З великого царства Гриби, що нараховує понад 100 тисяч видів, цвілеві гриби і дріжджі - найбільш незвичайні види. Потенціал і сфера їх використання людиною надзвичайно широка. Але крім корисних, здатних служити на благо, серед них зустрічається чимало і таких, шкода яких зачіпає різні сфери існування.
Використання цвілевих грибів і дріжджів
Історія досліджень
Винахід мікроскопа дозволило людям зайнятися дослідженнями живих організмів малого розміру. Першовідкривачем мікросвіту вважають нідерландця Антонія ван Левенгука, хоча перший мікроскоп був сконструйований ще Г.Галілеєм. А. Левенгук перший описав різновиди і форми мікроорганізмів. Поступово це вивчення вилилося в цілу науку, що вивчає їх будова, місце існування, умови зростання і розмноження, що отримала назву мікробіологія. Основоположником мікробіології вважають французького вченого, Л. Пастера, який виявив здатності мікроорганізмів не тільки переробляти залишки мертвих органічних сполук, але і очищати воду і грунт. Він також довів, що гриби і дріжджові організми здатні виконувати корисні для людини функції і приносити шкоду.
З розвитком мікробіології було зроблено багато найважливіших відкриттів російськими вченими: Л. С. Ценковського, І.І. Мечникова, М. Ф. Гамалія, Д. І. Івановського і іншими. З їх допомогою вперше була закладена основа вчення про антибіотики і з'явилася наука, що вивчає віруси - вірусологія.
В даний час вивчення цвілевих грибів, дріжджів, а також їх застосування і впливу приділяється багато сил і часу, відкриваючи нові можливості для їх використання у багатьох галузях народного господарства.
Загальна характеристика
Гриби - смачні і корисні дари природи, зустрічаються в лісах і на луках, вони мають великі плодові тіла. Але науці відомий не менш корисний і більш різноманітний з зустрічаються представників цього царства - цвілеві форми грибів.
Вони з'явилися приблизно 200 млн. Років тому.
Деякі різновиди відносяться до міцеліальних, що складається з ниткоподібних утворень (одне або багатоклітинних) - гіф.
Інші - до дріжджовим (клітинам округлої форми), вони розмножуються брунькуванням.
І останній вид - макроміцети - саме вони є традиційними в нашому розумінні грибами.
Пліснява
До цвілевих грибів відносяться гриби мікроскопічних розмірів, побачити які неозброєним оком неможливо.
Загальна їх назва - мікроміцети - група грибів, що відносяться до нижчих і частково вищим. За типом харчування вони - сапротрофи. Їх головна характеристика - здатність переробляти останки живих організмів, перетворюючи їх в органічні і неорганічні сполуки. Але серед них можуть зустрічатися і паразити, як наприклад, пеницилл розпростертий, поселяється на поверхні яблук і викликає їх м'яку коричневу гниль.
Поширення в природі мають практично повсюдне. Важко переоцінити їх значення в круговороті речовин і енергії в біосфері. Вони не вибагливі до умов проживання: головне для них - тепло, підвищена вологість і живильне середовище. Колонії їх здатні вражати органічні і неорганічні речовини, утворюючи характерні нальоти.
Ірина Селютина (Біолог):
Характерною особливістю цвілевих грибів є формування на поживних речовинах цвілі. Вона може нагадувати павутинку, бути пухнастою або пилоподібної і мати різне забарвлення. З забарвленням нальоту часто пов'язано і назва гриба: сіра цвіль, зелена цвіль, чорна цвіль і т.д. Форма розташування і забарвлення цвілі є систематичними ознаками. Одним з необхідних умов утворення цвілі вважається достатня вологість живильного субстрату і висока відносна вологість навколишнього повітря. Більшість цвілевих грибів - сапрофіти, але серед них зустрічаються і необов'язкові паразити рослин, тварин і людини. Для них характерний дуже широкий спектр ферментів, завдяки яким вони можуть жити на різноманітних поживних речовинах.
Будова більшості цвілевих грибів, незважаючи на різноманітність їх видів, має спільні риси. Міцелій їх має багато розгалужень, не утворюючи великих плодових тел. Вегетативне тіло їх складається з великої кількості тонких ниток - гіфів, що поширюються на поверхні або всередині залишків живого організму. При цьому він може займати великі площі і швидко розростатися. Вони - еукаріоти, т. Е. Їх клітини містять ядро і генетичний апарат в ній, на відміну від прокаріотів, до яких належать бактерії. Їх клітини не містять хлорофілу, який дає рослинам зелений колір і здатність переробляти вуглекислий газ в поживні речовини.
Розмножуються наступними способами:
- вегетативно: частинами міцелію, які, поширюючись, починають існувати в живильному середовищі, як самостійний організм;
- статевим шляхом: коли дві статеві клітини з'єднуючись, утворюють зиготу;
- безстатевим: з утворенням декількох видів спор.
