Гриби

Гриби У життi лiсу гриби вiдiграють виняткову роль. Розмножуються вони дрiбними часточками - спорами. На грибницi (мiцелiй) розвиваються плодовi тiла - гриби, якi ставляться до не зелених рослин. Вони позбавленi хлорофiлу, не виробляють органiчних речовин з неорганiчних, а харчуються за рахунок готових речовин. По способi харчування гриби пiдроздiляють на три групи: сапрофiти, паразити й мiкоризнi. Сапрофiти - гриби, що харчуються залишками живих органiзмiв, в основному рослин. До них ставляться дощовики й печерицi. Паразити - гриби, що розвиваються за рахунок живих органiзмiв - рослин i тварин. Це численнi трутовики, що утворять на деревах великi плодовi тiла й зухвале гниття деревини. Мiкоризнi гриби присвяченi до певних видiв дерев. Грибниця, обплiтаючи корiння дерев, одержує вiд них вiтамiни й вуглеводнi речовини. У свою чергу гриби сприяють розвитку лiсу, беруть участь у створеннi ґрунтового покриву. Разом з мiкроорганiзмами вони розкладають лiсову пiдстилку, переробляє мiнеральнi речовини й iншi продукти розкладання в легко доступнi форми для засвоєння. Приуроченiсть грибiв до однiєї якої-небудь породи дерев знайшла вiдбиття в їхнiй назвi - красноголовець, пiдберезник, дубовик. Деякi гриби перебувають у симбiозi з одним деревом, iншi - з декiлькома, окремi взаємовигiдно живуть з багатьма деревами. Мiкоризнi гриби й лiс не можуть iснувати друг без друга. Для вирощування лiсу на новому мiсцi необхiдно вносити в ґрунт гриби. Взаємовигiдне спiвжиття утворюють гриби з деревними породами вищих рослин. Мiцелiй гриба обплiтає корiнь зовнi, а також проникає в тканину дерева. Утвориться так звана мiкориза, тобто з'єднання кореневої системи дерева з гiфами гриба. У результатi значно збiльшується усмоктувальна поверхня кореневої системи дерева. Гриб своїми сильно розгалуженими гiфами всмоктує iз ґрунту воду й передає її в корiнь дерева, якi в такий спосiб одержують додаткову вологу. дерева - готове харчування. Для багатьох грибiв симбiоз необхiдний, оскiльки їхнє плодове тiло утвориться тiльки в контактi гiфiв з корiннями дерева. Деякi види грибiв пов'язанi з кореневою системою певних видiв листяних або хвойних дерев. Наприклад, бiлий гриб утворить мiкоризу з дубом, грабом, буком, березою, сосною, ялиною. Гриби розмножуються спорами, якi розсипаються в безпосереднiй близькостi вiд капелюшка гриба. Пророслi суперечки на наступний рiк утворять на корiннях дерева нову мiкоризу. Досвiдченi грибники знають це й щорiчно приходять на те саме мiсце, зрiзуючи гриби ножем, щоб гiфи залишилися в землi. Тодi наступного дня або незабаром з'являються новi молодi капелюшки грибiв. Грибники, вiдправляючись на «тихе полювання», залишають не торкнутими багато їстiвних грибiв. Не беруть навiть печерицi. А цей гриб по поживностi рiвноцiнний бiлому й рижику. Вiн росте групами iз травня до пiзньої осенi на полях, у садах, городах, лiсосмугах, лугах, навiть на тротуарах. Лiки iз грибiв широко використовують у сучаснiй медицинi. Практика пiдтвердила їхнiй сприятливий вплив на органiзм людини завдяки антибактерiальним властивостям. рокiв назад ленiнградськi мiкологи виявили, що один iз грибних ферментiв добре сквашує молоко з утворенням щiльного згустку. Це вiдкриття привернуло увагу фахiвцiв. Спiвробiтники Всесоюзного науково-дослiдного iнституту молочної промисловостi пiсля численних досвiдiв, дослiдивши 150 видiв сироїжок, знайшли один вид, фермент якого за 30 хв