัยอยู่ และช่วยในการดูดซึม อาหารที่ย่อยได้ มักพบได้ใน Division Chytridiomyces และใน Genus Rhizopus Chytrid Rhizopus sp. Biology and characteristics of fungi

40. Cell differentiation: appresorium Appresorium = pre-penetration structures occur on germ tubes ลักษณะเซลล์พิเศษของรา ที่เกิดจากการขยายขนาดของ germ tube ซึ่งงอกมาจาก spore เพื่อยึดเกาะกับพื้นผิวของ host ก่อนการ penetration เข้าสู่ เซลล์ของ host มักจะพบได้ในราที่ก่อโรคแก่พืช Biology and characteristics of fungi

41. Cell differentiation: hyphopodia Hyphopodia = pre-penetration structures occur on hyphae ลักษณะเซลล์พิเศษของรา ที่เกิดจากการขยายขนาดของ สาขาที่แยกจากเส้นใย เพื่อใช้ยึดเกาะกับพื้นผิวของ host ก่อนการ penetration เข้าสู่เซลล์ของ host มักจะพบได้ ในราที่ก่อโรคแก่พืช Biology and characteristics of fungi

42. Cell differentiation: penetration peg Penetration peg อาจเรียกว่า infection peg หรือ peg ซึ่งเป็นส่วนของเส้นใย ที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นใยปกติ เพื่อใช้ในการ penetration เข้าสู่ เซลล์ของ host อาจสร้างขึ้นจาก spore หรือ appressorium Biology and characteristics of fungi

43. Cell differentiation: haustoria Haustoria = เส้นใยราที่เจริญเข้าไปในเซลล์ของ host และที่ปลายของเส้นใย มีลักษณะโป่งขึ้น หรือแตกเป็นสาขา แล้วแต่ชนิดของรา เพื่อทำ หน้าที่ดูดซับอาหารจาก host Biology and characteristics of fungi

44. Cell differentiation: Nematode trapping structure Biology and characteristics of fungi

45. Cell differentiation: Nematode trapping structure Biology and characteristics of fungi

46. Vegetative multihyphal structure Plectenchyma = เนื้อเยื่อราที่เกิดจากการสานกันของเส้นใย แบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ Prosenchyma = เนื้อเยื่อราที่เกิดจากการสารกันของ เส้นใยอย่างหลวมๆ Pseudoparenchyma = เนื้อเยื่อราที่เกิดจากการสาร กันของเส้นใยอย่างแน่น Biology and characteristics of fungi

47. Vegetative multihyphal structure: mycelial strand Mycelial strand = กลุ่มของเส้นใยราที่มารวมตัวกันในแนวขนาน สามารถมองเห็น ได้ด้วยตาเปล่า กลุ่มของเส้นใยนี้ทำหน้าที่ส่งถ่ายอาหารและน้ำ จากแห่งหนึ่งไปยังอีกแห่งหนึ่ง Biology and characteristics of fungi

48. Vegetative multihyphal structure: rhizomorph Rhizomorph หรือ mycelial cord เป็นการรวมตัวของเส้นใยราคล้าย mycelial strand แต่มีความสลับซับซ้อนกว่า ที่สำคัญคือบริเวณปลายของ rhizomorph มีลักษณะโค้งมนและสามารถเจริญได้ คล้ายกับราก พืช ตรงกลางของ rhizomorph เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ เรียกว่า vesicle hyphae ล้อมรอบด้วยเซลล์ขนาดเล็กเรียกว่า sheating hyphae ทำหน้าที่ส่งถ่ายอาหารและน้ำจากแห่งหนึ่งไปยังอีกแห่ง หนึ่งคล้าย mycelial strand Biology and characteristics of fungi

49. Vegetative multihyphal structure: sclerotium Sclerotium = กลุ่มของเส้นใยที่รวมตัวกันแบบอัดแน่น มีลักษณะเป็นก้อนกลม เกิดขึ้นเนื่องจากอยู่ในสภาวะที่ขาดอาหาร มีความทนทานต่อ สภาพแวดล้อมได้ดี สามารถกลับมาเจริญใหม่ได้เมื่ออยู่ใน สภาวะที่เหมาะสม ด้วยการเจริญของเส้นใยหรือสร้าง sexual fruiting body Biology and characteristics of fungi

50. Asexual reproduction: Sporangiospore Sporangiospore = สปอร์ที่เกิดจากการแบ่งส่วนของ cytoplasm ซึ่งจะมารวมกับ nucleus และสร้าง cell membrane ล้อมรอบ เพื่อจะสร้าง เป็นสปอร์ ภายใน sporangium พบได้ใน Oomycota, Chytridiomycota และ Zygomycota Biology and characteristics of fungi