قالب

العفن ( الولايات المتحدة ، الفلبين ) أو العفن ( المملكة المتحدة ، غرب المحيط الهادئ ) هو أحد الهياكل التي يمكن أن تشكلها بعض الفطريات . يرجع المظهر الملون الشبيه بالغبار للعفن إلى تكوين جراثيم تحتوي على مستقلبات ثانوية للفطريات . الجراثيم هي وحدات التشتت للفطريات. ^{[1] [2]} لا تشكل جميع الفطريات العفن. تشكل بعض الفطريات عيش الغراب ؛ ينمو البعض الآخر كخلايا مفردة ويطلق عليها الفطريات الدقيقة (على سبيل المثال الخميرة ).

تشكل مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع الفطرية العفن. يؤدي نمو الخيوط الفطرية إلى تغير اللون والمظهر الغامض، وخاصة على الطعام. ^[3] تعتبر شبكة هذه الخيوط الفطرية المتفرعة الأنبوبية، والتي تسمى الفطريات ، كائنًا حيًا واحدًا . تكون الخيوط الفطرية شفافة بشكل عام، لذلك يبدو الفطر مثل خيوط بيضاء رقيقة جدًا ورقيقة فوق السطح. قد تحدد الجدران المتقاطعة (الحواجز) مقصورات متصلة على طول الخيوط الفطرية، تحتوي كل منها على نواة واحدة أو أكثر متطابقة وراثيًا . ينتج الملمس المترب للعديد من أنواع العفن عن الإنتاج الغزير للجراثيم اللاجنسيّة ( الأبواغ ) التي تتشكل عن طريق التمايز في نهايات الخيوط الفطرية. تُستخدم طريقة تكوين وشكل هذه الجراثيم تقليديًا لتصنيف العفن. ^[4] العديد من هذه الجراثيم ملونة، مما يجعل الفطر أكثر وضوحًا للعين البشرية في هذه المرحلة من دورة حياته.

تعتبر العفنات من الميكروبات ولا تشكل مجموعة تصنيفية أو تطورية محددة ، ولكن يمكن العثور عليها في أقسام الفطريات الزيجومية والفطريات الزقية . في الماضي، تم تصنيف معظم العفنات ضمن الفطريات الناقصة . ^[5] كان العفن يستخدم كاسم شائع للمجموعات غير الفطرية الآن مثل العفن المائي أو العفن المخاطي الذي كان يُعتبر ذات يوم فطريات. ^{[6] [7] [8]}

تتسبب العفن في التحلل البيولوجي للمواد الطبيعية، وهو أمر غير مرغوب فيه عندما يتحول إلى تلف للطعام أو إتلاف للممتلكات. كما تلعب دورًا مهمًا في التكنولوجيا الحيوية وعلوم الأغذية في إنتاج العديد من الأصباغ والأطعمة والمشروبات والمضادات الحيوية والأدوية والإنزيمات . ^[9] يمكن أن تسبب بعض أنواع العفن بعض أمراض الحيوانات والبشر: قد ينتج المرض عن الحساسية التحسسية لجراثيم العفن، أو من نمو العفن الممرض داخل الجسم، أو من تأثيرات المركبات السامة التي يتم تناولها أو استنشاقها ( الميكوتوكسينات ) التي ينتجها العفن. ^[1]

هناك الآلاف من الأنواع المعروفة من فطريات العفن ذات أنماط الحياة المتنوعة بما في ذلك الكائنات الحية التي تعيش في التربة الرطبة ، والمحبة للحرارة ، والمحبة للبرودة ، والمحبة للحرارة ، وعدد قليل جدًا من مسببات الأمراض الانتهازية للبشر. ^[10] تتطلب جميعها الرطوبة للنمو ويعيش بعضها في البيئات المائية. مثل جميع الفطريات، تستمد الفطريات الطاقة ليس من خلال التمثيل الضوئي ولكن من المادة العضوية التي تعيش عليها، باستخدام التغذية غيرية التغذية . عادةً ، تفرز الفطريات إنزيمات تحللية ، بشكل أساسي من أطراف الخيوط الفطرية. تعمل هذه الإنزيمات على تحلل البوليمرات الحيوية المعقدة مثل النشا والسليلوز واللجنين إلى مواد أبسط يمكن أن تمتصها الخيوط الفطرية. وبهذه الطريقة، تلعب الفطريات دورًا رئيسيًا في التسبب في تحلل المواد العضوية، مما يتيح إعادة تدوير العناصر الغذائية في جميع النظم البيئية . تصنع العديد من الفطريات أيضًا السموم الفطرية والسيدروفورات التي تمنع ، جنبًا إلى جنب مع الإنزيمات التحللية ، نمو الكائنات الحية الدقيقة المنافسة . يمكن أن تنمو العفن أيضًا على الأطعمة المخزنة للحيوانات والبشر، مما يجعل الطعام غير مستساغ أو سامًا وبالتالي فهو مصدر رئيسي لخسائر الغذاء والمرض. ^[11] تهدف العديد من الاستراتيجيات لحفظ الطعام (التمليح والتخليل والمربى والتعبئة والتجميد والتجفيف) إلى منع أو إبطاء نمو العفن وكذلك نمو الميكروبات الأخرى.

