В сахаристой среде дрожжи бродили, производя этиловый спирт и выделяя углекислый газ. Дрожжи используются в хлебопечении, в виноделии и в производстве дрожжевого пива.
Характеристика гриба
Особенности мукора
Мукор относится к группе низших грибов. Он выглядит как белая плесень в продуктах питания, кормах и почве. Молодой гриб имеет белый или бежевый цвет, в то время как более взрослый гриб имеет более черный цвет (выступающие «головки» со зрелыми спорами). Мукор относится к плесневым грибам и поэтому считается сапрофитом. Это означает, что он питается отходами растений, животных и человека. Он также может быть слегка паразитическим, поскольку не причиняет вреда хозяину.
Структура гриба Mucora. Белые тела называются спорангиями и выступают из мицелия, образуя круглые, почерневшие структуры, из которых развиваются споры — спорангии. Последние содержат споры, с помощью которых размножается вид. Его мицелий представляет собой ядросодержащую клетку.
Мицелий Mucor, как и у всех представителей, очень обширен. Он одноклеточный, но содержит большое количество ядер. Объем мицелия, находящегося в субстрате, во много раз превышает объем мицелия, видимого снаружи.
Ирина Селютина (биолог):
Грибы Mucor занимают особое положение среди других низших грибов. Они имеют много общего в строении таллома с оомицетами, но мукормицеты отличаются от них некоторыми морфобиологическими характеристиками. За редким исключением, мукормицеты активно развивают бесполые споры, что определяет их исключительную важность для распространения и сохранения вида. Эти грибы характеризуются различной сложностью структуры бесполого репродуктивного аппарата, основными элементами которого, однако, всегда остаются носители спор и споры.
Кстати. Спорангиоспоры Mucor высвобождаются, когда оболочка спорангия разрывается или разворачивается непосредственно на спорангии. Специалисты называют их более точно стилоспорангиями и стилоспорангиоспорами.
Способы размножения
Мукоры описываются как организмы с двумя способами размножения: половым и бесполым. При благоприятных условиях он выбирает бесполый путь через споры. Этот способ помогает ему размножаться (это происходит на протяжении всей жизни организма):
- Разрывается оболочка спорангия, и черные споры попадают на благоприятный субстрат.
- Их может разносить ветер, переносить люди или животные.
- На влажном и насыщенном питательными веществами субстрате они прорастают, создавая новый мицелий.
Так повторяется жизненный цикл. Половое размножение происходит, когда питательный субстрат исчерпан. Когда запасы пищи исчерпаны, две особые клетки — гаметы — сливаются, образуя зиготу. Наконец, он прорастает.
Особенности пеницилла
Плесень Penicillium — это род высших, сапрофитных плесеней, который занимает первое место среди почвенных грибов. Они также могут быть слабыми вредителями растений.
Мелкие черви часто прикрепляются к пище и образуют на ней голубоватый или зеленоватый налет. Эксперименты показали, что грибки Penicillium, поселяясь в питательном субстрате рядом с колониями бактерий, убивают их.
- Данный вид также представлен эукариотическим строением, только его тело состоит из многих клеток, а не из одной.
- Внешне сапрофит представляет собой зеленоватую или сизую плесень развивающуюся во влажных местах, на продуктах питания или растительных остатках. Обнаружить его можно на стенах в подвалах и погребах.
Виды грибов
Грибы рода Mucor включают около 60 видов. Они являются самыми безопасными и полезными для человека:
- Мукор китайский.
- Мукор кистевидный.
- Мукор улитковидный.
Гриб Penicillium, самый распространенный среди почвенных грибов, характеризуется огромным количеством видов, например, около 250:
- Пеницилл лимонно-желтый.
- Пеницилл распростертый.
- Пеницилл общий.
Ирина Селютина (биолог):
Мицелий Penicillium разветвленный, многоклеточный и бесцветный. Род характеризуется определенными особенностями в строении конусного аппарата: В верхней части находится кисточка различной сложности, что дает основание для синонима названия «Кистевик».
Грибы Mucor и Penicillus относятся к разным таксономическим группам. Роды Aspergillus и Penicillum, имеющие большое значение в промышленности и медицине, относятся к одной систематической группе, порядку Hyphomycetes. Известным производителем является Penicillus rubens, который был впервые выделен А. Флемингом.
Лечебные свойства плесени, образуемой колониями пенициллина, впервые были замечены российскими учеными В.А. Манассеиным и А.Г. Полотебновым в 1970-х годах. Они использовали эти формы для лечения кожных заболеваний и сифилиса.
Общее число отделов — 25, в них насчитывается до 100 видов. Окончательная классификация все еще находится в стадии разработки, поскольку уровень исследований все еще низок.
