Aspergillus niger, Deuteromycota (Eumycota) bölümüne bağlı, yaygın olarak bulunan, mikroskobik ipliksi bir mantar türüdür. Doğada toprakta, çürüyen bitkisel materyallerde ve organik atıklarda sıklıkla bulunur. Bu tür, Aspergillus cinsi içinde en iyi tanımlanmış ve endüstriyel olarak en çok kullanılan mikroorganizmalardan biridir. A. niger, hem saprofitik özellik gösterir hem de uygun koşullar altında bazı bitkilerde veya gıdalarda patojenik davranabilir. Kolonileri genellikle siyah renkte spor yapıları üretir, bu da adını “niger” (Latince: siyah) kelimesinden almasına neden olmuştur.
Morfolojik Özellikler
Aspergillus niger’in kolonileri genellikle 4–7 gün içinde siyah renge döner. Başlangıçta beyaz pamuksu bir miselyum gelişir, daha sonra yüzeyde koyu kahverengi veya siyah spor kümeleri oluşur. Mikroskobik incelemede hiyalin (şeffaf) hifler, yuvarlak veya hafif elipsoidal konidyumlar ve uzun, dallanmayan konidyoforlar görülür. Konidyoforun ucunda vezikül adı verilen şişkin bir yapı bulunur; buradan fiyalid adı verilen hücreler konidyumları üretir. Bu yapılar genellikle tek katmanlıdır ve karakteristik bir “fırça görünümü” oluşturur. Sporların bol miktarda üretilmesi, türün çevresel dayanıklılığını artırır.
Ekolojik Dağılım ve İzolasyon Kaynakları
Aspergillus niger dünya genelinde tropik ve ılıman iklim bölgelerinde yaygındır. Toprak, tahıl, kuruyemiş, meyve ve sebze yüzeyleri ile gıda işleme alanlarında sıkça izole edilir. Ayrıca iç mekân havasında da tespit edilebilen yaygın bir küf türüdür. Endüstriyel üretim için kullanılan suşlar genellikle toprak veya gıda kökenli örneklerden izole edilmiştir. İlk kez 19. yüzyılın sonlarında izole edilen bu mantar, daha sonra hem gıda teknolojisi hem de biyoteknoloji alanında büyük öneme sahip olmuştur.
Fizyolojik ve Biyokimyasal Özellikler
Bu tür, çok çeşitli karbon ve azot kaynaklarını kullanabilir; bu da onu metabolik açıdan oldukça esnek kılar. Optimum büyüme sıcaklığı genellikle 30–35°C civarındadır, ancak 6–8 pH aralığında da gelişebilir. A. niger oksijenli koşullarda gelişen aerobik bir mantardır. Organik asitler, özellikle sitrik asit, glukonik asit ve malik asit üretiminde yüksek verimlilik göstermesi nedeniyle endüstride değer kazanmıştır. Ayrıca çeşitli enzimler (örneğin amilaz, proteaz, pektinaz, glukoamilaz, selülaz) salgılayarak karmaşık karbonhidratları daha basit bileşenlere parçalayabilir.
Endüstriyel ve Biyoteknolojik Önemi
Aspergillus niger; gıda, ilaç ve kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. En önemli uygulamalarından biri sitrik asit üretimidir, dünya sitrik asit üretiminin büyük kısmı bu tür aracılığıyla gerçekleştirilir. Ayrıca glukoamilaz, laktaz, pektinaz ve fitaz gibi endüstriyel enzimlerin biyoteknolojik üretiminde de kullanılır. Bu enzimler, nişasta bazlı şeker üretiminde, meyve suyu berraklaştırmada, hayvan yemlerinde fosfor biyoyararlanımını artırmada ve deterjan sanayinde işlev görür. Genetik mühendisliği ile modifiye edilen A. niger suşları, yüksek verimlilikte ve güvenli şekilde metabolit üretmek için kullanılır.
Sağlık ve Patogenez
Genellikle saprofit olan A. niger, bağışıklık sistemi zayıflamış bireylerde fırsatçı bir patojen haline gelebilir. Özellikle aspergillozis olarak bilinen solunum yolu enfeksiyonlarına yol açabilir. Bu enfeksiyonlar genellikle sinüsler, kulaklar ve akciğerlerde görülür. Ayrıca bu mantarın ürettiği oksalik asit, bazı doku bölgelerinde kalsiyum oksalat kristallerinin oluşmasına neden olabilir. Ancak diğer Aspergillus türleriyle (örneğin A. fumigatus veya A. flavus) kıyaslandığında patojenitesi genellikle daha düşüktür.
Kontaminasyon ve Gıda Güvenliği
Aspergillus niger, depolanmış gıdalarda ve tarımsal ürünlerde bozulmaya neden olabilir. Özellikle nemli koşullarda tahıl, fındık, kahve çekirdekleri ve baharatlarda gelişebilir. Bazı suşların mikotoksin üretebildiği bildirilmiştir; örneğin oksalik asit, malformins ve nigrin B gibi bileşikler toksik etkilere sahip olabilir. Bu nedenle, gıda üretiminde kullanılan suşların toksijenik olmayan, güvenli izolatlardan seçilmesi esastır.