Дріжджі
Для життя дріжджів необхідний кисень
Дріжджі відносяться до одноклітинних грибів, налічують понад 1500 видів представників аскомицетов і базидиомицетов. Вважаються одними з найдавніших організмів, які культивує людина. Вони не мають міцелію. Форма клітини буває різна, а розміри варіюються від 6 - 12 мкм до 40 мкм. Це представники органотрофних еукаріотів, що використовують для харчування органічні речовини, щоб отримати вуглець і енергію для життєдіяльності.
Відрізняються тим, що вони більш вимогливі до умов живлення, ніж цвілеві гриби. Для життя цих одноклітинних необхідний кисень, але при його відсутності вони отримують енергію з утворених в процесі бродіння спиртів. В анаеробних умовах можуть харчуватися тільки глюкозою, а в аеробних - використовують вуглеводні, органічні та ароматичні сполуки, спирти і жири.
Розмножуються дріжджі за допомогою поділу або брунькування або статевим шляхом і процес цей при оптимальних умовах відбувається з великою швидкістю. Розподіл і брунькування проходить шляхом утворення і, у міру зростання, відділення від материнської клітини нової, яка виросла до певних розмірів.
Види цвілі і дріжджів
Класифікація, відомих науці цвілевих грибів, налічує понад 300 різновидів. Систематика найвідоміших з них має наступний опис:
- Пеницилл: найвідоміші вищі представники роду існуючих цвілевих грибів. Вони зустрічаються в різних місцях, природним середовищем їх проживання є грунт. Включають види за способом харчування - сапротрофи і слабкі паразити. Поділ базується на особливостях будови конидиеносцев і залежить від ярусности пензликів, що мають конідії. Антибіотик пеніцилін відноситься до найвідоміших їх продуктам. У 1929 р шотландський мікробіолог А. Флемінг вперше виявив у представника роду антибактеріальну дію і виділив з нього речовину, яка отримала назву «пеніцилін». Плодові тіла близько 40 їх видів виглядають як клейстотеции, видатні без спеціальних оптичних засобів і мають різні кольори. Міцелій його розгалужених і прозорий. Розмножується за допомогою спор.
- аспергіли: вищі аеробні цвілі, що утворюють пухнасті колонії плоскої форми. Міцелій має перегородки, поширюється спорами. Надзвичайно стійкі до впливу зовнішнього середовища. Воліють збагачені киснем і вуглецем субстрати - полісахариди і моносахариди, заражають також крахмалосодержащие види, зустрічаючись на хлібі та інших харчових продуктах. Від пеніциллів гриби аспергілли відрізняються тим, що їх плодоносні нитки на верхівках мають потовщення з палочкоподобнимівиростамі, в загальному нагадують «кошлату голову». Саме від цих виростів і отшнуровиваются ланцюжка суперечка.
- мукор: поширений в грунті рід нижчих цвілевих грибів, міцелій якого представляє одну велику розгалужену многоядерную клітку, яка не має перегородок. Вершина кожного його не має кольору спорангієносцями, що досягає кілька сантиметрів завдовжки, закінчується чорною голівкою в якому зріють суперечки. Ці гриби утворюють цвіль на харчових продуктах і відрізняються своєю здатністю здатністю викликати мікози (грибкові захворювання). Мукор - сапротрофи за типом харчування.
- фузаріум: анаморфное пліснявий гриб, представник аскомікотових. Види його приносять значної шкоди народному господарству, вражаючи рослини і тварин. Викликають цілий ряд хвороб, відомих під загальною назвою фузаріоз. Деякі здатні розвиватися в симбіозі з рослинами, мешкаючи на їх коренях і продукуючи виділення речовин, благотворно впливають на рослину.
Дріжджові гриби поділяються на групи за способом розмноження і деяким іншим особливостям. Виділяють неспорообразующие або аспорогенні і споробразующіе або спорогенние. Перші часто називають дріжджоподібними і виділяють наступні їх пологи:
- кандида: утворює помилковий міцелій і розмножується за допомогою брунькування.
- Торулопсіс: має клітини круглої і овальної форми, не утворюють псевдомицелия і слабо зброджують вуглеводи, часто будучи шкідниками.
- Родоторула: розмножуються на харчових продуктах, утворюючи пігмент - червоний, жовтий, рожевий і чорний.
З відділу спороутворюючих дріжджів виділяють сімейства:
- Сахароміцетовие: відрізняються здатністю зброджувати цукру
- Шізосахароміцетовие: застосовують в бродильной промисловості (при виробництві спиртних напоїв, спирту, оцту, дріжджів і т.д.)
- Сахаромікодовие: відносять до шкідників цієї галузі.
Використання людиною
Пліснява застосовуються в багатьох сферах діяльності людини. Особливо важлива їх роль в харчовій промисловості і медицині.
Однак далеко не завжди вони приносять користь, приносячи шкоду і збитки, змушуючи витрачати чимало коштів, зусиль на боротьбу з ними і їх руйнівним впливом.