تتكاثر العفن عن طريق إنتاج أعداد كبيرة من الجراثيم الصغيرة ، ^{[10] والتي قد تحتوي على} نواة واحدة أو متعددة النوى . يمكن أن تكون جراثيم العفن لاجنسية (منتجات الانقسام الفتيلي ) أو جنسية (منتجات الانقسام الاختزالي )؛ يمكن للعديد من الأنواع إنتاج كلا النوعين. تنتج بعض أنواع العفن جراثيم صغيرة كارهة للماء تتكيف مع التشتت بالرياح وقد تظل محمولة في الهواء لفترات طويلة؛ في بعض أنواع العفن تكون جدران الخلايا داكنة الصبغة، مما يوفر مقاومة للتلف الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية . تحتوي جراثيم العفن الأخرى على أغلفة لزجة وهي أكثر ملاءمة للانتشار في الماء. غالبًا ما تكون جراثيم العفن عبارة عن خلايا مفردة كروية أو بيضاوية، ولكن يمكن أن تكون متعددة الخلايا ومختلفة الأشكال. قد تلتصق الجراثيم بالملابس أو الفراء؛ بعضها قادر على البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة وضغط شديدين.

على الرغم من أن العفن يمكن أن ينمو على المواد العضوية الميتة في كل مكان في الطبيعة، إلا أن وجوده مرئي للعين المجردة فقط عندما يشكل مستعمرات كبيرة . لا تتكون مستعمرة العفن من كائنات حية منفصلة ولكنها عبارة عن شبكة مترابطة من الخيوط الفطرية تسمى الفطريات . يحدث كل النمو عند أطراف الخيوط الفطرية، مع تدفق السيتوبلازم والعضيات إلى الأمام مع تقدم الخيوط الفطرية فوق أو من خلال مصادر الغذاء الجديدة. يتم امتصاص العناصر الغذائية عند طرف الخيوط الفطرية. في البيئات الاصطناعية مثل المباني، غالبًا ما تكون الرطوبة ودرجة الحرارة مستقرة بما يكفي لتعزيز نمو مستعمرات العفن، والتي يُنظر إليها عادةً على أنها طبقة زغبية أو فروية تنمو على الطعام أو الأسطح الأخرى.

يمكن لعدد قليل من أنواع العفن أن تبدأ في النمو عند درجات حرارة 4 درجات مئوية (39 درجة فهرنهايت) أو أقل، لذلك يتم تبريد الطعام عادةً عند هذه الدرجة. عندما لا تسمح الظروف بالنمو، قد تظل العفن حية في حالة خاملة اعتمادًا على النوع، ضمن نطاق كبير من درجات الحرارة. تتنوع أنواع العفن المختلفة بشكل كبير في تحملها لدرجات الحرارة والرطوبة القصوى. يمكن لبعض أنواع العفن البقاء على قيد الحياة في ظروف قاسية مثل التربة المغطاة بالثلوج في القارة القطبية الجنوبية، والتبريد، والمذيبات شديدة الحموضة، والصابون المضاد للبكتيريا وحتى منتجات البترول مثل وقود الطائرات. ^{[12] : 22}

تتمكن العفنات المحبة للجفاف من النمو في بيئات جافة أو مالحة أو سكرية نسبيًا، حيث يكون نشاط الماء ( _aw ) أقل من 0.85؛ وتحتاج أنواع أخرى من العفن إلى المزيد من الرطوبة. ^[13]

تشمل الأجناس الشائعة من العفن ما يلي:

