Грибы

p align="left">Пивоварение. Пивоварение, как и винокурение, - традиционное производство во многих странах мира. Как правило, оно индустриализировано сильнее, чем виноделие, и дрожжевой компонент имеет здесь еще большее значение. Применяемые штаммы - специальные виды сахаромицетов. Сбраживающие ячменное сусло дрожжевые клетки за короткий срок доводят содержание в нем спирта до 3-5%. Чтобы замедлить слишком интенсивное размножение дрожжей и накопить продукты, придающие пиву его вкус (альдегиды, кетоны, многоатомные спирты), ферментацию проводят при низких температурах - 2-8 °С. В этих условиях дальнейшее окисление альдегидов и спиртов почти не происходит.
Многие пивоварни и сейчас оснащены открытыми бродильными чанами, и лишь крупные заводы имеют гepмeтичные емкости. Крупные дрожжевые клетки в готовом пиве отмирают и оседают, небольшая их доля остается во взвеси, и продолжающееся брожение пива в емкостях для хранения обуславливает насыщение его углекислым газом.

 3.Пенициллы

Род Пенициллиум (Penicillium) относится к порядку гифомицетов (Hyphomycetales) из класса несовершенных грибов (Deuteromycota). Естественное местообитание этих грибов - почва, они часто обнаруживаются на самых разных субстратах, главным образом растительного происхождения.

Еще в XV-XVI вв. в народной медицине при лечении гнойных ран использовалась зеленая плесень. В 1928 г. английский микробиолог Александр Флеминг заметил, что пеницилиум, случайно попавший в культуру стафилококка, полностью подавил рост бактерий. Эти наблюдения Флеминга легли в основу учения об антибиозе (антагонизме между отдельными видами микроорганизмов). В развитии исследований микробного антагонизма значительную роль сыграли Л.Пастер, И.И. Мечников.

Противомикробное действие зеленой плесени обусловлено особым веществом - пенициллином, выделяемым этим грибом в окружающую среду. В 1940 г. пенициллин был получен в чистом виде английскими исследователями Г.Флори и Э.Чейном, а в 1942 г., независимо от них, советскими учеными З.В. Ермольевой и Т.И. Балезиной. Во время второй мировой войны пенициллин спас жизни сотен тысяч раненых. Спрос на пенициллин был так велик, что его производство увеличилось с нескольких миллионов единиц в 1942 г. до 700 млрд единиц в 1945 г.

Пенициллин применяют при пневмонии, сепсисе, гнойничковых заболеваниях кожи, ангине, скарлатине, дифтерии, ревматизме, сифилисе, гонорее и других заболеваниях, вызванных грамположительными бактериями.

Открытие пенициллина положило начало поиску новых антибиотиков и источников их получения. С открытием антибиотиков появилась возможность успешного лечения почти всех инфекционных заболеваний, вызываемых микробами.

Но зеленые плесени успешно применяются не только в медицине. Большое значение имеют пенициллы вида P.roqueforti. В природе они обитают в почве. Мы хорошо знакомы с ними по группе сыров, характеризующихся «мраморностью»: «Рокфор», родиной которого является Франция, сыр «Горгонцола» из Северной Италии, сыр «Стилон» из Англии и др. Всем этим сырам свойственны рыхлая структура, специфический «плесневелый» вид (прожилки и пятна голубовато-зеленого цвета) и характерный аромат. P.roqueforti нуждается в малом количестве кислорода, выносит высокие концентрации углекислого газа.

При приготовлении мягких французских сыров «Камамбер», «Бри» и некоторых других используются P.camamberti и P.caseicolum, которые образуют на поверхности сыра характерный белый «войлочный» налет. под воздействием ферментов этих грибов сыр приобретает сочность, маслянистость, специфические вкус и аромат.