Полезные свойства
Вопреки распространенному стереотипу о том, что плесень вредна, эта группа существ незаменима для животного царства.
Все плесени являются разлагателями. Так называют организмы, способные превращать свои остатки в органические и простые неорганические соединения, т.е. разрушать их.
Остаток производится потребителем (конечным пользователем органического материала), к которому относится человек. Первым звеном в пищевой цепи является производитель — представитель растительного царства, который преобразует неорганические вещества в органические.
Значение плесени в природе:
- Обеспечивают переработку отходов.
- Участвуют в круговороте азота.
- Поддерживают баланс, насыщают почву минеральными веществами.
Описание и особенности строения плесени
Плесени образуют мицелий, не имеют массивных плодовых тел и являются микрогрибами. Последние представляют собой микроскопические грибки, которые широко распространены в природе и могут встречаться также в помещениях. Их колонии размножаются при высокой температуре воздуха и высокой влажности, но в целом не предъявляют высоких требований к окружающей среде.
Структура микроорганизмов характеризуется разветвленными везикулами, которые образуют мицелий или грибницу, основной компонент растительного организма. Мицелий представляет собой пучок тонких нитей, называемых гифами. Он находится на поверхности или внутри субстрата, на котором живет грибок. Обычно гриб образует большие колонии. У низших грибов грибница не является клеточной, но у большинства она делится на клетки. При размножении они объединяются, образуя зиготу.
Читайте также Как вырастить грибы в домашних условиях? Выращивать грибы на собственном участке довольно выгодно. Если вы соблюдаете все необходимые правила и…
Плесень выглядит как налет мучнистой плесени, обычно белого цвета (иногда серого или бежевого), который со временем темнеет. Темный цвет указывает на начало процесса созревания спор. В зависимости от окружающей среды некоторые волоски гриба могут быть длинными или короткими.
Виды плесневых грибов
Сегодня науке известно около 300 видов, из которых три рода являются наиболее изученными и представляют наибольший интерес для науки и хозяйственной деятельности человека:
- дрожжи;
- мукор;
- аспергил;
- пенициллин.
Дрожжи
Дрожжи состоят из одной сферической клетки. Большинство из этих микроскопических грибов утратили способность образовывать грибницу. Большинство этих грибов в значительной степени утратили способность образовываться и размножаться в питательных жидкостях, насыщенных сахаром.
Нормальный размер дрожжевых клеток составляет 3-7 мкм в диаметре. Способ размножения этого вида — почкование. Вначале на одной из появляющихся взрослых клеток появляется небольшой бугорок. Затем она увеличивается, пока не становится самостоятельной клеткой, которая затем отделяется от материнской клетки. Выводковые ячейки похожи на цепочки.
Существует множество вариантов использования этого вида гриба:
- Они просты в выращивании и совсем неприхотливы: их можно вырастить даже на сельскохозяйственных отходах. Выращенные дрожжи обогащают корм для животных и пищу для людей.
- Они необходимы для исследований в молекулярной биологии и биохимии.
- Применяются в кулинарии, особенно для создания домашних заквасок для выпечки.
Читайте также Сатанинский гриб: фото и описание, съедобные манекены Сатанинский гриб является представителем категории несъедобных грибов, хотя существуют разные мнения о возможности…
Мукор
Грибы Mucor растут колониями серого цвета в верхних слоях почвы и часто встречаются на овощах, фруктах и других продуктах питания. Они быстро растут и достигают высоты нескольких сантиметров. Их гриб не имеет межклеточных делений и состоит из разветвленной клетки с множеством ядер.
Он может размножаться спорами или половым путем. Отдельные нити гриба распрямляются и становятся уплощенными на концах: на этих расширениях образуются споры. После созревания споры взрываются и разносятся ветром.
Аспергилл
Характерной особенностью колоний Aspergillus является образование плоских, пушистых колоний. В начале своего роста они белые, но по мере роста образуют множество спор и окрашиваются в разные оттенки. Грибки этих плесеней имеют межклеточные мембраны. Многие виды необходимы для синтеза лимонной кислоты.
Aspergillus размножается спорами, которые образуются бесполым путем. Грибок очень устойчив к воздействию окружающей среды. Чаще всего его можно встретить на стенах сырых помещений. Отдельные представители этого вида опасны для людей, животных и растений. К ним относятся:
- поражают различные системы органов;
- вызывают аллергию;
- приводят к заболеваниям зерновых культур.
