Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №5

Комплекс амилаз и протеиназ, выделенных из аспергиллов, используют во Вьетнаме для приготовления соево-рисового соуса «тыонг», считающегося обязательным повседневным продуктом населения.

У нас в стране освоены при помощи грибных ферментов аспергиллов такие технологии, как очистка кожи от волосяного покрова, удаление серебра из старых пленок и пластинок, производство спирта и приготовление различных видов сыров. На последнем специализируется фермент реннетаза, который расщепляет казеин. Всего 0,02 кубических сантиметра 2-х процентного раствора фермента в состоянии свертывать 5 кубических сантиметров молока! В этом отношении грибной фермент не уступает сычугу телячьему, выделенному из животных тканей.

Пенициллы

Как и аспергиллы, эти грибы наиболее часто обнаруживаются в виде плесневых налетов на субстратах растительного происхождения. Интерес к пенициллам был проявлен, когда у них впервые была открыта способность образовывать антибиотик пенициллин. Тогда в изучение этих грибов включились ученые самых разнообразных специальностей: медики, химики, бактериологи, фармакологи. И это вполне оправдало себя, поскольку пенициллин был первым открытым антибиотиком, и его применение сыграло большую роль в науке, так как ускорило открытие и введение в лечебную практику других антибиотических веществ. Лечебные свойства плесеней, образуемых колониями пенициллов, были отмечены еще в 1873 году русскими учеными В.А.Манасеиным и А.Г.Полотебновым.

Тогда их использовали в лечении кожных заболеваний и сифилиса. Ну а официальным отсчетом лечебная история пенициллов ведется с 1928 года. В том году, в Англии, профессор А. Флеминг ставил опыты в своей лаборатории над грозной бактерией стафилококком. Поддерживая жизнедеятельность бактерии в искусственной культуре, он вскоре обратил внимание на характерную особенность. Колония бактерии, развивающаяся в питательной среде, в специальной чашке, притормаживала свой рост в участках, зараженных попавшей из воздуха сине-зеленой плесенью. Флеминг выделил плесень в чистую культуру (пересеял на новую питательную среду). Затем рядом экспериментов он доказал, что действительно гриб выделяет антибактериальное вещество, способное умерщвлять клетки бактерий. Профессор назвал его пенициллином. После работ Флеминга эстафету подхватили его коллеги во многих странах мира. В течение нескольких десятков лет научные мужи вели поиски простых методов получения, очистки пенициллина и проводили клинические испытания этого препарата. В результате был выделен наиболее удачный штамм (сорт) пеницилла, который производил отвечающее многим требованиям лекарство. Ему дали кодовое название Q-176 и, поскольку он был рожден в результате скрещивания нескольких видов грибов, именовали его не иначе как мутантом. В процессе такой мутации Q-176 приобрел способности к высокому производству антибиотиков и, самое главное, к хорошему развитию в искусственных условиях.

В настоящее время работа по созданию новых, более продуктивных штаммов продолжает вестись. Теперь для этой цели прибегают к помощи различных стимулирующих факторов — облучению рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами, действию различных химических реактивов, вызывающих мутацию и т. д.

Лечебные свойства пенициллина особенно разнообразны. Он помогает при лечении эндокардитов, перитонита, остеомиелита, активно борется с гонококками, анаэробными бактериями, вызывающими газовую гангрену, с возбудителями менингита, дает надежду на выздоровление безнадежным больным, когда другие лечебные средства бессильны. Применение пенициллов освоено также в пищевой промышленности, в частности, в производстве группы сыров, характеризующейся наличием так называемой «мраморности». Это сыр «Рокфор» во Франции, сыр «Горгонцолла» в Италии, сыр «Стилтон» в Англии. Всем этим сырам свойственны довольно рыхлая структура, специфический вид (прожилки и пятна голубовато-зеленого цвета) и особый, запоминающийся аромат. Культура грибов используется в определенный момент процесса изготовления сыров. Обычно в заключительной его стадии творожную массу помещают для созревания в специальную камеру-теплицу с температурой 13–14 °C и влажностью 50–60 %, воздух которой содержит споры соответствующих грибов. В течение недели поверхность сыра покрывается пушистым белым налетом плесени толщиной 1–2 мм. Через несколько дней налет приобретает голубоватый или серо-зеленоватый цвет. Масса сыра под воздействием ферментов грибов приобретает сочность, специфический вкус и запах. Способность некоторых пенициллов расти в рыхло спрессованном твороге объясняется тем, что они хорошо переносят низкое содержание кислорода в среде (в смеси газов, образующихся в пустотах сыра, его содержится менее 5 %). Кроме того, они устойчивы к высокой концентрации соли в кислороде, что только стимулирует их образовывать ряд ферментов, разлагающих жировые и белковые компоненты молока.

Спорынья пурпурная

Этот вид микроскопических грибов предпочитает жить в поле на колосьях ржи или пшеницы. На пораженных спорыньей растениях в соцветиях бывают хорошо заметны склероции, имеющие вид рожков черно-фиолетового цвета. В таком виде гриб переживает зиму. Сердцевина склероциев состоит из пучка живых гиф, а оболочка — из толстостенных отмерших клеток. Содержимое склероциев богато сахаром (3–4 %), жироподобными веществами — липидами, органическими кислотами, пигментами, смолами и алкалоидами. При уборке урожая склероции попадают в почву, зимуя затем в ней.

В наше время спорынья причиняет небольшой вред посевам, поскольку повышение культуры земледелия (очистка семян, обработка почвы) резко снизило риск заражения этим грибом.