4.Аспергиллы

Аспергиллы, так же как и пенициллы, относятся к классу несовершенных грибов. Естественное их местообитание - верхние горизонты почв, особенно в южных широтах, где их чаще всего обнаруживают на различных субстратах, главным образом растительного происхождения. Большинство представителей этого рода - сапрофиты, но встречаются и условные патогены человека и животных, которые, например, у людей с ослабленным иммунитетом могут вызывать заболевания - аспергиллезы.
Грибы видов A.flavus и A.oryzae - главные компоненты сообщества плесневых грибов, развивающихся на зерне и семенах, главным образом на рисе, горохе, соевых бобах, арахисе. Они продуцируют ферменты: амилазы, липазы, протеиназы, пектиназы, целлюлазы и др. Именно поэтому A.oryzae и родственные ему виды используются на Востоке для пищевых целей в течение многих столетий. Спиртовая промышленность Японии и других стран Востока, в которых для изготовления рисовой водки сакэ требуется сначала осахарить крахмал риса, целиком основана на ферментативных свойствах грибов этой группы. Традиционный соевый соус «сэю», соево-рисовый соус «тыонг» (Вьетнам), суповая заправка на основе соевых бобов «мисо» (Япония, Китай, Филиппины) и другие продукты питания изготавливают с использованием аспергиллов.
Широкое применение в биотехнологии получила способность A.niger и других видов этой группы к образованию лимонной, щавелевой, глюконовой, фумаровой кислот. Кроме органических кислот аспергиллы, и в частности A.niger, cпocoбны cинтeзиpoвaть витамины: биотин, тиамин, рибофлавин и др. Это их свойство находит промышленное применение.

Таблица 1. Свойства грибов

гриб	отрицательные свойства	положительные свойства
дерматофиты	грибковые заболевания кожи	в природе разлагают кератин
спорынья	паразит злаков, ядовит	применяется в акушерстве, гинекологии
пенициллы	порча продуктов питания	применяются в производствах антибиотиков, сыров
аспергиллы	микозы (болезни птиц)	применяются в производствах сыров, соусов, сакэ

Гриб-хищник нашли в куске янтаря

Янтарь запечатлел, как древний хищный грибок окольцевал червя-нематоду, возможно, с целью его съесть

Немецкие учёные из берлинского университета Гумбольдта (Humboldt-Universitдt zu Berlin) под руководством Александра Шмидта (Alexander Schmidt) обнаружили в карьере на юго-западе Франции кусок янтаря, в котором сохранился, предположительно, хищный гриб возрастом около 100 миллионов лет и останки нематод.

Находка побила предыдущий рекорд: найденный тогда хищный гриб был лишь 15-20 миллионов лет от роду. Но не только это удивило исследователей. Обычно хищные грибы проживают в почве, и у них весьма невелик шанс быть "замороженными" в янтаре (являющемся изначально древесной смолой). Теперь учёные надеются, что данный экземпляр хоть немного прояснит, как эволюционировали эти странные существа.

Современные хищные грибы часто ловят в свои липкие "сети" и кольца (срабатывающие подобно лассо) очень маленьких червей нематод, которые питаются на их поверхности. Когда червь умирает, ткани гриба прорастают в него и переваривают.

Пока учёным неизвестно, как хищные грибы изменялись в течение всей своей истории, а изучить это практически невозможно. У грибов отсутствуют скелет или раковина, поэтому, когда они отмирают, ничего не остаётся. Именно поэтому для исследователей так важна эта находка.

Так как найденный гриб обладает такими же, как и современные представители, петлями (около 10 микрометров в диаметре), то биологи делают вывод, что подобное пищевое поведение было свойственно ещё древним представителям хищных грибов.

Хищные грибы к вашим услугам

Вам когда-либо попадался в лесу зубастый подберезовик? А вооруженного острыми когтями масленка не видали?

Нет? Тогда все правильно. Лесные грибы - народ мирный. Даже пользующийся недоброй славой красавец мухомор ни на кого нападать не собирается. Стоит себе на лесной полянке, зверей поджидает. Говорят, лоси его очень любят. А страшная бледная поганка сама перепугана до смерти, от людей старается подальше держаться, в лесной чаще таится. И не вина ее, а беда, что на шампиньон слегка похожа.

И все-таки они существуют, эти странные хищные грибы, столь непохожие на знакомые всем дары леса.

Сначала на экране появился изящный червячок. Многократно увеличенный съемкой, он вольно плавал в растворе, изгибался, охотно позируя. Но вот в углу кадра возникли какие-то странные нити. Они медленно, но верно ползли к червячку. От нитей отходили отростки, превращались в крючки и петли. Вот уже вокруг червячка выросла целая сеть. Он еще пытается освободиться, отчаянно бьется, но кольца и петли сжимаются все туже. Конец.

Так, почти фильмом ужасов начала свой доклад о хищных грибах на Всесоюзной конференции «Пути совершенствования мик-робиологической борьбы с вредными насекомыми и болезнями растений» доктор био-логических наук Нисса Ашрафовна Мехтиева.