У харчовій промисловості
Дріжджі знайшли своє застосування в кулінарії
Цвіль і дріжджі використовують у харчовій промисловості.
При випічці застосовують дріжджі - вони надають хлібу пористість, додаткові поживні властивості і збільшують термін його збереження в свіжому вигляді. А що додається в них фермент амілаза, що виділяється цвілевих грибів, покращує його аромат і смак. При цьому інший фермент - інвертаза - збільшує термін зберігання кондитерських виробів.
Для виробництва спирту застосовують спеціальний дріжджовий гриб, виділений з водоростей, а для вина - чисті культури дріжджів певного виду, що додають йому особливого смаку й аромату.
При виробництві сирів і кисломолочних продуктів застосовують культури дріжджових грибів і деякі види цвілі. У сбраживании молока для виробництва кефіру поряд з бактеріями беруть участь гриби. У виробництві сирів для їх закваски застосовують гриби роду Торул. А їх представник з роду пеніціллум, т.зв. «Благородна цвіль», незамінний для отримання сортів «камамбер», «рокфор» і «брі», надаючи їм характерну будову (з наявністю блакитним цвілі в товщі сирної маси) і неповторний смак.
Якість м'ясних і рибних продуктів покращує фермент протеиназа грибного походження. З сирого і жорсткого м'яса або риби низької якості він робить ніжний і м'який продукт, покращуючи також його смак. Дріжджовий гриб роду Торулопсіс, доданий в вершкове масло, не дозволяє йому дивуватися іншим видам цвілі, значно погіршують його смак і скорочують терміни зберігання. А аспергіллус, конідії якого виглядають як чорна цвіль, виробляє лимонну кислоту.
У сільському господарстві та інших галузях
У сільському господарстві також широко використовують цвілеві гриби і речовини, отримані на їх основі. Одержуваний з них триходермин з успіхом пригнічує ріст патогенних мікроорганізмів, що вражають рослини. Деякі види цвілевих грибів, небезпечні для комах шкідників, використовують в боротьбі з ними. Деякі гриби роду Фузаріум сприяють зростанню рослин і збільшення їх продуктивності.
Однак серед них існує і чимало паразитів, відповідальних за псування і скорочення термінів зберігання продукції, що виділяють в процесі своєї життєдіяльності токсини. Вони навіть можуть призвести до самозаймання легкозаймистою продукції - сіна, соломи, фуражу зернових культур. Для боротьби з ними використовують пестициди.
Використання в медицині
Пліснява широко використовуються людиною в медичних цілях. Неоціненна допомога їх представника, пеніціллум, в створенні антибіотика пеніциліну, поява якого допомогло врятувати і здоров'я мільйонів людей. На сьогодні одним з найбільш затребуваних і ефективних їх груп є цефалоспорини. Розвиток мікробіології дозволило провести випробування, при яких шляхом обробки цвілевих грибів хімічними мутагенами, були отримані їх нові форми - анкоміцети, які продукують пеніцилін, стрептоміцин і виробляють інші антибіотики у великих кількостях.
Не менш важливими препаратами, отриманими з цвілевих грибів, стали статини, що застосовуються для зниження рівня холестерину і лікування атеросклерозу.
Застосування дріжджів в медицині не менш актуально. У висушеному вигляді їх використовують для отримання ліків і БАДів, в рідкому вигляді - застосовуються для лікування алергії і відновлення мікрофлори шлунково-кишкового тракту.
Пліснява і дріжджі. Відеоурок по біології 5 клас
Пліснява і дріжджі | Біологія 6 клас # 9 | Інфоурок
Пліснява і дріжджі. Біологія 5 клас.
Патогенні гриби і заходи боротьби
Температура і умови вологості наших будинків в ряді випадків хороші для розмноження і життя грибний цвілі.
У людини часто спостерігається алергічна реакція на цвілеві гриби. Вплив чорної цвілі в будинку полягає у виділенні токсинів. Вони проникають в дихальні шляхи, підриваючи здоров'я і провокуючи різні ускладнення. Для знищення чорної цвілі проводять дезінфекцію за допомогою засобів, що знищують шкідливі штами і заходи по боротьбі з вогкістю.
Небезпечні також отруєння цвілими харчовими продуктами. Найнебезпечніший з них - гриб Аспергилл жовтий, має властивість рости практично на всіх харчових субстратах - бобових і олійних культурах, какао, кава, сушеної риби, джемі.
Навіть у високотехнологічному виробництві полімерних матеріалів важливою задачею є їх захист від біопошкоджень патогенними пліснявими грибами. Визначення параметрів стійкості полімерів до таких агентам допомагає запобігти їх руйнуванню і збільшити термін служби.
Висновок
Інформація про розвиток науки мікробіології і виявлених нею фактів постійно поповнюється. Завдання людини - направити властивості цвілевих грибів в потрібне русло.