Грибы осуществляют значительную часть постоянно происходящих в природе превращений. Их "польза" и "вред" оцениваются в основном антропоморфно, и первые же примеры помогут еще раз это осознать. Тем не менее желание использовать грибы, а также предотвратить или уменьшить наносимый ими вред вполне законно.
Дерматофиты — это родственные между собой патогенные для кожи Onygenales (Ascomycetes) и Moniliales (Deuteromycetes). Они, несомненно, вредны для человека и животных, однако в природе разлагают кератин. Соответственно мы должны относиться к ним дифференцированно и устранять с одежды и из мест купания, но не стремиться "санировать" гнезда свободноживущих птиц, содержащие наряду с прочим материалом перья (кератин).
Спорынья Claviceps purpurea (ср. рис. 143, с. 256) поражает рожь и другие злаки, а кроме того, ядовита. Этот гриб настолько активно искореняли, что он уже практически не наносит ущерба сельскому хозяйству и не вызывает отравлений. С другой стороны, его склероции ("рожки") раньше собирали и до сих пор ими заражают целые поля для получения препаратов, без которых вряд ли можно обойтись в современном акушерстве. Здесь, как и в случае дерматофитов, очевидны как польза, так и вред одних и тех же таксонов.
Алкалоиды спорыньи сейчас отчасти получают с помощью лабораторных культур другого вида (Claviceps paspali) путем химических превращений продуктов ферментации. Штаммы этого гриба продуцируют также предшественник диэтила-мида лизергиновой кислоты (LSD), который раньше считался ценным лекарственным средством, однако из-за своего наркотического действия приобрел дурную славу и, как и некоторые другие перспективные препараты, во избежание неприятностей уже не производится солидными фирмами. Источниками галлюциногенных веществ служат мексиканские виды Psilocybe (псилоцибин, псилоцин — ср. рис. 58, с. 104) и мухомор Amanita muscaria (оба таксона — представители базидиомицетов порядка Agaricales).
На первый взгляд нам неважно, какие виды грибов вегетируют в почве, так как рост и жизнедеятельность там большинства из них как будто незаметны или в крайнем случае полезны, поскольку эти "безвредные" компоненты экосистем подавляют развитие патогенов или других вредных организмов. В деталях же такие взаимоотношения могут быть весьjvia сложными. Они важны практически, например в фитопатологии, поскольку влияют на развитие инфекций у растений.
Страницы: 1 | 2
- Практическое применение. Грибы на службе человека
Без всякого нашего содействия грибы участвуют в жизненно важных для всех организмов превращениях, например разрушают органические остатки, что ведет к их минерализации и образованию гумуса. Без лишайников (см. с. 16 и 247) немыслима пионерная растительность. Даже патогенность не всегда нежелательна: паразиты паразитов полезны. Ниже на примерах показано, как человек целенаправленно использует особенности грибов. - Съедобные грибы
Сбор и использование. Грибы, как и многие растения, с незапамятных времен собирались и использовались в пищу человеком. За исключением - Рециклизация
В Германии ежегодно образуется около 3 х 107 т бытового мусора (а) и отходов сельского и лесного хозяйства (б) (а:б ^ 5:1); половина этого количества (а древесина и солома — почти на 100%) состоит из трех главных компонентов: целлюлозы (35 — 50%), гемицеллюлозы (25 — 45%) и лигнина (15 — 35%). Желательно избавляться от отходов, как можно меньше загрязняя окружающую среду и извлекая из них большую часть накопленной энергии и углерода, особенно органических соединений. Однако и сейчас их чаще всего непосредственно сжигают или захоранивают необработанными, не получая в последнем случае даже энергии, как при сжигании. - Ферментационные процессы с использованием грибов
Возможно, уже в доисторические времена человек наблюдал процессы брожения и пользовался их продуктами. В хлебопечении повсеместно использовалось кислое тесто; сейчас оно еще применяется некоторыми домохозяйками и специализированными пекарнями. Для этого сохраняют небольшую порцию хлебного теста, где содержатся и размножаются прежде всего дрожжи и молочнокислые бактерии. Непосредственно перед следующей выпечкой их смешанная популяция стимулируется мукой, молоком и теплом к быстрому размножению. В Восточной Азии ту же функцию выполняет кодзи1: консервированная популяция, начинающая брожение (кодзи содержит также гифообразующие грибы). Так, при изготовлении сакэ Aspergillus oryzae дает амилазу, осахаривающую рисовый крахмал, после чего^ начинается спиртовое брожение с помощью дрожжей. Процесс длится несколько недель. В Японии сейчас под контролем государства продается свободная от бактерий закваска сакэ-кодзи. В целом наряду с промышленной стандартизированной ферментацией в Восточной Азии гораздо шире, чем в Европе и Северной Америке, - Грибы как патогены вредителей растений