УКСУСНАЯ УГРИЦА И ДРУГИЕ

Героиня фильма, уксусная угрица - сущест-во безобидное. Живет себе в забродившем уксусе, никому не мешает. Исследователи любят использовать ее как модельный организм для разных опытов. Для этого доста-точно капнуть немного уксуса в крахмальный клейстер. Но не таковы ее многочисленные братья и сестры по классу нематод, или круглых червей.

Хочу, чтобы меня поняли правильно. Вовсе не собираюсь бросить тень на весь этот класс, по числу особей самый многочисленный в царстве животных и уступающий лишь классу насекомых по числу видов. Многие его представители честно трудятся в отдаленных уголках Земли, подчас в очень не-легких условиях, внося неоценимый вклад в круговорот веществ в природе. Это до-стойные, уважаемые жители воды и суши. Особенно много нематод живет в почве.

Но есть среди них виды, роды и даже целые отряды, вступившие на скользкую дорожку паразитического существования. Одни поселяются в тканях растений, другие внедряются в организм животных и живут за счет хозяина.

Возьмем фитонематод, живущих в тканях растений. Раньше неурожаи картофеля и свеклы после нескольких лет монокультуры приписывали «утомлению почвы». Лишь в нашем веке было открыто, что виноваты нематоды. Ежегодные потери мировой сельскохозяйственной продукции от них око-ло 12 %. В денежном выражении для 20 основных культур это 77 миллиардов долларов. И не подумайте, что такая беда только в раз-вивающихся странах с отсталой агротехни-кой. Так, в США фитонематоды причиняют ежегодный убыток в 5-8 миллиардов дол-ларов. И поэтому сейчас по сравнению с 1967 годом затраты на изучение фитоне-матод возросли в США в восемь раз.

Эти крошечные червячки вредят на полях, в огородах и теплицах. Например, огурцы и помидоры терзают так называемые галло-вые нематоды, образующие вздутия на кор-нях.

ВЕЧНЫЙ БОЙ

Для борьбы с нематодами в теплицах почву пропаривают и вносят ядохимикат - какой-либо нематицид, например дазомет или гетерофос. Для розничной продажи населе-нию у нас разрешен только один немати-цид - тиазон 40 %. Его рекомендуют равно-мерно вносить в почву (тщательно переме-шивая ее при этом на глубину пахотного слоя). При сильном заражении галловыми нематодами приходится менять всю землю в теплице.

Чтобы избавиться от нематод на полях, земледельцы издавна применяют чередование культур. Например, после 5-7 лет моно-культуры картофеля выращивают люпин или другие бобовые. Замечено также, что нематод отпугивают некоторые растения, например редька и бархатцы.

Однако полного оздоровления почвы эти меры не дают.

Больше надежд на селекционеров, на устойчивые сорта. Начиная с шестидесятых годов в разных странах выведено много устойчивых к нематодам сортов картофеля. Увы, нередко их клубни оказываются невкусными не только для нематод, но и для нас. Так получилось, например, с сортом Мета, выведенным Литовским НИИ земледе-лия совместно с Всесоюзным НИИ гельмин-тологии им. К. И. Скрябина. Районированный в Литве, Белоруссии и нескольких областях РСФСР, он не находит сбыта из-за низких вкусовых качеств.

К борьбе с нематодами подключилась и генная инженерия. Прошлым летом две американские фирмы, «Микоген» и «Монсанто», подписали соглашение о введении гена, ответственного за выработку токсина бактерии Bacillus turyngiensis в растения сои, хлопчатника, томатов и картофеля. Этот токсин убивает фитонематод. Полагают, что растения таким образом будут сами себя защищать.

Почему же так трудна борьба с немато-дами?

Дело в том, что за многие века эволюции нематоды выковали очень серьезное оружие - способность образовывать цисты. Циста - это старая самка, набитая личин-ками. Этакий кожаный мешочек. Благодаря своей прочной оболочке, циста спокойно пе-реносит все невзгоды - и пропаривание, и химические обработки почвы. Циста может храниться в земле десятками лет. А придет время - личинки выйдут из нее и примутся за свое. Но вернемся к хищным грибам.

ТРЕТЬЕ ЦАРСТВО

Карл Линней, создатель систематики живого, отнес грибы к царству растений. У него были для этого веские основания. Как и у растений, клетки грибов окружены оболочкой из клет-чатки, и, полагал Линней, грибы, в отличие от животных, неспособны к активному дви-жению.