قوالب كوجي هي مجموعة من أنواع الأسبرجيلوس ، وخاصةً أسبرجيلوس أوريزاي ، وثانيًا أسبرجيلوس سوجاي ، التي تم زراعتها في شرق آسيا لعدة قرون. تُستخدم لتخمير خليط فول الصويا والقمح لصنع معجون فول الصويا وصلصة الصويا . تعمل قوالب كوجي على تكسير النشا في الأرز والشعير والبطاطا الحلوة وما إلى ذلك، وهي عملية تسمى التحلل السكري ، في إنتاج الساكي والشوتشو والمشروبات الروحية المقطرة الأخرى. تُستخدم قوالب كوجي أيضًا في تحضير كاتسوبوشي .

الخميرة الحمراء للأرز هي منتج من العفن Monascus purpureus الذي ينمو على الأرز، وهي شائعة في الأنظمة الغذائية الآسيوية. تحتوي الخميرة على العديد من المركبات المعروفة باسم موناكولين ، والتي من المعروف أنها تمنع تخليق الكوليسترول. ^[14] أظهرت إحدى الدراسات أن الخميرة الحمراء للأرز المستخدمة كمكمل غذائي، جنبًا إلى جنب مع زيت السمك وتغييرات نمط الحياة الصحية، قد تساعد في تقليل الكوليسترول "الضار" بنفس فعالية بعض أدوية الستاتين التجارية. ^[15] ومع ذلك، أظهرت أعمال أخرى أنها قد لا تكون موثوقة (ربما بسبب عدم التوحيد القياسي) وحتى سامة للكبد والكلى. ^[16]

تتضمن بعض النقانق ، مثل السلامي ، مزارع بادئة من العفن ^[17] لتحسين النكهة وتقليل التلف البكتيري أثناء المعالجة. على سبيل المثال، قد يظهر البنسليوم نالجيوفينس كطبقة بيضاء مسحوقة على بعض أنواع النقانق المعالجة الجافة.

تشمل القوالب الأخرى المستخدمة في إنتاج الأغذية ما يلي:

• فوزاريوم فينيناتوم – كوورن
• جيوتريشوم كانديدوم – الجبن
• نيوروسبورا سيتوفيلا – أونكوم
• البنسليوم spp. – أنواع مختلفة من الجبن بما في ذلك جبن البري والجبن الأزرق
• Rhizomucor miehei – منفحة ميكروبية لصنع الجبن النباتي وغيره
• Rhizopus oligosporus - تمبه
• Rhizopus oryzae – تيمبيه، جيوكو لـ jiuniang أو مادة أولية لصنع نبيذ الأرز الصيني

كان اكتشاف ألكسندر فليمنج العرضي للمضاد الحيوي البنسلين يتضمن عفن البنسلين المسمى Penicillium rubrum (على الرغم من أن النوع تم تحديده لاحقًا على أنه Penicillium rubens ). ^{[18] [19] [20]} واصل فليمنج التحقيق في البنسلين، وأظهر أنه يمكن أن يثبط أنواعًا مختلفة من البكتيريا الموجودة في الالتهابات والأمراض الأخرى، لكنه لم يتمكن من إنتاج المركب بكميات كبيرة كافية لإنتاج الدواء. ^[21] تم توسيع عمله من قبل فريق في جامعة أكسفورد؛ كلوترباك، لوفيل، ورايستريك، الذين بدأوا العمل على المشكلة في عام 1931. لم يتمكن هذا الفريق أيضًا من إنتاج المركب النقي بأي كمية كبيرة، ووجد أن عملية التنقية قللت من فعاليته ونفت خصائصه المضادة للبكتيريا. ^[21]

واصل هوارد فلوري وإرنست تشين ونورمان هيتلي وإدوارد أبراهام ، وجميعهم أيضًا في أكسفورد، العمل. ^[21] لقد عززوا وطوروا تقنية التركيز باستخدام المحاليل العضوية بدلاً من الماء، وأنشأوا "وحدة أكسفورد" لقياس تركيز البنسلين داخل المحلول. تمكنوا من تنقية المحلول، وزيادة تركيزه بمقدار 45-50 مرة، لكنهم وجدوا أنه من الممكن الحصول على تركيز أعلى. أجريت التجارب ونشرت النتائج في عام 1941، على الرغم من أن كميات البنسلين المنتجة لم تكن دائمًا عالية بما يكفي للعلاجات المطلوبة. ^[21] نظرًا لأن هذا كان أثناء الحرب العالمية الثانية، فقد سعى فلوري إلى مشاركة الحكومة الأمريكية. مع فرق البحث في المملكة المتحدة وبعضها في الولايات المتحدة، تم تطوير الإنتاج الصناعي للبنسلين المتبلور خلال الفترة 1941-1944 من قبل وزارة الزراعة الأمريكية وشركة فايزر. ^{[18] [22]}