Как грибы используются человеком
Плесень необходима во многих областях, особенно в фармакологии, медицине и пищевой промышленности. Он необходим для образования антибиотика — пенициллина, одного из самых важных антибиотиков, производимых из пенициллина. При обработке плесени химическими мутагенами создаются новые формы — антимикотики. Они производят антибиотики в больших количествах.
В фармакологии формы используются для производства статинов — лекарств, которые снижают уровень холестерина и тем самым предотвращают развитие сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза.
Не менее важным является использование дрожжей в медицине:
- в высушенном виде они применяются для создания БАД и некоторых лекарств;
- из них изготавливается средство с общим укрепляющим действием – Гефефитин;
- медикаменты на их основе помогают эффективно бороться с аллергическими реакциями;
- они служат основой для лекарств, нормализирующих работу ЖКТ и снимающих симптомы диареи у детей.
Одноклеточные грибы и плесени играют особенно важную роль в сельском хозяйстве. Они участвуют в минерализации органических веществ и способствуют образованию гумуса, который образуется в результате разложения растительных и животных остатков. Они также могут перерабатывать волокна, которые делают почву плодородной и обеспечивают лучший урожай.
Разновидности грибов плесени
Существует большое количество видов плесени. Каждый вид часто дополнительно подразделяется на различные подвиды. Поэтому трудно отнести тот или иной вид к определенной группе, основываясь только на его окраске. Даже один и тот же Penicillium может иметь разный цвет в зависимости от подвида, к которому он принадлежит.
Тем не менее, давайте попробуем разобраться в «разновидностях» форм и заодно узнать больше о некоторых из них.
Черная
Этот цвет зависит не только от типа плесени, но и от стадии ее развития. Поверхность материала, «завоеванного» формой, также играет важную роль.
Следующие виды часто бывают черными:
- Ulocladium. Относится к четвертой группе патогенности (болезнетворности). Кроме строительных материалов поражает продукты питания. Развивается в среде с крайне высоким уровнем влажности.
- Cladosporium. Не имеет цвета на начальных стадиях развития, далее может принимать различную окраску. Особую опасность представляет для растений и их семян. Не требует большого количества влаги, развивается даже при низкой температуре. Часто встречается на открытом воздухе, особенно летом. Некоторые подвиды получили название «керосиновый гриб» за то, что они «едят» дизельное топливо и другие горюче-смазочные материалы. Распространение плесневых грибов данного вида практически такое же широкое, как у видов Penicillium и Aspergillus.
- Penicillium. Грибы этого рода играют не последнюю роль в окружающей среде и фармацевтическом производстве. Несмотря на это, некоторые штаммы (например, Penicillium marneffei) относятся к 3 и 4 группам патогенности и представляют особую опасность для здоровья человека. И это, не говоря уже о том, как часто они встречаются в жилищах людей!
- Alternaria. Грибок, относящийся к четвертой группе патогенности и имеющий довольно широкую распространенность. Особенно часто заражает овощи и фрукты, но иногда растет и на кожном покрове человека, а также в дыхательных путях. А вы знаете, что будет, если съесть плесень?
- Aspergillus. Относится к высшим плесневым грибам и, в зависимости от типа, к 3 или 4 группе патогенности. Данная разновидность плесени вызывает аспергиллезы (болезнь чаще всего поражает легкие) у людей и животных. Грибница белого цвета, а споры – черного. Обычно встречается в помещениях.
Некоторые особенности размножения и «жизни» плесневых грибов
Грибки могут встречаться как в почве, так и в воде. (Вас может заинтересовать тема — Плесень в воде.) Их можно встретить везде: в полях и лесах, в горных долинах и на песчаных почвах!
Многочисленные споры, с помощью которых грибки размножаются, присутствуют в воздухе в больших количествах. Иногда их поднимают в воздух на двенадцать километров воздушные потоки или переносят на сто километров. Рекордная высота, на которой были обнаружены споры грибов, составляет 33 километра.
Иногда плесень появляется как бы из ниоткуда. Например, если стерильный лоток с подходящей средой для выращивания оставить на улице, споры грибов вскоре поднимутся на поверхность вместе с пылью и бактериями. Через некоторое время крошечные споры превращаются в бархатистые подушечки плесени, которые различаются по цвету и достигают в диаметре нескольких сантиметров.
Удивительно, но концентрация спор в воздухе гораздо выше в помещении, чем на улице.
Споры грибков на земле могут разноситься ветром вместе с пылью. Таким образом, многие из них попадают в благоприятную среду: пищу, поверхность водоема, листья растений или почву, в которой они находятся, органы дыхания и кожу человека и животных. Некоторые споры могут вызывать всевозможные заболевания, если попадают в организм человека, особенно в больших количествах.
