Гриби (работа 2)

Гриби

У житті лісу гриби відіграють виняткову роль. Розмножуються вони дрібними часточками - спорами. На грибниці (міцелій) розвиваються плодові тіла - гриби, які ставляться до не зелених рослин. Вони позбавлені хлорофілу, не виробляють органічних речовин з неорганічних, а харчуються за рахунок готових речовин. По способі харчування гриби підрозділяють на три групи: сапрофіти, паразити й мікоризні.

Сапрофіти - гриби, що харчуються залишками живих організмів, в основному рослин. До них ставляться дощовики й печериці. Паразити - гриби, що розвиваються за рахунок живих організмів - рослин і тварин. Це численні трутовики, що утворять на деревах великі плодові тіла й зухвале гниття деревини. Мікоризні гриби присвячені до певних видів дерев. Грибниця, обплітаючи коріння дерев, одержує від них вітаміни й вуглеводні речовини. У свою чергу гриби сприяють розвитку лісу, беруть участь у створенні ґрунтового покриву. Разом з мікроорганізмами вони розкладають лісову підстилку, переробляє мінеральні речовини й інші продукти розкладання в легко доступні форми для засвоєння.

Приуроченість грибів до однієї якої-небудь породи дерев знайшла відбиття в їхній назві - красноголовець, підберезник, дубовик. Деякі гриби перебувають у симбіозі з одним деревом, інші - з декількома, окремі взаємовигідно живуть з багатьма деревами. Мікоризні гриби й ліс не можуть існувати друг без друга. Для вирощування лісу на новому місці необхідно вносити в ґрунт гриби.

Взаємовигідне співжиття утворюють гриби з деревними породами вищих рослин. Міцелій гриба обплітає корінь зовні, а також проникає в тканину дерева. Утвориться так звана мікориза, тобто з'єднання кореневої системи дерева з гіфами гриба. У результаті значно збільшується усмоктувальна поверхня кореневої системи дерева. Гриб своїми сильно розгалуженими гіфами всмоктує із ґрунту воду й передає її в корінь дерева, які в такий спосіб одержують додаткову вологу.

Наукові досвіди показали, що дерева в симбіозі із грибами ростуть набагато швидше, ніж ті, у коріннях яких відсутня грибна мікориза. Дерево одержує від гриба додаткову вологу й мінеральні солі, гриб від дерева - готове харчування. Для багатьох грибів симбіоз необхідний, оскільки їхнє плодове тіло утвориться тільки в контакті гіфів з коріннями дерева.

Деякі види грибів пов'язані з кореневою системою певних видів листяних або хвойних дерев. Наприклад, білий гриб утворить мікоризу з дубом, грабом, буком, березою, сосною, ялиною.

Гриби розмножуються спорами, які розсипаються в безпосередній близькості від капелюшка гриба. Пророслі суперечки на наступний рік утворять на коріннях дерева нову мікоризу. Досвідчені грибники знають це й щорічно приходять на те саме місце, зрізуючи гриби ножем, щоб гіфи залишилися в землі. Тоді наступного дня або незабаром з'являються нові молоді капелюшки грибів.

Грибники, відправляючись на «тихе полювання», залишають не торкнутими багато їстівних грибів. Не беруть навіть печериці. А цей гриб по поживності рівноцінний білому й рижику. Він росте групами із травня до пізньої осені на полях, у садах, городах, лісосмугах, лугах, навіть на тротуарах.

Найчастіше грибники зневажають і дощовиками. Ці смачні й живильні гриби ростуть рясно після теплих травневих дощів усюди, досягаючи іноді гігантських розмірів (більше 10 кг).

Ліки із грибів широко використовують у сучасній медицині. Практика підтвердила їхній сприятливий вплив на організм людини завдяки антибактеріальним властивостям.

У сироварінні здавна використовували витяжку зі сичуга жуйних тварин, виділяючи сичуговий фермент ренін, необхідний для виготовлення твердих сирів. Фермент руссулін, ні в чому не уступає реніну. Кілька років назад ленінградські мікологи виявили, що один із грибних ферментів добре сквашує молоко з утворенням щільного згустку. Це відкриття привернуло увагу фахівців. Співробітники Всесоюзного науково-дослідного інституту молочної промисловості після численних досвідів, дослідивши 150 видів сироїжок, знайшли один вид, фермент якого за 30 хв сквашує 100 л молока з утворенням щільного згустку.