Практическое значение спорыньи состоит в наличии у нее (в склероциях) токсических веществ — алкалоидов. Наиболее ядовитым из них является эрготинин. Если употребить в пищу продукты из зараженного зерна, то его действие выразится судорогами, длительными спазмами гладкой мускулатуры. Это свидетельствует о специфическом влиянии алкалоидов на функции нервной системы. В ничтожно малых дозах алкалоиды не причиняют вреда, а наоборот, приобретают способности высокоэффективного лекарства. В связи с этим из склероциев спорыньи было налажено их производство. В 1943 году из алкалоидов химическим путем был синтезирован такой известный препарат, как ЛСД. Он применялся в качестве антагониста адреналина. В современной медицине алкалоиды спорыньи нашли применение в лечении сердечно-сосудистых и нервных заболеваний. Интересно отметить, что вещества сходной с алкалоидами гриба природы входили в состав ритуального лекарства древних ацтеков и индейцев Мексики, обладавшего галлюциногенными свойствами.

Наиболее экономически выгодным способом получения алкалоидов считается культура спорыньи на ржи. Разработана и внедрена в практику методика искусственного разведения гриба на этом растении. Для заражения посевов ржи применяют их обстрел спорами спорыньи из пневматических распыляющих пистолетов. Сбор склероциев осуществляют специальными машинами. Обычно их урожай составляет 50-150 кг с 1 га поля. Затем рожки спорыньи мелют в порошок, который обрабатывается для Удаления жира спиртом или эфиром. Раствор фильтруют, из него отгоняют спирт, добавляют холодной воды, в результате чего алкалоиды выпадают в осадок. Далее жидкость упаривают и извлекают тем самым уже готовые алкалоиды. Свежевыделенные алкалоиды имеют достаточно резкий запах пригорелого мяса.

В природе существуют виды низших грибов, избирающие средой свой жизнедеятельности тела различных насекомых. При этом насекомоядные грибы не признаю других источников пищи, кроме как приготовленных по особой рецептуре животных тканей. Целая система специальных ухищрений позволяет этим грибам оседлывать ползающую, летающую и прыгающую братию. Искусно доводя контакт с ними до удовлетворения собственных интересов, грибы иной раз оставляют на обозрение целые кладбища из останков жертв. Такие способности не могли обойти вниманием ученые, бьющиеся над разгадкой вопросов биологической (естественной) защиты сельскохозяйственных культур от паразитов. Благодаря этому из ряда врагов насекомых были выделены несколько групп грибов, поражающих в большом количестве и особенно эффективно, причем не только вредителей-насекомых, но и кровососущих их сотоварищей. Приручение их особого труда не составило, и успех в последующей работе с ними превзошел все ожидания. Итак, остановимся теперь на каждом отдельном виде этих грибов более подробно.

Энтомофторовые грибы

Эти грибы развиваются в природе на довольно широком круге насекомых: капустной белянке, капустной моли, различных тлях, щелкунах, трипсах, яблоневой медянице, пауках, клещах. Есть среди них и особи специального назначения, действующие исключительно только против клопов, сверчков и саранчи.

Все энтомофторовые грибы образуют внутри тела насекомого довольно слаборазвитую одноклеточную грибницу. Со временем грибница распадается на отдельные элементы различной формы и размеров. Током гемолимфы эти элементы разносятся по телу хозяина и, оседая в ряде потаенных мест, начинают свое разрушительное действие. Внутреннее содержимое организма насекомого постепенно оказывается полностью разрушенным и переваренным грибными клетками. Тело насекомого приобретает вид набитого грибной тканью мешка. Сохраняется неизменным только покров этого мешка из хитина. Считается, что смерть насекомого наступает от нарушения циркуляции гемолимфы и от выделяемых грибом продуктов жизнедеятельности — токсинов и ферментов. Продолжительность периода от прорастания спор до гибели у крупных насекомых (саранчи) занимает от 5 до 8 дней, у мелких (комары, мошки, тли) не превышает 2–3 дней.

Особенности развития энтомофторовых грибов вызывают большой интерес. Только им присущ такой характерный признак в распространении спор, как их отстрел, — причем на такое расстояние, которое порой может превысить их собственные размеры в тысячи раз. Толчок, отбрасывающий спору, образуется в результате высокого давления плазмы внутри специального спороносного образования. Массовая гибель некоторых насекомых, например саранчи, происходит в определенные часы, обычно между 15 и 17 часами пополудни. Ночью гриб приводит в порядок спороносные выступы, доводит их способность к предстоящей работе до соответствующего состояния, а обстрел из них спорами начинает рано утром, когда особи саранчи скапливаются кучами. Кроме того, что спора должна попасть на тело насекомого, ей нужно как-то закрепиться на нем прилипнуть. И здесь помогает то обстоятельство, что утром, как правило, повышена влажность от изобилия выступающей на листьях растений, траве росы.

От множества спор, отброшенных грибом, образуется плотное облачко мучнистого вида. Не ожидающие какого-либо подвоха экземпляры саранчи спокойно наблюдают как оно плавно кружит над их головами, накрывая затем их целиком. Уже через сутки насекомые будут жестоко наказаны за подобное поведение. Грибы начнут свое развитие с разжижения внутренних органов тела хозяина. При этом можно наблюдать, как у насекомого растягивается по сегментам брюшко. Затем оно разрывается и изнутри начинает вытекать жидкость с элементами грибницы. В дальнейшем эти элементы прорастают, образуя на поверхности сплошной налет грибницы в виде бархатистой щетки. На брюшной поверхности погибших насекомых вырастают корнеподобные присоски, которыми гриб прикрепляет пораженную жертву к какой-нибудь поверхности. В таком виде насекомое может храниться до следующей весны. Мумифицированное таким образом насекомое представляет своего рода мину замедленного действия для живых сородичей. Отстреливаемые от него споры продолжают вершить безнаказанную агрессию гриба и чинить, тем самым, масштабную чистку рядов саранчи.