Размножение грибов

У макромицетов различают половое, бесполое и вегетативное размножение. Вегетативное размножение, в основе которого лежит способность организма к регенерации, может осуществляться при помощи частей мицелия. Способность грибов к вегетативному размножению широко используется при искусственном размножении культивируемых грибов и при пересевах чистых культур в лабораториях, производящих посевной мицелий.

Более специализированным считается способ, при котором мицелий распадается на отдельные клетки, которые впоследствии прорастают, образуя мицелий. К органам вегетативного размножения относятся оидии, хламидоспоры, которые, хотя и сравнительно редко, образуют некоторые виды высших грибов. Хламидоспоры – это толстостенные участки гиф, обособившиеся от мицелия и покрытые темной, плотной оболочкой. Они способны сохранять жизнеспособность от одного года до десяти лет. При наступлении благоприятных условий они прорастают и превращаются в новый мицелий. Оидии – короткие цилиндрические тонкостенные участки гиф, образованные в результате полного распадения мицелия во влажных условиях. При прорастании они дают начало новому мицелию.

Для многих макромицетов характерно и бесполое размножение. Оно осуществляется при помощи специализированных клеток или многоклеточных структур (спор), которые прорастают в мицелий.

Не останавливаясь на разнообразии форм полового размножения грибов, рассмотрим половой процесс у базидиальных грибов, который называется соматогамия. Он заключается в слиянии двух клеток вегетативного мицелия, берущих начало от спор противоположных половых знаков, при этом происходит слияние цитоплазмы, и ядра объединяются в пары. В результате деления на поверхности базидии образуются базироспоры.

У базидиальных пластинчатых грибов базидии расположены на пластинках, у трубчатых – на внутренней стороне трубочек, у дождевиков – внутри плодового тела, у ежовниковых – на наружной стороне шипиков. Сумчатые грибы имеют особые сумки (аски), внутри которых образуются аскоспоры. У сморчков, строчков, пециц («пецициальных» грибов) сумки со спорами находятся на поверхности шляпок, у трюфелей – внутри плодового тела.

Роль грибов в круговороте веществ в природе

Грибы играют значительную роль в круговороте веществ, в разложении растительных и животных остатков, в образовании органического вещества. Сложный процесс разложения лесной подстилки (листвы и древесины) осуществляется специальной группой шляпочных грибов – подстилочных сапрофитов. К ним относятся, например, говорушки. Многие грибы обладают богатым ферментным аппаратом и способны образовывать ряд физиологически активных веществ. Эти свойства грибов широко используются и побочные ферменты применяются для различных целей: пектиназы – для осветления фруктовых соков; целлюлазы – для переработки сырья, грубых кормов, разрушения остатков бумажных отходов; протеазы – для гидролиза белков; амилазы – для гидролиза крахмала. При помощи гриба черной плесени (Aspergilus niger) в промышленном масштабе получают лимонную кислоту. Гибберелин, вещество, полученное из грибов родафузариум, способствует увеличению завязи ягод винограда, ускоряет время зацветания декоративных растений. Некоторые грибы паразитируют на насекомых и других грибах. Из них создан препарат боверин, применяемый для уничтожения вредных насекомых.

Не все грибы, с точки зрения человека, приносят пользу – среди них встречаются и паразиты растений, потери урожая от которых так велики, что борьбой с ними занимаются целые учреждения, а с некоторыми – даже международные организации. Наука, изучающая болезни растений, вызванные грибами, называется фитопатологией.

Большой вред грибы наносят лесному хозяйству, поражая растущие деревья. Ими уничтожается до 30 % заготавливаемой древесины. Грибы портят смазочные масла и другие нефтепродукты, оптические изделия, лакокрасочные покрытия, вызывают коррозию металлов. Многие грибы вредят здоровью людей и животных (стригущий лишай, парша, дерматиты), поражают легкие, особенно у молодняка птиц, в ряде случаев являются причиной болезней человека – хронического гайморита, заболеваний глаз, различных болезней рыб и т. д. Опасны микотоксикозы – заболевания человека и животных, связанные с отравлением пищевых продуктов и кормов токсинами грибов. Употребление в пищу зерна, отравленного токсинами грибов фузариев, является причиной таких заболеваний, как септическая ангина и уровская болезнь (связана с нарушением нормального роста костей у детей).

Пищевые свойства грибов

Но при этом пищевое значение грибов огромно. В настоящее время общее количество грибов, ежегодно потребляемое населением земного шара, составляет около 5 млн тонн, из них в лесах собирается только 0,6 млн тонн, остальные выращены на грибоводческих фермах. Интенсивное развитие промышленного выращивания съедобных грибов обусловлено рядом причин. Во-первых, высокой пищевой ценностью грибов, содержащих значительное количество белков, витаминов, углеводов, минеральных солей и микроэлементов. Во-вторых, для культивирования грибов используются субстраты, малопригодные для других целей. В-третьих, после сбора грибов субстрат можно использовать и как белковую витаминизированную кормовую добавку, и как отличное удобрение.

