Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9

Безопасность применения перекиси водорода и влияние на окружающую среду

При использовании 3 % перекиси водорода не требуется соблюдения каких-либо особых мер предосторожности. Токсичность перекиси в такой концентрации весьма низка и он полностью разлагается на воду и кислород при разливании или попадании внутрь. 3 % перекись не обладает запахом, не оставляет пятен и не вызывает ожогов. При температуре ниже 60 °C (температура очень горячей воды из-под крана) она даже не действует как отбеливатель. Все свидетельствует о том, что такая перекись не опасна для окружающей среды.

В связи с тем, что промышленная перекись изготавливается химическим путем, а не извлекается, скажем, из натуральных источников, он, скорее всего, не может рассматриваться как экологически чистая субстанция, отвечающая требованиям новомодных сертификационных стандартов. Тем не менее, я считаю, что использование перекиси вполне соответствует духу экологически чистого культивирования. Поскольку перекись, добавленная к грибной культуре, полностью разлагается на воду и кислород по мере того, как грибной мицелий захватывает субстрат, после снятия урожая в грибах от перекиси не останется и следа. Разложение перекиси происходит по причине вполне естественных процессов метаболизма. Более того, перекись водорода сама по себе может быть обнаружена во всех аэробных организмах и во многих натуральных средах. С незапамятных времен пчелы выделяют ферменты, добавляющие перекись в нектар, защищая его от бактерий, грибков и плесени, чем и обусловлены антибактериальные свойства меда. Мицелий по крайней мере некоторых видов грибов производит собственную перекись, которая помогает разрушать древесные субстраты, встречающиеся на пути этих грибов. Даже в человеческом организме перекись является частью защитных механизмов, способствующих выздоровлению. Более того, тысячи приверженцев перекисной системы оздоровления по всему свету принимают внутрь перекись во время еды и называют это перекисной терапией. Считается, что ежедневный прием перекиси приводит к оздоровлению при различных заболеваниях и усиливает жизненные силы организма, а некоторые люди принимают перекись годами (хотя лично я бы не рекомендовал подобных методик…). Наконец, применение перекиси избавляет от использования ресурсоемкого оборудования, оснастки и сопутствующих приспособлений, упрощая каждый этап процесса культивирования грибов.

Есть один вопрос, относящийся к воздействию перекиси на грибной субстрат в качестве оксиданта. Хлор, когда он реагирует с органическими материалами типа бумажной пульпы, производит небольшие количества диоксина, очень опасного канцерогенного вещества. Перекись не производит диоксина и, вследствие этого,

борцы за экологию призывают производителей бумаги отбеливать бумажные волокна перекисью, а не хлором. Опять же, нельзя полностью исключать того, что перекись может вызывать образование других опасных веществ, когда она реагирует с органическими материалами в грибных субстратах, хотя я считаю это весьма маловероятным. Например, аэробные организмы прошли через миллионы лет эволюции, окруженные перекисью и имея ее внутри себя. Перекись образуется в процессе нормального аэробного метаболизма и формируется в естественных условиях при реакции воды с кислородом под воздействием солнечного ультрафиолета. Это означает, что аэробные организмы, скорее всего, приобрели метаболический механизм, позволяющий безопасно иметь дело с различными продуктами окисления, которые образуются в результате реакции перекиси с биологическим материалом. Кроме того, перекись водорода в стерилизованных грибных субстратах ведет себя химически стабильно, а концентрация перекиси, которую мы будем использовать, так низка, что реакции окисления в субстрате должны быть весьма незначительными. Наконец, я ни разу не наблюдал мутагенного или токсического влияния субстрата, обработанного перекисью, на мицелий или плодовые тела грибов. Агаровые среды, содержащие перекись водорода, дают превосходные, здоровые ореолы мицелия, а конечные плодоносящие культуры производят такие же замечательные грибы, как и при использовании традиционных методов культивирования.

Стабильность

3% раствор перекиси, имеющийся в продаже в супермаркетах и аптеках, содержит стабилизатор на основе фосфорной кислоты и достаточно хорошо сохраняется в прохладном месте. После добавления перекиси водорода к стерилизованной и охлажденной среде, перекись, очевидно, разлагается с невысокой скоростью. Точное значение времени, в течение которого перекись сохранит свои свойства, вероятно, определяется сложной зависимостью, включающей состав среды, концентрацию перекиси и температуру. Тем не менее, мой опыт показывает, что перекись обеспечивает защиту от заражений в течение достаточно длительного времени, чтобы различные виды грибов успели безопасно колонизировать субстрат.

С другой стороны, перекись водорода не следует добавлять в горячую среду, если только вы не собираетесь скомпенсировать потерю перекиси при разложении, добавляя большее его количество. В связи с тем, что перекись приобретает свойства отбеливателя при температуре выше 60 °C, она будет легко разлагаться при контакте с комплексными органическими материалами при температурах от 60 °C и выше. Таким образом, перед добавлением перекись вам придется подождать, пока среда остынет — если не до комнатной температуры, то хотя бы до такой, которую терпит рука.