Beauveria bassiana заражает и убивает насекомых нескольких родов; сходными свойствами обладают Metarhizium anisopliae и некоторые другие Moniliales (Fungi imperfecti). Попытки использовать их для борьбы с вредителями иногда увенчивались успехом (как и применение бактерии Bacillus thuringiensis). Значительные трудности обусловлены здесь особенностями патогенов. Лишь в исключительных случаях удается получить достаточное для заражения популяции вредителя количество инокулята. Если применяемый гриб должен сперва размножиться, это, как правило, требует массового развития хозяев (вредителей). - Вред грибов и его предотвращение
Заселение грибами всех доступных субстратов неизбежно ведет к повреждению природных продуктов, поэтому необходимо по возможности препятствовать их поселению или развитию на них. Более сложные взаимоотношения возникают при поражении грибами других живых организмов, поскольку системы хозяин — паразит включают по меньшей мере два переменных компонента. Вмешательство человека должно обеспечивать оптимальное существование хозяина и элиминацию приспособившегося к нему патогена. Если хозяин — сам человек (медицинская микология) или домашнее животное (ветеринарная микология), паразита стремятся уничтожить путем обработок (терапии); важна также профилактика. При грибных болезнях растений обычно не лечат отдельные их экземпляры (исключения — ценные породы деревьев и др.), а предотвращают или снижают ущерб с помощью профилактических мероприятий. - Порча пищевых продуктов
Гниль плодов. Среди любых созревающих плодов отдельные экземпляры всегда повреждены (насекомыми, механически) и по этой или другим причинам (анатомия, частичный автолиз, прочие случаи ослабленного состояния) заселяются грибами. Последние, размножаясь, продолжают свое развитие как до, так и после сбора урожая, инфицируя во время хранения соседние здоровые плоды. - Разрушение грибами древесины
Различные грибы разрушают мертвую древесину живых деревьев, проникая в центральный цилиндр чаще всего через поражения коры (стволовые гнили, возбуждаемые, например, опенком Armillariella mel-lea1 — Agaricales, Basidiomycetes). Другие виды заселяют преимущественно заготовленную древесину (штабельные гнили: например, Lenzites — Agaricales, Basidiomycetes), а некоторые даже специализируются на деревянных постройках (например, домовый гриб Serpula lacrymans). Повреждения ими отрицательно влияют на прочность (важную в строительстве) и внешний вид (фанеровка) материала. - Разрушение текстиля и сходных изделий
Шерсть, лен, хлопок, кожа, как и практически все прочие материалы растительного и животного происхождения, могут ферментативно разрушаться грибами. Чаще всего это аскомицет Chaetomium globosum (Sphaeriales), Myrothecium, Trichoderma и многие другие Fungi imperfecti (Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Stemphylium, Gliocladium, Cladosporium и т. д.). Наиболее важны здесь обладающие высокой ферментативной активностью, быстрорастущие убиквисты, тогда как специализированные Basi-diomycota преобладают лишь в особо благоприятных для них условиях (ср. с. 139 "Разрушение древесины"). - Грибы как возбудители болезней растений
Ущерб, наносимый грибными болезнями культурных растений, ежегодно исчисляется во всем мире миллиардами марок. Такие эпифитотии могут и сегодня быть причиной голода или усугублять бедственное положение развивающихся стран. Даже самые осторожные оценки говорят об уничтожении болезнями 10 — 20% потенциального урожая; без контрмер масштабы этих потерь резко возросли бы. - Грибы как возбудители болезней человека и животных
Различают три основных типа прямого поражения человека и животных грибами: отравление их метаболитами (мицетизм, микотоксикоз), сверхчувствительность к неядовитым веществам грибного происхождения (микогенная аллергия) и инфекции (микозы). При микозах токсичное и аллергенное действия часто также играют определенную роль. - Мицетизм
Отравления грибами объясняются действием их токсичных пептидов из первично ядовитых или испорченных при неправильном хранении или приготовлении плодовых тел на пищеварительную, нервную системы или менее специфично на клетки и ткани тела. Мицетизм можно отчасти предотвратить разъяснительной работой с населением, расширением и пропагандой служб "грибных консультаций". Несмотря на это, ежегодно регистрируется множество отравлений (ср. приложение). - Микотоксикозы