сквашує 100 л молока з утворенням щiльного згустку. на їстiвнi. Щоб виключити небезпека отруєння, необхiдно навчитися визначати гриби. Особливо обережно необхiдно збирати пластинчастi гриби, тому що бiльшiсть отрутних грибiв ставиться до них. Серед трубчастих грибiв вiдомий єдиний отрутний гриб - сатанинський. В окрему групу видiляють умовно їстiвнi гриби. Незважаючи на те, що вони мiстять отруйнi речовини, пiсля вiдповiдної обробки вони стають придатними для їжi. Деякi гриби, хоча й знешкоджуються при попереднiй обробцi, зберiгають неприємний смак i запах. Їх вiдносять до групи неїстiвних i не збирають. Небезпечними можуть бути i їстiвнi гриби, якщо вони перерослi, старi. У дубових лiсах ростуть бiлий гриб, сатанинський, груздi, сироїжки, свинушки, лисички, опеньки, мухомори, дубовик, у соснових - бiлий гриб, рижики, маслюки, сироїжки, свинушки, козляки, моховики, польський гриб, рядовики, рядка, лисички, опеньки, мухомори, у березових гаях - бiлий гриб, дубовик, груздi, пiдберезник, красноголовець, сироїжки, волнушки, лисички, моховики, свинушки, рядка, вешенки, опеньки, мухомори, у ялинниках - бiлий гриб, рижики, красноголовцi, груздi, сироїжки, гриб-парасолька, маслюки, моховики, зморшки, рядки, свинушки, лисички, мухомори, в осичняках - красноголовець, груздi, лисички, ожин жовтий, моховики, свинушки, зморшки, вешенки, опеньки, мухомори. Гриби з'являються в мiсцях, де добре розвивається грибниця: на узлiссях, галявинах, узбiччях дорiг, просiках, невеликих височинах (в основному на схилах). дiлянках лiсу. Строки появи грибiв залежать вiд погодних умов. Про їхню появу сигналiзують фази розвитку рослин: цвiте осика - з'являються зморшки; з осики летить пух - пiд нею шукайте красноголовець; колоситься жито - пiшли бiлi гриби-колосовики; цвiте липа мелколистяна - поява другого шару бiлих грибiв; у жнива з'являється другий шар пiдберезникiв; овес у восковiй спiлостi - пiшли осiннi опеньки; поява мухоморiв - через кiлька днiв будуть бiлi гриби. За волнушками з'являються рижики. На жаль, необережне втручання людини в життя лiсу, забруднення навколишнього середовища приводять до зменшення грибiв. Уже багато хто з них занесенi в Червону книгу. плодоносять. При зборi зрiзуйте гриби ножем. Не збирайте поганок, мухоморiв. Ними годуються звiрi й птахи. Помнете, у лiсi немає нiчого зайвого. величезну швидкiсть росту, можуть iснувати й розмножуватися на будь-яких субстратах, у тому числi й неорганiчних, здатнi давати астрономiчне по чисельностi потомство, а при несприятливих умовах упадати в анабiоз - стан мiж життям i смертю. Мiкроорганiзми - дивнi трансформатори й акумулятори енергiї. Понад триста рокiв тому (1663 р.) завдяки допитливостi сукнороба з голландського мiста Дельфта Антони ван Левенгука людство довiдалося про iснування мiкроорганiзмiв. Вiн описав свої спостереження в 112 листах Лондонському Королiвському товариству. Пiзнiше була видана книга «Таємницi природи». І лише через 100 рокiв у результатi генiальних вiдкриттiв Луї Пастера стала прояснятися роль мiкроорганiзмiв як дiючого початку багатьох харчових виробництв, iсторiя яких iде в глибоку стародавнiсть. Початок мiкробiологiї - науки про мiкроорганiзми - прийнято вiдраховувати iз часу Луї Пастера. Винороби й сировари стародавностi навiть не пiдозрювали про iснування мiкробiв, але це не заважало їм варити сири й робити провина. Процес скисання молока, випiчки хлiба був також вiдомий