А «тихе полювання»! Ми одержуємо заряд бадьорості, знаходимо щиросердечну рівновагу. Але це не таке просте заняття. Воно вимагає надзвичайної обережності, тому що існують і отрутні гриби, досить схожі на їстівні. Щоб виключити небезпека отруєння, необхідно навчитися визначати гриби. Особливо обережно необхідно збирати пластинчасті гриби, тому що більшість отрутних грибів ставиться до них.

Серед трубчастих грибів відомий єдиний отрутний гриб - сатанинський. В окрему групу виділяють умовно їстівні гриби. Незважаючи на те, що вони містять отруйні речовини, після відповідної обробки вони стають придатними для їжі. Деякі гриби, хоча й знешкоджуються при попередній обробці, зберігають неприємний смак і запах. Їх відносять до групи неїстівних і не збирають.

Небезпечними можуть бути і їстівні гриби, якщо вони перерослі, старі. У дубових лісах ростуть білий гриб, сатанинський, грузді, сироїжки, свинушки, лисички, опеньки, мухомори, дубовик, у соснових - білий гриб, рижики, маслюки, сироїжки, свинушки, козляки, моховики, польський гриб, рядовики, рядка, лисички, опеньки, мухомори, у березових гаях - білий гриб, дубовик, грузді, підберезник, красноголовець, сироїжки, волнушки, лисички, моховики, свинушки, рядка, вешенки, опеньки, мухомори, у ялинниках - білий гриб, рижики, красноголовці, грузді, сироїжки, гриб-парасолька, маслюки, моховики, зморшки, рядки, свинушки, лисички, мухомори, в осичняках - красноголовець, грузді, лисички, ожин жовтий, моховики, свинушки, зморшки, вешенки, опеньки, мухомори.

Гриби з'являються в місцях, де добре розвивається грибниця: на узліссях, галявинах, узбіччях доріг, просіках, невеликих височинах (в основному на схилах).

Білий гриб варто шукати в заростях вересу, серед невеликих мохових купин. У густому лісі гриби майже не зустрічаються, оскільки ґрунт тут недостатньо прогрітий, а також на сильно задерненних або замшілих ділянках лісу. Строки появи грибів залежать від погодних умов. Про їхню появу сигналізують фази розвитку рослин: цвіте осика - з'являються зморшки; з осики летить пух - під нею шукайте красноголовець; колоситься жито - пішли білі гриби-колосовики; цвіте липа мелколистяна - поява другого шару білих грибів; у жнива з'являється другий шар підберезників; овес у восковій спілості - пішли осінні опеньки; поява мухоморів - через кілька днів будуть білі гриби. За волнушками з'являються рижики.

На жаль, необережне втручання людини в життя лісу, забруднення навколишнього середовища приводять до зменшення грибів. Уже багато хто з них занесені в Червону книгу.

Перебуваючи в лісі, варто пам'ятати, що гриби, як і всі корисні рослини, необхідно охороняти, берегти їх для майбутніх поколінь.

Не збирайте (і не зрізуйте) переспілі гриби. Вітер рознесе їхні суперечки для утворення нових грибниць. Не спушуйте, не розкидайте лісову підстилку. Цим ви руйнуєте нитки грибниць, після чого вони погано плодоносять.

При зборі зрізуйте гриби ножем. Не збирайте поганок, мухоморів. Ними годуються звірі й птахи. Помнете, у лісі немає нічого зайвого.

На Землі немає такої сфери, у якій би не були виявлені мікроорганізми. Вони скрізь - у повітрі, воді, ґрунті. Роль і участь у нашім житті мікроорганізмів важко переоцінити. Вони воістину всюдисущі, мають величезну швидкість росту, можуть існувати й розмножуватися на будь-яких субстратах, у тому числі й неорганічних, здатні давати астрономічне по чисельності потомство, а при несприятливих умовах упадати в анабіоз - стан між життям і смертю. Мікроорганізми - дивні трансформатори й акумулятори енергії.