Сущность микотоксикозов в том, что токсинобразующие грибы загрязняют или заселяют органы растений, например цветки, плоды или листья, продуцируя при этом или уже во время хранения урожая ядовитые вещества, действующие и после его переработки в корма или продовольствие. В противоположность мицетизму, в случае микотоксикозов грибы съедаются не сознательно, а представляют собой незаметный, неожиданный компонент пищи. Это касается и отравления спорыньей (эрготизма). Хотя склероции Claviceps (см. рис. 143, с. 256) сами по себе хорошо различимы, после помола зерна в хлебе их уже не разглядеть невооруженным глазом, а к нагреванию ядовитые вещества спорыньи, как и некоторые другие микотоксины, относительно нечувствительны. Чаще всего среди микотоксикозов встречаются афлатоксикозы, вызываемые афла-токсинами (например, рис. 60, А, с. 110) или близкими к ним метаболитами (например, стеригматоцистином, верзиколорином) Aspergillus fla-vus9 других видов Aspergillus или иногда Penicillium. Эти грибы встречаются в дробленом арахисе и сходной растительной пище. У человека афлатоксикозы иногда приводят к поражению печени, при длительном воздействии яда могут провоцировать канцерогенез, а для птенцов различных пернатых чреваты летальным исходом. У домашних животных также известны микотоксикозы (подробнее см. Gedek, 1980). Продуценты ядов, — как правило, аскомицеты или дейтеромицеты, чаще всего Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Pithomyces, Stachybotrys и Myrothecium. Микотоксины относятся к разным классам веществ (ср. с. 108 и далее); наряду с упомянутыми соединениями можно назвать цитринин, декумбин, фума-гиллин, фумигатин, патулин, роридин, веррукарин и многие другие метаболиты (см., например, Ciegler et al., 1971; Kadis et al., 1972; Gedek, 1980), образуемые более чем 150 видами грибов. Кроме того, к ним, возможно, следует добавить множество токсичных и поэтому обычно не используемых в медицине антибиотиков. - Микогенные аллергии
Кожа и слизистые оболочки людей с особыми предрасположенностью или анамнезом необычно сильно реагируют на воздействие определенных частиц или веществ. Симптомы типа сенной лихорадки, отчасти совпадающие с астматическими, примерно в 20% случаев вызываются, наряду с прочим, и грибными спорами, а в 3 — 6% случаев — исключительно ими. Эти споры (чаще всего конидии обычных сапробионтов-убиквистов) служат носителями аллергенов, которые до сих пор ни у одного гриба непосредственно не выделены. По-видимому, здесь, как и у пыльцы, речь идет о белках, тем более что грибными спорами можно также вызывать диагностически ценные, специфичные кожные реакции, соответствующие иммунологической модели антиген (здесь — аллерген) — антитело. Кожные реакции основаны на действии гистаминов или других медиаторов, высвобождаемых в присутствии аллергена. Кроме упомянутых симптомов, при аллергиях нередко воспаляется кожа и поражается пищеварительный тракт. - Микозы человека
Все чаще и, вероятно, все в более тяжелой форме в последние десятилетия встречаются прежде всего "вторичные микозы", т. е. грибные инфекции, которым предшествуют "первичные" (фоновые) болезнь или поражение. Особенно широко распространились и прежде частые кандидо-зы, но возросло также число случаев сравнительно редких, однако более опасных аспергиллезов и других "плесневых микозов". Основной причиной этого считается увеличение предрасполагающих к ним факторов. - Микозы животных
Среди возбудителей поверхностных микозов человека некоторые дерматофиты широко распространены также у животных с шерстью или перьями (когтями, копытами и т.п.), но не только у них. Trichophyton mentagrophytes — второй по частоте встречаемости дерматофит человека — очень часто обнаруживается у мышей, наносит ущерб шиншилловым фермам и через домашних животных попадает в наше непосредственное окружение. Microsporum canis, обычно бессимптомно обитающий в шкуре некоторых животных, может вызывать дерматофии у них же и у других видов, включая человека. Trichophyton verrucosum — наиболее частый возбудитель кожного микоза Tinea corporis у сельского населения — чаще всего переходит на человека с крупного рогатого скота ("телячий лишай"); Microsporum папит встречается у людей редко, но в некоторых областях част у свиней.