нашим предкам, але мiкробiологiчна сутнiсть його була непояснена. Тiльки на основi знання хiмiчних законiв Луї Пастер дав пояснення процесам, використовуваним у виноробствi, при одержаннi сирiв, пива й в iнших виробництвах. Породжена досвiдом усього людства й генiєм Луї Пастера мiкробiологiя переживає зараз перiод бурхливого розквiту. Неможливо назвати область людських знань, прямо або побiчно не пов'язану з мiкробiологiєю. Недосвiдчена людина знайома, як правило, лише з негативною стороною дiяльностi мiкроорганiзмiв. Мiкроби викликають хвороби рослин, тварин, людини. Люди бiльше знаючi знають, що кисляк, кефiр, ряжанку, масло й сметану одержують iз молока за допомогою рiзних мiкроорганiзмiв. Мiкроорганiзмам властива й разюча здатнiсть пристосовуватися до нових умов iснування, що появились у результатi дiяльностi людини. Вони не гинуть навiть в умовах глибокого вакууму й при наднизьких температурах. При недолiку їжi або iнших несприятливих умов чимало мiкроорганiзмiв упадають у сплячку, спочиваючi форми у виглядi спор або цист. У такому станi вони можуть перебувати десятки, сотнi рокiв чекаючи гарних умов. Бактерiї здатнi протистояти високим температурам, тиску й радiоактивному випромiнюванню, залишають далеко позаду iншi форми життя. Мiкроорганiзми здатнi жити у внутрiшнiм середовищi iнших живих органiзмiв. Тут вони виступають у двох ролях: як паразити i як органiзми, що виконують кориснi функцiї. Наприклад, величезний обсяг роботи з переварювання рослинної їжi в шлунку жуйних тварин проводять мiкроби. Безлiч бактерiй вступають у симбiотичнi вiдношення з рослинами. Деякi з них, поселяючись на корiннях бобових рослин, допомагають їм засвоювати азот з повiтря. На 1 г сухих корiнь доводиться до 10 млрд. бактерiй-азотфиксаторiв. Та й у внутрiшнiх органах людини живе величезна кiлькiсть бактерiй, тiльки в шлунку їхнiх 500 видiв. І не дивно, що мiкроорганiзми всюдисущi. У цей час у свiтi налiчується близько 2,5 млн. органiчних i неорганiчних з'єднань. Щодня створюються всi новi речовини й матерiали, що синтезуються в лабораторiях усього миру. І, незважаючи на виробництво в астрономiчних цифрах, рiзних продуктiв, наша планета не перетворилася в склад виключених iз кругообiгу речовин. Основна заслуга в цьому належить всеїдним мiкроорганiзмам. Вони використовують не тiльки органiку, але й неорганiковi. Є й такi, якi харчуються амiаком, нiтратами, сiрководнем, залiзом, воднем, вуглекислим газом i iншими хiмiчними елементами. Без мiкроорганiзмiв життя на Землi неможлива. Тому будь-яка дiя, втручання людини в природу повинне бути попередньо обдумане з погляду впливу на навколишнi нас мiкроорганiзми. Специфiчний шлях розвитку грибiв, тенденцiя до спрощення полового апарата, особливi форми захисту генеративних органiв, якими є плодовi тiла, що не мають аналогiв у рослинному свiтi, iснування поряд зi спiльнiстю також i розходжень у бiосинтезi, здiйснюваному рослинами й тваринами, будова таллома, вiдсутнiсть гормонiв i iншi особливостi грибiв дали пiдстава бiологам, поряд iз прокарiотами, рослинами й тваринами, видiлити цю якiсно своєрiдну групу в самостiйне царство. У бiльшостi грибiв вегетативне тiло складається зi сплетення гiф - мiцелiю, що представляє собою багатоядерну цитоплазму, найчастiше роздiлену перегородками й оточену клiтинною стiнкою. У деяких грибiв вегетативне тiло складається з однiєї клiтини. тому що тiльки при цих умовах можлива нормальна