Долгое время отношение к грибам было неоднозначным. Их то считали равноценными мясу и яйцам, то называли бесполезным продуктом, который из-за большого количества хитина почти не переваривается в желудке. Данные химического состава грибов показывают, что они содержат все необходимые организму человека вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины), имеют низкую калорийность, но при этом даже в небольшом количестве вызывают чувство сытости. Грибы являются настоящей кладовой полезных веществ. Количество белков в свежих грибах достигает 2–5 %, а в сушеных – 16–25 %. По содержанию белка и составу аминокислот грибы ближе к ценным овощам, чем к мясу. В телах грибов обнаружено 18 аминокислот, восемь из которых являются незаменимыми, так как не могут синтезироваться в человеческом организме и поступают только с пищей. Однако следует помнить, что хотя съедобные грибы и вкусные, все-таки они требуют хорошего пищеварения. Так как клеточные оболочки грибов содержат хитин, который не разлагается в желудочно-кишечном тракте, грибы готовят таким образом, чтобы максимально освободить содержимое клеток. Для этого грибы мелко нарезают, сухие – размалывают, подвергают термической обработке, вследствие чего усваиваемость содержащихся в них белков достигает 70 %. По содержанию жиров (липидов) грибы превосходят все овощные культуры. Жиров в грибах содержится 1,3–2,7 %, причем в значительных количествах содержатся стерины, фосфатиды, эфирные масла и полиненасыщенные жирные кислоты (до 67 % массы липидов), которые не могут синтезироваться в организме человека и являются незаменимыми. Эти кислоты обеспечивают нормальный рост тканей и обмен веществ, они препятствуют отложению холестерина. Следующим важным компонентом грибов являются углеводы. Основная их часть, входящая во фракцию клетчатки, нормализует деятельность кишечной микрофлоры и способствует выведению из организма холестерина и различных токсических веществ. Богаты грибы и органическими кислотами (лимонной, винной, щавелевой, фумаровой). Из ферментов в них обнаружены амилаза, липаза, цитаза, уретаза, способствующие расщеплению жиров и гликогена. Содержание отдельных витаминов в грибах соответствует содержанию их в мясопродуктах, а по количеству пантотеновой кислоты (10,3 мг/100 г) грибы превосходят овощи, фрукты, мясо, молоко и рыбу. Содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) колеблется от 11 мг/100 г в опятах, 30 мг/100 г в маслятах, до 34 мг/100 г в лисичках. Количество ниацина в грибах близко к его содержанию в мясных продуктах (23– 108 мг/100 г), а рибофлавина больше, чем в основных продуктах питания (1–5 мг/100 г). По содержанию биотина вешенка, например, одна из самых богатых этим витамином продуктов (8—76 мкг/100 г). Витамина В (пиридоксина) в грибах больше, чем в рыбе и овощах (0,8 мг/100 г). Большинство грибов содержат тиамин, ниацин, провитамин D, витамины Е и PP. Богаты грибы и минеральными веществами. В плодовых телах грибов содержатся: калий, регулирующий работу сердечной мышцы; фосфор, участвующий в обмене веществ и входящий в состав белков и нуклеиновых кислот; железо, принимающее участие в образовании гемоглобина и ряда ферментов, а также медь, магний, натрий, кальций, сера, кремний, цинк, хром, фтор, рубидий, молибден, кобальт, йод, марганец, никель, олово, ванадий, бор, барий, свинец, титан, цирконий, кадмий и даже серебро. Содержание воды в плодовых телах грибов примерно такое же, как и в овощах – 90 % от массы гриба.