В противовес своему поведению в чистом растворе или стерилизованной среде, перекись быстро разлагается в присутствии перекисеразрушающих ферментов, как это случается при промывании раствором перекиси ран. Разрушенные клетки кожи и кровеносных сосудов, находящиеся в ране, в изобилии содержат перекисеразрушающие ферменты, что вызывает быстрый распад перекисного раствора и выделение пузырьков кислорода. Похожие ферменты, называемые каталаза и пероксидаза, найдены во всех разновидностях живых или бывших живыми тканях, если только они не подвергались температурному воздействию или глубокой переработке. Таким образом, необработанное зерно, мука, опилки, дерево и т. д. будут разлагать перекись за короткое время. Это означает, что вам придется избегать контакта раствора перекиси с подобными материалами при хранении. Это также означает, что если вы хотите включить указанные материалы в состав питательной среды, вам придется удостовериться в том, что перед добавлением перекиси все компоненты среды были подвергнуты тщательной тепловой обработке с целью уничтожения перекисеразрушающих ферментов.

Я предпринимаю определенные меры для обеспечения чистоты раствора перекиси при его хранении. Перед забором перекиси я, в первую очередь, протираю пробку и верхнюю часть бутылки спиртовым раствором, чтобы удалить частицы, которые могут содержать живые микроорганизмы.

После этого я либо отливаю перекись в пастеризованный мерный цилиндр, либо отбираю раствор с помощью чистой, пастеризованной пипетки, снабженной на верхнем конце ватным тампоном-фильтром. Пипетки не нуждаются в автоклавировании, но их требуется, как минимум, обрабатывать в течение нескольких минут кипятком (заполняя выше верхней градуировочной отметки, но ниже ватного тампона), а затем остужать перед тем, как производить забор перекиси.

Градуированный цилиндр объемом 100 мл может послужить удобным сосудом для погружения 10 мл пипетки в кипяток. Нагревание убьет все живые организмы, а перекись уничтожит оставшиеся термоустойчивые споры. Я также слежу за тем, чтобы не допускать закручивания пробки на бутылке, если пробка контактировала с источником заражения.

Различия в концентрации перекиси, поступающей от производителей

Суровая правда жизни состоит в том, что 3 % (согласно этикетке на бутылочке) раствор перекиси водорода, приобретенный вами в аптеке или магазине, на самом деле может иметь несколько иную концентрацию. Концентрация может заметно отличаться как в сторону больших, так и в сторону меньших значений. В какой-то степени можно избежать недоразумений, если не покупать просроченную перекись, проверяя срок истечения ее годности на этикетке (если он указан) и покупая заведомо свежий раствор (например, на бутылках, которые покупаю я, указан только месяц истечения срока годности, а год — не указан). Тем не менее, даже указанный срок годности не дает абсолютной уверенности в том, что концентрация действительно составляет 3 %. Поэтому важно уметь измерять концентрацию перекиси в растворе. Простой способ такого измерения основан на разложении перекиси из пробного образца раствора и измерении количества высвобожденного кислорода, которое я осуществляю с помощью надувного шарика.

Вот мой способ измерения примерной концентрации перекиси:

Возьмите чистую пробирку (предпочтительно с отвернутым краем на горлышке или с накручивающимся колпачком), небольшой надувной шарик и ломтик гриба такого размера, который может быть легко помещен в пробирку. Ломтик можно вырезать из ножки гриба, а кожицу нужно снять, чтобы обнажить большое количество разрушенных клеток. Самые лучшие результаты получаются с молодыми, быстро растущими грибами. Если под рукой не окажется грибов, можно использовать кусочек банана или другого фрукта, покрытого кожурой. Понадобятся также раствор перекиси, резиновое колечко, пастеризованная измерительная пипетка, мерный цилиндр на 100 мл и кастрюлька с водой.

1. С помощью пастеризованной пипетки отберите 5 мл раствора перекиси из бутылки и перенесите его в пробирку.

2. Поместите ломтик гриба на верхнюю часть пробирки (пока не допускайте попадания ломтика в перекись).

3. Освободите шарик от воздуха и натяните его на горлышко пробирки (пробирку держите наклоненной, чтобы ломтик гриба не соскользнул в раствор, пока шарик не поставлен на место).

4. Зафиксируйте резиновым колечком шарик на горлышке пробирки, чтобы газ не начал выходить наружу по мере повышения давления (я считаю наиболее эффективным использовать резинку от порванного колечка, которой можно плотно обвязать шарик на горлышке пробирки).

5. После того, как шарик сел на место, стряхните ломтик в раствор перекиси. Раствор должен немедленно вспениться из-за выделения пузырьков кислорода.

6. Взбалтывайте пробирку. Раствор перекиси должен по большей части разложиться в течение пяти или десяти минут, в зависимости о количества каталазы/пероксидазы в грибном ломтике.

7. Когда разложение почти закончится, вы увидите, что выделение пузырьков замедлилось, а сами пузырьки стали довольно мелкими. Шарик, тем временем, должен подняться и стать упругим, т. к. он наполнится высвобожденным кислородом.