життєдiяльнiсть клiтини. Головна роль у життi належить ядру, ДНК якого контролює синтез бiлкiв-ферментiв, що здiйснюють тiсний зв'язок мiж всiма компонентами клiтини. Загальне число бiлкiв-ферментiв у клiтинах досягає 10 000, у той час, як кiлькiсть не ферментних бiлкiв не перевищує 100. Значнi змiни в змiстi бiлкiв, необхiдних для регуляцiї синтетичних процесiв у клiтинах грибiв, наступають протягом декiлькох хвилин, тобто значно швидше, нiж у вищих рослин. Існує регуляцiя механiзму iндукцiї ферментiв або прискореного його синтезу при адаптацiї гриба до вiдповiдного субстрату (iндуктору), а також до репресiї (процесу, протилежному iндукцiї). У репрессуїмой системi репрессор блокує синтез ферменту, а в iндукцiйний фермент iнактивується, у результатi чого з певної дiлянки ДНК як би знiмається гальмо, починається синтез вiдповiдної матричної РНК, i вiдбувається синтез ферменту. Іншими словами, наступають прискорена координацiя й регулювання обмiнних процесiв, реакцiй синтезу й розпаду органiчних речовин, що входять до складу грибних клiтин. Клiтини грибiв синтезують власнi бiлки, нуклеїновi кислоти, полiсахариди, лiпiди й iншi речовини, використовуючи при цьому порiвняно деякi метаболiти: пировиноградну кислоту, ацетил-коа, сукцинил-Коа, рибозу, глiцин i iн. Цi вихiднi продукти мають невелику молекулярну масу. Їхнє утворення супроводжується видiленням доступної для засвоєння енергiї. Отже, у живiй клiтинi постiйно йдуть процеси розпаду складових частин цитоплазми й органоїдiв i вiдновлення їх за рахунок речовин, що надходять iз навколишнього середовища. в клiтину, здатнi вступати з поверхневими дiлянками цитоплазми в рiзноманiтнi зв'язки. Природа цих зв'язкiв визначена особливостями харчування й загальним станом цитоплазми, здатнiстю її до руху й швидко, що протiкають процесами, самовiдновлення. фiксацiї мiнеральних з'єднань, що поглинаються цитоплазмою з навколишнього середовища, доставляється макроергичними зв'язками АТФ, що утворяться в ходi подиху. Кожному мiнеральному елементу властиве специфiчний механiзм взаємозв'язку з подихом, тобто єдиний механiзм взаємозв'язку мiж подихом i поглинанням речовин вiдсутнiй. Таким чином, тiльки в процесi подиху створюються умови для безперервного активного зв'язування на поверхнi цитоплазми мiнеральних i органiчних сполук. У грибiв проникнення мiнеральних i iнших речовин вiдбувається в результатi дiї Н+-насоса, дифузiї й пиноцитоза. Засвоєння вуглеводiв. Головна роль у харчуваннi грибiв - бесхлорофилльних гетеротрофов - належить органiчним джерелам вуглецю, оскiльки iншi форми вуглецю для них недоступнi. Бiльшiсть грибiв належить до полифаг, тобто пристосовано до використання рiзноманiтних органiчних речовин. Частина їх ставиться до монофагам з характерною вузькою спецiалiзацiєю (спецiалiзованi паразити, а також деякi сапрофiти, наприклад, рiзнi дрiжджовi гриби). Для харчування грибiв як джерело вуглецю найбiльше значення мають вуглеводи, органiчнi кислоти, жири й жирнi кислоти, амiнокислоти й деякi iншi вуглеводнi з'єднання. Вуглеводи. У природних умовах бiльшiсть грибiв для харчування звичайно використовують високомолекулярнi полiсахариди, якi гидролизуються вiдповiдними ферментами до простих цукрiв. Придатнiсть для харчування тих або iнших джерел вуглецю визначається по швидкостi росту мiцелiю, iнтенсивностi утворення спор, кiлькостi певного метаболiту, що накопичується в середовищi. Тим часом по ступенi