Однако в наши дни специалисты выделяют грибы в отдельное, отличное от растений и животных третье царство. Число видов в нем огромно. Многие из них по отношению к лю-дям настроены враждебно: вызывают болезни человека. Не милуют они и животных, и ра-стения, портят пищу, древесину, текстиль и другие материалы. Но есть среди грибов такие, кого мы с полным правом можем называть друзьями. Среди них и герои моего рассказа. Английский ученый К. Л. Даддингтон так и озаглавил свою книгу о них: «Хищные грибы - друзья человека».

В науке они фигурируют не так уж давно, с шестидесятых годов прошлого века. Именно тогда известный русский миколог и фитопатолог, специалист по грибам и болезням растений Михаил Степанович Воронин, ис-следуя под микроскопом почвенный гриб Arthrobotrys oligospora, тщательно описал и зарисовал никем еще не виданные крючки, петли и кольца, в изобилии образующиеся на нитях и спорах гриба. Увы, их назначение многие годы оставалось загадкой.

Лишь в 80-х годах того же XIX века Вильгельм Цопф, профессор университета в Галле, установил, что странные образования не что иное, как орудия охоты! Ловчие петли, кольца и крючки нужны хищным грибам для того, чтобы охотиться на нематод, превосходящих их силой и размерами.

ОБИТАТЕЛИ ТРУХЛЯВЫХ ПНЕЙ

Исследования в США, Великобритании и Франции, а начиная с 1946 года и в нашей стране, показали, что в природе хищные гри-бы отнюдь не редкость. Например, они всюду встречаются в почве, компосте и трухлявых пнях - словом, там, где происходит разложение растительных остатков.

Как и хорошо известные всем лесные гри-бы, хищники состоят из тонких длинных нитей - гифов, образующих грибницу, или мицелий. Но плодовых тел, которые мы в обиходе называем грибами, у них нет. Размно-жаются миниатюрные хищные грибы спорами, образующимися на концах гифов. Обна-ружить их можно с помощью микроскопа.

Питаясь растительными остатками, хищ-ные грибы пополняют свое меню животной пищей. Долгое время никто не знал, как им удается справляться со своими жертвами. Высказывали предположения, будто хищные грибы вооружены химическим оружием - выделяют антибиотики, токсины и другие биологически активные вещества. И действи-тельно, такое оружие было у них найдено. Но когда в опытах его обрушили на нематод, гибель не превысила 20 %.

Азербайджанские ученые под руководст-вом Н. А. Мехтиевой - помните рассказ о кинофильме? - для изучения химического состава хищных грибов применили метод тонкослойной хроматографии. Оказалось, что в их химическом арсенале есть плохо растворимые в воде вещества, которые действуют как контактные яды. Едва нематоды оказы-ваются в ловчей сети гриба, на поверх-ности колец выделяются капельки клея вроде латекса, прочно удерживающие жертву, как муху на липкой бумаге.

Рентгеновский анализ в Кишиневском ВНИИ биологических методов защиты растений показал очень высокое, по сравнению с гифами, содержание в ловчих кольцах калия, фосфора и особенно кальция. Калия и фосфора было больше в 15 раз, а каль-ция - в 40. А ведь кальций очень нужен животным при мышечных сокращениях - он вступает в связь с белком тропонином. А раз так, то не служат ли хищные грибы живым мостиком между царством растений и царством животных?

КАПРИЗНЫЕ ОХОТНИКИ

Идея взять хищные грибы для биологической борьбы с нематодами появилась еще в 30-е го-ды нашего века. Она казалась заманчивой: ведь в нашем распоряжении появилось бы надежное, а главное, совершенно безопасное природное средство уничтожения нематод не только на полях, но и в ветеринарии и даже в медицине.

Первые опыты были проведены американ-цами перед второй мировой войной на Гавай-ских островах, где нематоды сильно вредят ананасовым плантациям. Большие сосуды за-полняли землей, туда же вносили хищные грибы.

Почти одновременно французские ученые из Института Пастера попытались исполь-зовать хищные грибы против нематод, по-ражающих бегонии, и нематод, паразитирующих в организме овец и лошадей.