В частности, существуют методы полового, вегетативного и бесполого размножения. Грибки могут размножаться всеми тремя способами, в зависимости от того, к какой категории они относятся.
При половом размножении (которое существует только у высших грибов) гаметы сливаются, и образуется зигота. При вегетативном процессе отделяются те части мицелия, которые могут продолжать самостоятельное существование (такое почкование происходит и у дрожжей).
Мы не хотим более подробно рассматривать эти механизмы размножения, поскольку нас интересуют формы. Кстати, размножаются они бесполым путем, то есть с помощью спор.
Как именно образуются споры? Есть две возможности:
- Споры ждут своего часа внутри единой клетки – спорангия, в котором одновременно могут находиться до 10 тысяч спор! Когда спорангий созреет, он вскрывается, и споры уносятся воздушными или водными потоками (пример: мукор).
- Споры образуются клеточками на концах нитей – гиф, формируя цепочки. Последние в цепочках споры отрываются и после нахождения благоприятной среды прорастают (пример: пеницилл, аспергилл).
Помимо того, что плесень легко распространяется сама по себе, ее также выращивают искусственно. Точнее, они не растут, а изменяют существующие формы….. Как и почему? Конечно, чтобы получить больше выгоды! Да, плесень не только вредна и разрушительна для всего вокруг, но она также может исцелять и даже спасать жизни.
Например, продуктивность грибов, продуцирующих антибиотики, повышается с помощью искусственного мутагенеза. Другими словами, в структуру ДНК вносятся искусственные изменения для обеспечения максимальной продуктивности.
Как и для чего применяются грибы плесени?
Некоторые «разновидности» плесени активно используются в медицине и пищевой промышленности.
Дрожжи — микроскопические грибки, не имеющие развитого мицелия и растущие в виде одиночных или слипшихся, набухших клеток — используются для изготовления алкогольных напитков (пива, вина), выпечки хлебобулочных изделий, изготовления колбас, заготовки капусты и засолки огурцов.
В винодельческой промышленности плесени уделяется особое внимание. Виноград, зараженный достаточным количеством плесени, собирают в определенное время и пускают в производство — производство элитных десертных вин. Серый ботритис (Botrýtis cinérea) — это неполная стадия плесени, которая постоянно живет в почве и в растительных остатках и вызывает серую гниль растений, которая повышает концентрацию сахара в винограде и делает вкус напитка более выраженным.
В Европе очень популярны сыры с благородной плесенью (бри, камамбер, французский рокфор, английский стилтон, итальянская горгонзола, датский голубой сыр — данаблю). Голубой сыр был разработан несколько тысяч лет назад. Для его приготовления они оставляли свежий хлеб в пещере на несколько недель. Затем они высушили хлеб, который уже заплесневел, тщательно раскрошили его и добавили порошок в сыр. Сегодня, конечно, этим уже никто не занимается, а съедобные грибы выращивают в лабораториях. Кстати, о сельском хозяйстве: плесень — это скорее вредитель, чем что-то полезное. Однако из всего этого есть исключения. Например, некоторые виды Fusarium (хотя другие виды вызывают гниение растений и болезни животных) могут оказывать положительное влияние на рост растений, поскольку они содержатся в почве и в корнях растений (например, пшеницы).
В восточных странах определенные виды плесени издавна используются в производстве соевых продуктов и различных соусов.
Страшная черная плесень используется в качестве основного ингредиента лимонной кислоты.
Плесень — удивительная «вещь», которая может как спасти, так и отнять жизнь.
Конечно, нельзя не признать и первый антибиотик — пенициллин. Как это произошло? Это произошло в сентябре 1928 года, причем совершенно случайно. У шотландского биолога Александра Флеминга был ассистент. Однажды вечером, уходя из лаборатории, он забыл закрыть окно на ночь. А утром выяснилось, что образцы стафилококка, находившиеся в открытом контейнере, были покрыты неизвестными спорами. «Испорченный» материал почти выбросили, но в последний момент было решено исследовать его под микроскопом. Оказалось, что споры, попавшие на бактерии, убивали их и не давали им размножаться дальше.
Более поздние исследования показали, что плесень инактивирует не все микробы, а только некоторые, в основном патогенные. Флеминг выделил из плесени активный ингредиент, разрушающий бактериальные клетки, и назвал его пенициллином (в честь чудодейственной плесени). Работа была опубликована в 1929 году. Однако ученый не ожидал, что получить пенициллин в чистом виде будет так сложно. Его усилия продолжили Говард Флори и Эрнст Борис Чейн, которые разработали различные методы очистки пенициллина. Рекомендуемая литература — «Покоритель плесени и автор лучших в мире антибиотиков».