засвоєння моносахариди iстотно рiзняться. Всi гриби краще засвоюють глюкозу. Цей цукор широко використовується для готування живильних у з якостi джерела вуглецю. Фруктоза менш унiверсальна, хоча бiльшiсть грибiв на середовищi, що мiстить фруктозу, росте так само добре, як i на середовищi iз глюкозою. Галактоза, що також ставиться до гексоз, засвоюється погано. Трохи гiрше органiзмами грибiв використовуються пентози, iз числа яких найбiльше охоче сприймається ксилоза, що втримується в здеревiлих клiтинах у виглядi ксилана. Тому деякi дереворазрушающие гриби, наприклад Serpula lacrymans, Stereum frustulosurn i iншi, ксилозу волiють всiм iншим джерелам вуглецю. З iнших пентоз вони досить добре усмоктують арабинозу, значно гiрше - рибозу. Дуже добре засвоюють багато грибiв багатоатомнi спирти, що дають при окислюваннi вiдповiднi цукри. Особливо придатний для них маннит, хоча деякi гриби-дермафити маннит не використовують. Ця властивiсть є їхньою систематичною ознакою. Сорбiт i продукти його окислювання засвоюються всiма грибами. Передбачається, що маннит вiдiграє роль осмотического агента, що забезпечує тургур плодових тел. Одноатомнi спирти (етиловий, метиловий i iн.) мало придатнi для їхнього харчування. инвертаза є тiльки внутрiшньоклiтинним ферментом, тому цей дисахарид у живильному не середовищi розщеплюється. Однак на середовищi iз сахарозою добре ростуть i плодоносять багато руйнуючих дерева, мiкоризнi й деякi iншi гриби, засвоюючи її без попереднього гiдролiзу. Фактично всi гриби використовують мальтозу - продукт розщеплення крохмалю, а також целлобиозу, що складається як i мальтоза iз двох глюкозних залишкiв, але з'єднаних р-глюкозидной зв'язком. Деякi гриби (Tricholoma fulvum) нездатнi розщеплювати цей дисахарид до глюкози. Багато грибiв добре засвоюють трегалозу (грибний цукор), що втримується у великiй кiлькостi в рiжках рiжкiв i дрiжджах. Менш придатна для їхнього харчування лактоза, оскiльки вхiдна в її склад галактоза засвоюється погано. Трисахарид рафиноза використовується грибами як джерело вуглецю. Добре ростуть на середовищi з рафинозой деякi види з пологiв Polyporus й Chaethocladium. З полiсахаридiв найкраще джерело харчування - крохмаль. Причому для багатьох афиллофорових, агарикових i iнших грибiв, внаслiдок бiльше повiльного гiдролiзу й нагромадження кислот, крохмаль як джерело харчування перевершив навiть глюкозу. Разом з тим деякi гриби, що не мiстять амiлазу, наприклад, бiльшiсть дрiжджiв, крохмаль не використовують. Целюлоза, що складається з молекул глюкози, у природних умовах гидрозується головним чином дерево руйнiвними грибами з пологiв Serpula, Poria, Fomes i iн. У розкладаннi целюлози лiсової пiдстилки дiяльну участь приймають багато цвiлевих грибiв - рiзнi види Penicillium, Fu-sarium, Aspergillus, Trichoderma, однак мукоровые гриби не можуть використовувати цей полiсахарид. Декстрини - продукти неповного розщеплення крохмалю,- як правило, гарнi джерела вуглецю. На середовищах з декстринами деякi гриби ростуть навiть краще, нiж на середовищах з iншими вуглеводами, однак види Tricholoma використовують декстрини значно гiрше, нiж крохмаль. Пектиновi речовини - полiсахариди, що дають при гiдролiзi галактуронову кислоту й утримуються у великiй кiлькостi у фруктових соках i слизах,- використовують для харчування лише деякi гриби. Це пов'язане з тим, що галактуронова кислота, що утвориться при окислюваннi первинної