Понад триста років тому (1663 р.) завдяки допитливості сукнороба з голландського міста Дельфта Антони ван Левенгука людство довідалося про існування мікроорганізмів. Він описав свої спостереження в 112 листах Лондонському Королівському товариству. Пізніше була видана книга «Таємниці природи». І лише через 100 років у результаті геніальних відкриттів Луї Пастера стала прояснятися роль мікроорганізмів як діючого початку багатьох харчових виробництв, історія яких іде в глибоку стародавність. Початок мікробіології - науки про мікроорганізми - прийнято відраховувати із часу Луї Пастера.

Однак ще задовго до Пастера людство використовувало мікроорганізми.

Винороби й сировари стародавності навіть не підозрювали про існування мікробів, але це не заважало їм варити сири й робити провина. Процес скисання молока, випічки хліба був також відомий нашим предкам, але мікробіологічна сутність його була непояснена. Тільки на основі знання хімічних законів Луї Пастер дав пояснення процесам, використовуваним у виноробстві, при одержанні сирів, пива й в інших виробництвах.

Породжена досвідом усього людства й генієм Луї Пастера мікробіологія переживає зараз період бурхливого розквіту.

Неможливо назвати область людських знань, прямо або побічно не пов'язану з мікробіологією. Недосвідчена людина знайома, як правило, лише з негативною стороною діяльності мікроорганізмів. Мікроби викликають хвороби рослин, тварин, людини. Люди більше знаючі знають, що кисляк, кефір, ряжанку, масло й сметану одержують із молока за допомогою різних мікроорганізмів.

Мікроорганізмам властива й разюча здатність пристосовуватися до нових умов існування, що появились у результаті діяльності людини. Вони не гинуть навіть в умовах глибокого вакууму й при наднизьких температурах. При недоліку їжі або інших несприятливих умов чимало мікроорганізмів упадають у сплячку, спочиваючі форми у вигляді спор або цист. У такому стані вони можуть перебувати десятки, сотні років чекаючи гарних умов.

Бактерії здатні протистояти високим температурам, тиску й радіоактивному випромінюванню, залишають далеко позаду інші форми життя.

Мікроорганізми здатні жити у внутрішнім середовищі інших живих організмів. Тут вони виступають у двох ролях: як паразити і як організми, що виконують корисні функції. Наприклад, величезний обсяг роботи з переварювання рослинної їжі в шлунку жуйних тварин проводять мікроби.

Безліч бактерій вступають у симбіотичні відношення з рослинами. Деякі з них, поселяючись на коріннях бобових рослин, допомагають їм засвоювати азот з повітря. На 1 г сухих корінь доводиться до 10 млрд. бактерій-азотфиксаторів.

Та й у внутрішніх органах людини живе величезна кількість бактерій, тільки в шлунку їхніх 500 видів. І не дивно, що мікроорганізми всюдисущі.

У цей час у світі налічується близько 2,5 млн. органічних і неорганічних з'єднань. Щодня створюються всі нові речовини й матеріали, що синтезуються в лабораторіях усього миру. І, незважаючи на виробництво в астрономічних цифрах, різних продуктів, наша планета не перетворилася в склад виключених із кругообігу речовин. Основна заслуга в цьому належить всеїдним мікроорганізмам. Вони використовують не тільки органіку, але й неорганікові. Є й такі, які харчуються аміаком, нітратами, сірководнем, залізом, воднем, вуглекислим газом і іншими хімічними елементами.

Без мікроорганізмів життя на Землі неможлива. Тому будь-яка дія, втручання людини в природу повинне бути попередньо обдумане з погляду впливу на навколишні нас мікроорганізми.

Специфічний шлях розвитку грибів, тенденція до спрощення полового апарата, особливі форми захисту генеративних органів, якими є плодові тіла, що не мають аналогів у рослинному світі, існування поряд зі спільністю також і розходжень у біосинтезі, здійснюваному рослинами й тваринами, будова таллома, відсутність гормонів і інші особливості грибів дали підстава біологам, поряд із прокаріотами, рослинами й тваринами, виділити цю якісно своєрідну групу в самостійне царство.