Увы, уже в этих первых опытах хищные грибы показали свой капризный нрав. Часто без видимых причин они наотрез отказы-вались охотиться на нематод и довольствовались мирным сосуществованием. Когда бы-ло достаточно питания, хищные грибы сво-рачивали свои сети, убирали ловчие кольца и крючки и становились мирными вегета-рианцами. И все же...

ПАРАЗИТЫ НЕ ПОДВЕДУТ

Ученые ВНИИ гельминтологии сосредоточи-лись на поиске и отборе наиболее актив-ных, самых хищных штаммов. Ведь не может быть, чтобы среди хищных грибов не нашлось настоящих охотников, не желающих доволь-ствоваться мирным сосуществованием. Воз-можности для этого немалые. Из ныне из-вестных науке 87 видов хищных грибов в на-шей стране обитает чуть не половина - 41 вид.

Еще в 60-х годах В. Б. Удаловой и Н. В. Мацкевич методом сложного ступен-чатого отбора удалось получить активный, штамм того самого Arthrobotrys oligospora, который исследовал еще Воронин. Они обозначили его ВГМГ -- 2461D. А в 1982 году Т. В. Теплякова выделила в Новосибирской области из почвы другой активный штамм, обозначенный ВКМГ-3062.

На основе этих штаммов сейчас созданы два препарата хищных грибов для борьбы с нематодами в теплицах. Это особенно кстати - с 1 января 1990 г. постановлением Главного государственного санитарного врача СССР химические обработки в теплицах запрещены.

Грибной препарат на основе первого штамма выращивают в лаборатории на соломисто-навозном компосте с наилучшим для! роста хищных грибов соотношением глюко-зы, гемицеллюлозного комплекса и азота белка. Либо культивируют гриб на биоперег-ное - продукте переработки жидкого свино-го навоза личинками мух.

Препарат на основе другого штамма полу-чают двумя способами - поверхностным и глубинно-поверхностным. Субстратом здесь служит смесь торфа с соломой и биоперегной. Можно взять и подсолнечную лузгу.

Готовые препараты вносят в почву до и после посадки рассады.

В испытаниях в 1989 г. в подмосковном тепличном комбинате «Белая дача» число нематод в растениях упало вдвое, а личинок в почве втрое и больше. Прибавка урожая составила до 1 кг на квадратный метр. Право, успех немалый.

В 1988 г. препараты хищных грибов экспо-нировались в Чехо-Словакии на выставках «Инвекс-88» и «Советские изобретатели», а на ВДНХ в том же году были удостоены золотой медали.

Сейчас можно говорить о последних ста-диях утверждения лабораторного регламента получения биопрепарата хищных грибов на подсолнечной лузге. И вся эта проблема, вероятно, будет включена в общесоюзную программу «Экология».

Пока эффективность препаратов нельзя считать достаточной - галловые нематоды размножаются очень быстро, и необходимо, чтобы их гибло не меньше 98 %. Но просвет уже виден. Скорее всего именно хищные грибы помогут нам справиться с опасней-шими картофельными нематодами, включен-ными в национальный список карантинных объектов.

Сейчас проходит последние стадии утверж-дения технологический регламент на пре-парат нематофагин-БЛ для борьбы с не-матодами в защищенном грунте. Заботы о его изготовлении взяло на себя Всесоюз-ное производственно-научное объединение «Союзсельхозхимия». На него сейчас вся надежда.

Мне же остается сказать: лиха беда - начало.

Убийцы

Не только политики, но и грибы время от времени играют в жизни народов судьбоносную роль. В середине прошлого века ирландцев неожиданно победил враг, о котором они даже не слышали, -- гриб фитофтора. Из четырех миллионов населения страны четверть питалась исключительно картофелем, еще у двух миллионов картофель составлял 70% рациона. Два года фитофтора оставляла ирландцев без картошки и свела в могилу больше, чем все их враги за всю историю, -- более миллиона человек. Еще полтора миллиона сбежали с поля брани в Америку. Те, кто остался, несколько лет жили на положении пленников. Недавно в Дублине прошла международная конференция, посвященная 150-летию национальной трагедии. Ирония судьбы заключается в том, что корнеплодов и клубней у растений когда-то не было. Под воздействием микоризных грибов на корнях растений появились сначала разрастания, а они в ходе эволюции постепенно превратились в картошку, морковку и т.д. Так что на полях Ирландии фитофтора воевала с микоризными грибами. Люди оказались случайными жертвами.

Страницы: 1, 2, 3, 4