спиртової групи галактози, засвоюється грибами, як i сама галактоза, досить слабко. Однак для деяких грибiв (види Tricholoma, Agaricus, Coriolus versicolor) пектин гарний, а часом i найкраще джерело харчування, що пов'язане з наявнiстю в них високоактивної пектинази. лiгнiном далеко не всi гриби мають задовiльний рiст. Але загальний вихiд мiцелiю на середовищi, що мiстить лiгнiн i глюкозу, бiльше високий, чим на середовищi, що мiстить лише одну глюкозу (види Hirschioporus, Poria, Coriolus i iн.). Органiчнi кислоти, що утворяться при подиху В результатi неповного окислювання Цукрiв, а також у ходi метаболiчних процесiв вiдрiзняються високою поживнiстю, добре засвоюються багатьма грибами. Як правило, зi збiльшенням довжини алiфатичного ланцюга до шести атомiв вуглецю засвоюванiсть органiчних кислот пiдвищується. Дуже слабко поглинаються щавлева, мурашина й оцтова кислоти, хоча деякi гриби використовують їх дуже активно. Наприклад, оцтова кислота - краще джерело вуглецевого харчування для дрiжджiв Mycoderma aceti. Дикарбоновi кислоти й оксикислота бiльше живильнi, чим простi одноосновнi кислоти. Вуглець, що втримується в карбоксильной групi, вiдрiзняє найбiльша легкiсть поглинання. Добре засвоюються грибами й деякi iншi органiчнi кислоти (винна, лимонна). При цьому важливе значення має просторова iзомерiя органiчних кислот. Так, солi L-Винної кислоти багато грибiв засвоюють краще, нiж солi D-Винної кислоти. Жири й жирнi кислоти. З великого числа триглицеридов жирних кислот з парним числом вуглецевих атомiв кращi джерела вуглецю для грибiв — стеаринова СН3 (СН2 ) 16 СООН, пальмiтинова СН3 (СН2 )14 СООН i олеїнова СН3 (СН2 )7 СН - СН(СН2 )7 СООН кислоти. Засвоєння їх вiдбувається пiсля ферментативного розщеплення на жирнi кислоти й глiцерин. Переважна бiльшiсть рослинних масел складається iз сумiшей глiцеридiв рiзних кислот. З них добре засвоюються пальмитинодиолеин i стеаринодиолеин. Для деяких грибiв, зокрема, сапролегниевых (Leptoporus lacteus), жирнi кислоти є в порiвняннi iз цукром кращим джерелом харчування. Вiдомо, що на середовищi з жирними кислотами, особливо ненасиченими, добре виростають пеницилловые гриби. Глiцерин, що утвориться при гiдролiзi жирiв, вiдрiзняється бiльше високою поживнiстю й засвоюється багатьма грибами. Стосовнi до жироподiбних речовин фосфатиди, воску, стериди - також гарнi джерела вуглецевого харчування. Амiнокислоти - одночасно джерела вуглецю й азоту, причому їхнi живильнi властивостi в значнiй мiрi залежать вiд складу й конфiгурацiї молекул. Гриби можуть засвоювати тiльки природнi iзомери L-Амiнокислот. Бiльшiсть їх має бiльше високий рiвень росту на середовищi, що мiстить сумiш декiлькох амiнокислот, хоча деякi краще ростуть на середовищi з одною амiнокислотою. Ступiнь засвоєння амiнокислот у мiру збiльшення вiку мiцелiю поступово знижується й залежить вiд концентрацiї амiнокислот iншого середовища. Не всi амiнокислоти можуть служити джерелами вуглецевого харчування; наприклад, для деяких видiв (Penicillium i Fusarium) такими є амiнокислоти з нерозгалуженим ланцюгом - норлейцин i лiзин i амiнокислоти - цистеїн i метiонiн. Деякi види дрiжджових грибiв iстотно рiзняться мiж собою по здатностi засвоювати вуглець, що втримується в амiнокислотах. Лiтература 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. Дякiв Ю., Шнирьова А., Сергєєв А. Введення в генетику грибiв. - К., 2005 4. Федоров Ф. В., Гриби - К., 2005