У більшості грибів вегетативне тіло складається зі сплетення гіф - міцелію, що представляє собою багатоядерну цитоплазму, найчастіше розділену перегородками й оточену клітинною стінкою. У деяких грибів вегетативне тіло складається з однієї клітини.

Процеси, що одночасно протікають у клітині, об'єднані в загальну збалансовану систему, тобто втримуються в ній органоїди й мікромолекулярні комплекси діють не ізольовано, а в тісній взаємодії один з одним, тому що тільки при цих умовах можлива нормальна життєдіяльність клітини.

Головна роль у житті належить ядру, ДНК якого контролює синтез білків-ферментів, що здійснюють тісний зв'язок між всіма компонентами клітини. Загальне число білків-ферментів у клітинах досягає 10 000, у той час, як кількість не ферментних білків не перевищує 100. Значні зміни в змісті білків, необхідних для регуляції синтетичних процесів у клітинах грибів, наступають протягом декількох хвилин, тобто значно швидше, ніж у вищих рослин. Існує регуляція механізму індукції ферментів або прискореного його синтезу при адаптації гриба до відповідного субстрату (індуктору), а також до репресії (процесу, протилежному індукції). У репрессуїмой системі репрессор блокує синтез ферменту, а в індукційний фермент інактивується, у результаті чого з певної ділянки ДНК як би знімається гальмо, починається синтез відповідної матричної РНК, і відбувається синтез ферменту. Іншими словами, наступають прискорена координація й регулювання обмінних процесів, реакцій синтезу й розпаду органічних речовин, що входять до складу грибних клітин.

Клітини грибів синтезують власні білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди, ліпіди й інші речовини, використовуючи при цьому порівняно деякі метаболіти: пировиноградну кислоту, ацетил-коа, сукцинил-Коа, рибозу, гліцин і ін. Ці вихідні продукти мають невелику молекулярну масу. Їхнє утворення супроводжується виділенням доступної для засвоєння енергії. Отже, у живій клітині постійно йдуть процеси розпаду складових частин цитоплазми й органоїдів і відновлення їх за рахунок речовин, що надходять із навколишнього середовища.

Харчування грибів

Поглинання живильних речовин організмами являє собою складний і багатобічний процес, у якому беруть активну участь поверхневі мембрани - плазмалемма й тонопласт. Речовини, необхідні організму й вступники в клітину, здатні вступати з поверхневими ділянками цитоплазми в різноманітні зв'язки. Природа цих зв'язків визначена особливостями харчування й загальним станом цитоплазми, здатністю її до руху й швидко, що протікають процесами, самовідновлення.

Подиху належить найважливіша роль в активуванні поверхні цитоплазми й насиченні її акцепторами з'єднань, що поглинаються з навколишнього середовища, зокрема мінеральних речовин. Енергія, необхідна для фіксації мінеральних з'єднань, що поглинаються цитоплазмою з навколишнього середовища, доставляється макроергичними зв'язками АТФ, що утворяться в ході подиху. Кожному мінеральному елементу властиве специфічний механізм взаємозв'язку з подихом, тобто єдиний механізм взаємозв'язку між подихом і поглинанням речовин відсутній. Таким чином, тільки в процесі подиху створюються умови для безперервного активного зв'язування на поверхні цитоплазми мінеральних і органічних сполук. У грибів проникнення мінеральних і інших речовин відбувається в результаті дії Н+-насоса, дифузії й пиноцитоза.

Засвоєння вуглеводів. Головна роль у харчуванні грибів - бесхлорофилльних гетеротрофов - належить органічним джерелам вуглецю, оскільки інші форми вуглецю для них недоступні. Більшість грибів належить до полифаг, тобто пристосовано до використання різноманітних органічних речовин. Частина їх ставиться до монофагам з характерною вузькою спеціалізацією (спеціалізовані паразити, а також деякі сапрофіти, наприклад, різні дріжджові гриби).