Фармакологические свойства грибов

Помимо того что грибы обладают отменными вкусовыми качествами, их широко используют в медицине для лечения различных заболеваний. Достаточно вспомнить, что первый антибиотик был выделен из гриба пеницилиума и назван пенициллином. Итальянские ученые доказали, что употребление грибов способствует снижению уровня содержания сахара в крови. В 1960-х годах было обнаружено, что некоторые агенты, содержащиеся в грибах, сдерживают рост злокачественных опухолей. Так, березовый гриб чага хотя и не оказывает губительного действия на раковую опухоль, но прием его улучшает самочувствие больных, уменьшает боли. У них нормализуется функция кишечника, появляется аппетит, улучшается сон, на начальной стадии болезни может произойти приостановка развития опухоли. В настоящее время препараты из чаги используют при лечении язвенной болезни, гастрита, для нормализации деятельности кишечника, успокоения нервной системы, повышения работоспособности. Чага нетоксична и противопоказаний к ее применению нет. Медицинской промышленностью с 1976 года выпускается препарат из чаги «Бефунгин». Вытяжки из ряда грибов обладают широким лечебным диапазоном. Например, в белом грибе обнаружен алкалоид герцедин, применяемый при лечении стенокардии. Водными экстрактами из белых грибов лечат язвы, обморожения. Желчный гриб обладает желчегонным действием, французские врачи используют препараты из него для лечения заболеваний печени. При головных болях, подагре применяют настойку масленка изящного, содержащего смолистые вещества, обладающие лечебными свойствами. Подагру можно лечить грибной мазью, полученной из веселки обыкновенной, а водные и спиртовые настойки из этого гриба используют для лечения гастрита и других заболеваний пищеварительного тракта. Из рядовок и говорушек выделены антибиотики, подавляющие развитие туберкулезной палочки. Вытяжку из шампиньона лугового применяют против туберкулеза, тифа, паратифа и для лечения гнойных ран. В плодовом теле этого гриба содержатся антибиотики агаридоксин и агроцибин, а также кемпестрин, который подавляет развитие стафилококка. Настой мухомора красного применяют для растирания при невралгии, артрите, ревматизме. Жители Севера используют мухоморы для лечения туберкулеза, экземы, множественного склероза, опухолей желез, заболеваний нервной системы и т. д. В гомеопатии мухомор применяют при лечении рентгеновских дерматитов, лучевых поражений кожи и слизистых оболочек. В этих грибах обнаружен антибиотик мускаруфин. Из рыжика деликатесного получен антибиотик, действующий на возбудитель туберкулеза. Лечебные свойства дождевиков используют при заболеваниях почек и для остановки кровотечений. Груздь перечный применяется при почечно-каменной болезни, в нем также содержится вещество, угнетающее туберкулезную палочку. При лечении некоторых психических заболеваний, а также для восстановления памяти используют псилоцин и псилоцибин. Эти вещества психотропного действия были получены из грибов рода псилоцибе. В навознике сером обнаружено вещество, вызывающее очень неприятные ощущения при употреблении данных грибов с алкоголем. Это вещество используется при лечении алкоголизма. У 24 видов грибов обнаружено антибактериальное воздействие на стафилококки. Вытяжка из опенка летнего задерживает рост многих болезнетворных бактерий. В Институте ботаники им. Н. Г. Холодного в Украине поддерживается более 70 видов базидиальных грибов, в которых в условиях эксперимента было установлено наличие лекарственных веществ. Препараты противоопухолевого, антивирусного, иммуномодулирующего действия получают из ряда грибов, плодовые тела которых не употребляются в пищу из-за их твердости. Исследования ученых-медиков в этом направлении продолжаются. Грибы постепенно раскрывают свои тайны человеку, помогая ему в борьбе с различными недугами.

Глава 2 Классификация грибов

До настоящего времени среди микологов нет единого мнения относительно того, являются ли грибы отдельным царством живого мира или же они, будучи высокоспециализированной группой растений, в качестве самостоятельного отдела входят в состав растительного царства. В соответствии с этими двумя точками зрения и строится систематика грибов. Взгляды микологов на систематику грибов отражены в разработанных в прежние годы, на разных уровнях знаний, классификационных системах. Примером систем, в основу которых положен взгляд на грибы как на отдельное царство, являются системы, изложенные в седьмом издании «Микологического словаря Айнсуорта и Бисби». Царство грибов (Fungi) включает два отдела: миксомицеты, или слизевики (Myxomycota), и настоящие грибы (Eumycota).

С целью более подробного – до уровня порядков, а в ряде случаев и семейств – рассмотрения здесь предлагается классификационная схема миксомицетов и настоящих грибов, использованная в «Жизни растений» (Т. 2. Грибы. – М., Просвещение, 1975). Согласно этой схеме отдел миксомицетов объединяет 500 видов, относящихся к 70 родам. Для миксомицетов характерны вегетативные тела в виде голой, лишенной оболочки протоплазмы с большим числом ядер, называемые плазмодиями. Плазмодий – сложное образование. В его составе около 75 % воды, остальная часть почти на 30 % состоит из белков; кроме того, в нем содержатся гликоген, или животный крахмал, и пульсирующие вакуоли. Некоторые миксомицеты характеризуются наличием большого количества извести (до 28 %) или других включений. У большинства миксомицетов в плазмодии находятся пигменты, придающие им различную окраску: ярко-желтую, розовую, красную, фиолетовую, черную. При этом окраска плазмодия постоянна для данного вида миксомицета, но на ее интенсивность значительно влияет окружающая среда, освещение, температура, питание и другие факторы. Предполагают, что некоторые пигменты представляют собой фоторецепторы, играющие важную роль в развитии миксомицетов.

По характеру питания миксомицеты распадаются на две четко обособленные группы: сапротрофы, которые обитают на влажных растительных остатках (в лесной подстилке из опавших листьев, на гниющих пнях и упавших стволах деревьев под корой), и паразиты, развивающиеся в клетках растений хозяев. Отдел Myxomycota (миксомицетов) включает 4 класса.

Acrasiomycetes —