يتم استخلاص العديد من أدوية خفض الكوليسترول من مجموعة الستاتين (مثل لوفاستاتين ، من فطر Aspergillus terreus ) من العفن. ^[23]

يتم استخراج عقار السيكلوسبورين المثبط للمناعة ، والذي يستخدم لقمع رفض الأعضاء المزروعة، من العفن Tolypocladium inflatum .

العفن منتشر في كل مكان، وجراثيم العفن هي مكون شائع للغبار في المنازل وأماكن العمل؛ ومع ذلك، عندما تكون جراثيم العفن موجودة بكميات كبيرة، فإنها يمكن أن تشكل خطراً على صحة البشر، مما قد يسبب الحساسية ومشاكل الجهاز التنفسي. ^[24]

تنتج بعض أنواع العفن أيضًا سمومًا فطرية يمكن أن تشكل مخاطر صحية خطيرة على البشر والحيوانات. تزعم بعض الدراسات أن التعرض لمستويات عالية من السموم الفطرية يمكن أن يؤدي إلى مشاكل عصبية، وفي بعض الحالات، الموت. ^[25] قد يكون التعرض المطول، مثل التعرض اليومي في المنزل، ضارًا بشكل خاص. لم تكن الأبحاث حول التأثيرات الصحية للعفن قاطعة. ^[26] يشير مصطلح "العفن السام" إلى العفن الذي ينتج السموم الفطرية، مثل Stachybotrys chartarum ، وليس إلى جميع أنواع العفن بشكل عام. ^[27]

يمكن العثور على العفن في المنزل عادةً في المناطق الرطبة أو المظلمة أو المليئة بالبخار، مثل الحمامات والمطابخ ومناطق التخزين المزدحمة والمناطق التي غمرتها المياه مؤخرًا والمناطق الموجودة في الطابق السفلي ومساحات السباكة والمناطق ذات التهوية السيئة والأماكن الخارجية في البيئات الرطبة. الأعراض الناجمة عن حساسية العفن هي: عيون دامعة وحكة؛ سعال مزمن؛ صداع أو صداع نصفي؛ صعوبة في التنفس؛ طفح جلدي؛ تعب؛ مشاكل الجيوب الأنفية؛ انسداد الأنف والعطس المتكرر.

يمكن أن تشكل العفن أيضًا خطرًا على صحة الإنسان والحيوان عندما يتم استهلاكها بعد نمو أنواع معينة من العفن في الأطعمة المخزنة. تنتج بعض الأنواع نواتج أيضية ثانوية سامة، يطلق عليها بشكل جماعي السموم الفطرية ، بما في ذلك الأفلاتوكسينات والأوكراتوكسينات والفومونيزينات والتريكوثيسينات والسيترينين والباتولين . يمكن استخدام هذه الخصائص السامة لصالح البشر عندما تكون السمية موجهة ضد كائنات حية أخرى؛ على سبيل المثال، يؤثر البنسلين سلبًا على نمو البكتيريا إيجابية الجرام (مثل أنواع كلوستريديوم ) وبعض البكتيريا الحلزونية وبعض الفطريات . ^[28]

يحدث نمو العفن في المباني بشكل عام عندما تستعمر الفطريات مواد البناء المسامية، مثل الخشب. ^[29] تشتمل العديد من منتجات البناء عادةً على الورق أو المنتجات الخشبية أو أعضاء الخشب الصلب، مثل الحوائط الجافة المغطاة بالورق، والخزائن الخشبية، والعزل. يمكن أن يؤدي استعمار العفن الداخلي إلى مجموعة متنوعة من المشاكل الصحية حيث يستنشق شاغلو المبنى جراثيم تكاثرية مجهرية محمولة في الهواء، تشبه حبوب لقاح الأشجار. تشير الكميات الكبيرة من الجراثيم المحمولة في الهواء في الأماكن المغلقة مقارنة بالظروف الخارجية بقوة إلى نمو العفن في الأماكن المغلقة. ^[30] يتم تحديد عدد الجراثيم المحمولة في الهواء عن طريق عينة هواء، حيث يتم تشغيل مضخة متخصصة بمعدل تدفق معروف لفترة زمنية معروفة. لمراعاة مستويات الخلفية، يجب سحب عينات الهواء من المنطقة المصابة ومنطقة التحكم والخارج.