Для харчування грибів як джерело вуглецю найбільше значення мають вуглеводи, органічні кислоти, жири й жирні кислоти, амінокислоти й деякі інші вуглеводні з'єднання. Вуглеводи. У природних умовах більшість грибів для харчування звичайно використовують високомолекулярні полісахариди, які гидролизуються відповідними ферментами до простих цукрів. Придатність для харчування тих або інших джерел вуглецю визначається по швидкості росту міцелію, інтенсивності утворення спор, кількості певного метаболіту, що накопичується в середовищі. Тим часом по ступені засвоєння моносахариди істотно різняться. Всі гриби краще засвоюють глюкозу. Цей цукор широко використовується для готування живильних у з якості джерела вуглецю. Фруктоза менш універсальна, хоча більшість грибів на середовищі, що містить фруктозу, росте так само добре, як і на середовищі із глюкозою. Галактоза, що також ставиться до гексоз, засвоюється погано. Трохи гірше організмами грибів використовуються пентози, із числа яких найбільше охоче сприймається ксилоза, що втримується в здеревілих клітинах у вигляді ксилана. Тому деякі дереворазрушающие гриби, наприклад Serpula lacrymans, Stereum frustulosurn і інші, ксилозу воліють всім іншим джерелам вуглецю. З інших пентоз вони досить добре усмоктують арабинозу, значно гірше - рибозу. Дуже добре засвоюють багато грибів багатоатомні спирти, що дають при окислюванні відповідні цукри. Особливо придатний для них маннит, хоча деякі гриби-дермафити маннит не використовують. Ця властивість є їхньою систематичною ознакою. Сорбіт і продукти його окислювання засвоюються всіма грибами. Передбачається, що маннит відіграє роль осмотического агента, що забезпечує тургур плодових тел. Одноатомні спирти (етиловий, метиловий і ін.) мало придатні для їхнього харчування.

Дисахариди також використовуються для харчування, однак на середовищах, що містять ці з'єднання, міцелій у ряді випадків розвивається гірше. Так, засвоєння сахарози стримується тим, що в багатьох грибів инвертаза є тільки внутрішньоклітинним ферментом, тому цей дисахарид у живильному не середовищі розщеплюється. Однак на середовищі із сахарозою добре ростуть і плодоносять багато руйнуючих дерева, мікоризні й деякі інші гриби, засвоюючи її без попереднього гідролізу. Фактично всі гриби використовують мальтозу - продукт розщеплення крохмалю, а також целлобиозу, що складається як і мальтоза із двох глюкозних залишків, але з'єднаних р-глюкозидной зв'язком. Деякі гриби (Tricholoma fulvum) нездатні розщеплювати цей дисахарид до глюкози.

Багато грибів добре засвоюють трегалозу (грибний цукор), що втримується у великій кількості в ріжках ріжків і дріжджах. Менш придатна для їхнього харчування лактоза, оскільки вхідна в її склад галактоза засвоюється погано.

Трисахарид рафиноза використовується грибами як джерело вуглецю. Добре ростуть на середовищі з рафинозой деякі види з пологів Polyporus й Chaethocladium.

З полісахаридів найкраще джерело харчування - крохмаль. Причому для багатьох афиллофорових, агарикових і інших грибів, внаслідок більше повільного гідролізу й нагромадження кислот, крохмаль як джерело харчування перевершив навіть глюкозу. Разом з тим деякі гриби, що не містять амілазу, наприклад, більшість дріжджів, крохмаль не використовують.

Целюлоза, що складається з молекул глюкози, у природних умовах гидрозується головним чином дерево руйнівними грибами з пологів Serpula, Poria, Fomes і ін. У розкладанні целюлози лісової підстилки діяльну участь приймають багато цвілевих грибів - різні види Penicillium, Fu-sarium, Aspergillus, Trichoderma, однак мукоровые гриби не можуть використовувати цей полісахарид.

Декстрини - продукти неповного розщеплення крохмалю,- як правило, гарні джерела вуглецю. На середовищах з декстринами деякі гриби ростуть навіть краще, ніж на середовищах з іншими вуглеводами, однак види Tricholoma використовують декстрини значно гірше, ніж крохмаль.

Пектинові речовини - полісахариди, що дають при гідролізі галактуронову кислоту й утримуються у великій кількості у фруктових соках і слизах,- використовують для харчування лише деякі гриби. Це пов'язане з тим, що галактуронова кислота, що утвориться при окислюванні первинної спиртової групи галактози, засвоюється грибами, як і сама галактоза, досить слабко. Однак для деяких грибів (види Tricholoma, Agaricus, Coriolus versicolor) пектин гарний, а часом і найкраще джерело харчування, що пов'язане з наявністю в них високоактивної пектинази.