تسحب مضخة أخذ العينات من الهواء الهواء وتترسب جزيئات مجهرية محمولة في الهواء على وسط زراعي. يتم زراعة الوسط في المختبر ويتم تحديد جنس ونوع الفطريات من خلال الملاحظة المجهرية البصرية. تحدد نتائج المختبر أيضًا نمو الفطريات من خلال عدد الجراثيم للمقارنة بين العينات. يتم تسجيل وقت تشغيل المضخة وعند ضربه بمعدل تدفق المضخة ينتج عن ذلك حجم معين من الهواء الذي تم الحصول عليه. على الرغم من تحليل حجم صغير من الهواء بالفعل، فإن التقارير المختبرية الشائعة تستقرئ بيانات عدد الجراثيم لتقدير الجراثيم التي قد تكون موجودة في متر مكعب من الهواء. ^[31]

تنجذب جراثيم العفن إلى بيئات محددة، مما يسهل عليها النمو. وعادةً ما تتحول هذه الجراثيم إلى تفشي كامل إذا تم استيفاء شروط معينة. ^[32] ويمكن اتباع ممارسات مختلفة للتخفيف من مشاكل العفن في المباني، وأهمها تقليل مستويات الرطوبة التي يمكن أن تسهل نمو العفن. ^[27] تعمل تنقية الهواء على تقليل عدد الجراثيم المتاحة للإنبات، وخاصةً عند استخدام مرشح هواء الجسيمات عالي الكفاءة (HEPA). كما تعمل وحدة تكييف الهواء التي تعمل بشكل صحيح على تقليل الرطوبة النسبية في الغرف. ^[33] توصي وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) حاليًا بالحفاظ على الرطوبة النسبية أقل من 60٪، ويفضل أن تكون بين 30٪ و 50٪، لمنع نمو العفن. ^[34]

إن إزالة مصدر الرطوبة هو الخطوة الأولى في معالجة الفطريات. قد يكون إزالة المواد المصابة ضروريًا أيضًا للمعالجة، إذا كانت المواد قابلة للاستبدال بسهولة وليست جزءًا من الهيكل الحامل. قد يكون التجفيف الاحترافي لتجويفات الجدران المخفية والأماكن المغلقة مثل مساحات ركلات أقدام الخزانة مطلوبًا. مطلوب التحقق من محتوى الرطوبة ونمو الفطريات بعد المعالجة لنجاح المعالجة. يقوم العديد من المقاولين بإجراء التحقق بعد المعالجة بأنفسهم، ولكن قد يستفيد أصحاب العقارات من التحقق المستقل. إذا تُرك العفن دون علاج، فقد يتسبب في أضرار تجميلية وبنيوية خطيرة للممتلكات. ^[35]

• 
  ركن المنزل متعفن من الخارج والداخل
• 
  بقع العفن على بطاقة هدية مع عبوة تم تخزينها عن غير قصد لمدة ستة أشهر في حجرة مفتوحة في دراجة نارية

استخدم العديد من الفنانين العفن بطرق فنية مختلفة. على سبيل المثال، قام دانييل ديل نيرو ببناء نماذج مصغرة للمنازل والمباني المكتبية ثم حث العفن على النمو عليها، مما أعطاها مظهرًا مزعجًا ومستعادًا من الطبيعة. ^{[36] تقوم} ستايسي ليفي بنفخ صور مكبّرة للعفن على الزجاج، ثم تسمح للعفن بالنمو في الشقوق التي صنعتها، مما يخلق صورة ماكرو-ميكرو. ^{[37] قام} سام تايلور جونسون ، مخرج Nowhere Boy و Fifty Shades of Grey (من بين آخرين)، بصنع عدد من أفلام الفاصل الزمني التي تلتقط التحلل التدريجي للطبيعة الصامتة المرتبة بشكل كلاسيكي. ^[38]

• دليل وكالة حماية البيئة للعفن