Одним з головних джерел вуглецю для багатьох підстилкових грибів є лігнін - високомолекулярна речовина, що перебуває в деревині рослин. Варто підкреслити, що при вирощуванні культур на середовищах із чистим лігніном далеко не всі гриби мають задовільний ріст. Але загальний вихід міцелію на середовищі, що містить лігнін і глюкозу, більше високий, чим на середовищі, що містить лише одну глюкозу (види Hirschioporus, Poria, Coriolus і ін.).

Органічні кислоти, що утворяться при подиху В результаті неповного окислювання Цукрів, а також у ході метаболічних процесів відрізняються високою поживністю, добре засвоюються багатьма грибами. Як правило, зі збільшенням довжини аліфатичного ланцюга до шести атомів вуглецю засвоюваність органічних кислот підвищується. Дуже слабко поглинаються щавлева, мурашина й оцтова кислоти, хоча деякі гриби використовують їх дуже активно. Наприклад, оцтова кислота - краще джерело вуглецевого харчування для дріжджів Mycoderma aceti. Дикарбонові кислоти й оксикислота більше живильні, чим прості одноосновні кислоти. Вуглець, що втримується в карбоксильной групі, відрізняє найбільша легкість поглинання. Добре засвоюються грибами й деякі інші органічні кислоти (винна, лимонна). При цьому важливе значення має просторова ізомерія органічних кислот. Так, солі L-Винної кислоти багато грибів засвоюють краще, ніж солі D-Винної кислоти.

Жири й жирні кислоти. З великого числа триглицеридов жирних кислот з парним числом вуглецевих атомів кращі джерела вуглецю для грибів — стеаринова СН_>3>(СН_>2>) _>16>СООН, пальмітинова СН_>3>(СН_>2>)_>14>СООН і олеїнова СН_>3>(СН_>2>)_>7>СН - СН(СН_>2>)_>7>СООН кислоти. Засвоєння їх відбувається після ферментативного розщеплення на жирні кислоти й гліцерин. Переважна більшість рослинних масел складається із сумішей гліцеридів різних кислот. З них добре засвоюються пальмитинодиолеин і стеаринодиолеин. Для деяких грибів, зокрема, сапролегниевых (Leptoporus lacteus), жирні кислоти є в порівнянні із цукром кращим джерелом харчування. Відомо, що на середовищі з жирними кислотами, особливо ненасиченими, добре виростають пеницилловые гриби. Гліцерин, що утвориться при гідролізі жирів, відрізняється більше високою поживністю й засвоюється багатьма грибами. Стосовні до жироподібних речовин фосфатиди, воску, стериди - також гарні джерела вуглецевого харчування.

Амінокислоти - одночасно джерела вуглецю й азоту, причому їхні живильні властивості в значній мірі залежать від складу й конфігурації молекул. Гриби можуть засвоювати тільки природні ізомери L-Амінокислот. Більшість їх має більше високий рівень росту на середовищі, що містить суміш декількох амінокислот, хоча деякі краще ростуть на середовищі з одною амінокислотою. Ступінь засвоєння амінокислот у міру збільшення віку міцелію поступово знижується й залежить від концентрації амінокислот іншого середовища. Не всі амінокислоти можуть служити джерелами вуглецевого харчування; наприклад, для деяких видів (Penicillium і Fusarium) такими є амінокислоти з нерозгалуженим ланцюгом - норлейцин і лізин і амінокислоти - цистеїн і метіонін. Деякі види дріжджових грибів істотно різняться між собою по здатності засвоювати вуглець, що втримується в амінокислотах.

Література

1.Гарибова Л. В., Сидорова И. И. Грибы. Энциклопедия природы России. — М., 1999

2.Гарибова Л. В., Лекомцева С. Н. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов. — М., 2007

3.Дяків Ю., Шнирьова А., Сергєєв А. Введення в генетику грибів. - К., 2005

4.Федоров Ф. В., Гриби - К., 2005