грибы

Aureobasidium spp.

Этот моноопределенный таксон включает A. pullulans (Bary) Arnaud (= Pullularia pullulans Berkout), проживающий на листьях и в почве, и часто колонизирующий бумагу, древесину и окрашенные поверхности. Несмотря на широкую распространенность, уровни спор в воздухе редко достигают Cladosporium spp. В культуре A. pullulans производит многочисленные, мелкие, подгиалиновые бластоспоры. Позже, мицелий трансформируется в ряды темных, толстостенных хламидоспор. В результате, вид колонии изменяются от сливочного цвета слизеподобной формы к черным, кожистым дискам с лучевыми бороздками. Экстракты из колоний раннего и зрелого роста показывают кожную реактивность от 8 % до 12 % у атопиков на Среднем Западе США.

Aspergillus spp.

Aspergillus spp. - широко распространенные организмы гниения, а некоторые термостойкие виды (например, A. fumigatus и A. flavus) могут быть причиной паренхиматозных заболеваний легких. Кроме того, A. oryzae используют для производства соевых соусов сои и коммерческих ферментов; другие синтезируют промышленные химикаты, включая лимонную и щавелевую кислоты. На питательных средах асперигиллы формируют типичные конидиальные головки. Колонии часто имеют отличительные цвета, и, в некоторых случаях, развиваются закрытые аскокарпии (клейстотеции), подтверждая их отношение к аскомицетам. Обнаружение колоний Aspergillus в помещениях обычно превышает их число на открытом воздухе. Вообще, отличить отдельные споры аспергилл от таковых другого родов (например, Penicillium, Rhizopus), продуцирующих мелкие, с неровной поврехностью, овоидные или сферические споры, чрезвычайно сложно. Изучение культуры часто показывает, что некоторые виды аспергиллов могут преобладать в определенных местностях. Аллергеннные действия различных разновидности отличаютсяю. Однако, для всей группы, уровни кожной реактивности оказались значительно ниже, чем для Cladosporium и Alternaria spp., особенно редко выявляли положительные пробы с A. niger.

Penicillium spp.

По большому разнообразию, сложной таксономии, широком распространении, изобилии во внутренних помещениях, и коммерческому использованию, Penicillium spp. соответствует и даже превышает Aspergillus. Определенная разновидности Penicillium присутствует в сыре “Камамбер” и в сине - зеленых включениях других сыров, включая “Рокфор”, что в отдельных случаях может вызывать определенную клиническую симптоматику. Однако, ингаляционная чувствительность к Penicillium spp. не увеличивает риска побочных реакций на пенициллин. Идентификация отдельных видов пенициллов достаточно трудоемка (хотя и выполнима), и только в немногих обзорах по содержанию грибов в атмосферном воздухе выделяли виды. Как и в отношении аспергилл, доминирование разновидностей пенициллов может зависеть от конкретного места и обстановки. Кроме того, члены двух тесно связанных родов Paecilomyces и Gliocladium, могут давать высокие уровни спор в схожих местах.

Geotrichum spp.

Низкие белые колонии с мицелием, который формирует артроспоры, определяет этот род грибов, споры которых обнаруживают в воздухеособенно при влажной погоде. Эти изоляты морфологически варьируют. Экстракты "типичного" G. candidum выявили сильную кожную реакцию у менее чем 10 % исследованных атопиков.

Sphaeropsidales spp.

Члены этого большого порядка, особенно Phoma, проявляются часто в культуре, где они производят темный, колбасообразной формы пикнидии. Споры развиваются в слизистых массах и обнаруживаются в течение влажных периодов. Несмотря на соответствие реактивности кожи к Phoma и экстрактов Alternaria, выделение Phoma на Среднем Западе США редко превышают 20 спор/м3.

Дрожжи

Эти грибы имеют одноклеточную форму роста, образуя на лабораторных средах сливкоподобные колонии . Тем не менее, эта группа гетерогенная, некоторые типы (например, Saccharomyces cerevisiae, пекарские дрожжи) формируют аскоспоры, другие (например, Cryptococcus, Torulopsis и Rhodotorula) показывают только почкование и, редко, деление. Дополнительная группа включает роды (Sporobolomyces и Bullera) с бобовидными спорами, сформированными на коротких стеригмах и освобождающимися подобно базидиоспорам. Такое разнообразие не дает никаких оснований ожидать антигенной однородности среди дрожжей, и различия в реактивности кожи довольно сильны. Много дрожжевых клеток рассеиваются как бы “всплеском” и их обнаруживают главным образом ночью и во влажную погоду наряду с различным баллистоспорами. В центральных районах США атмосферные уровни спор дрожжей достигают максимума в течение ливневых дождей, особенно в местностях, где произрастают зерновые культуры. Высокие уровни спор S. roseus наблюдали в Великобритании поздним летом, что, по отдельным сообщениям, вызывало дыхательные симптомы у аллергиков. В Северной Америке, однако, концентрации таких спор в свободном воздухе, также как и уровни кожной реактивности были существенно ниже.

Многие дрожжи устойчивы к кислоте и повышенному давлению, что позволяет им колонизировать бытовую технику или промышленное оборудование; кроме того, они колонизируют резервуары увлажнителей воздуха, кондиционеры и т.п. Пищевые дрожжи, прежде всего S. cerevisiae, в редких случаях могут быть аллергеном для лиц, имеющих с ними профессиональный контакт.

Роль Candida albicans как аэроаллергена остается спорной, хотя у больных обнаружены реагиновые и преципитирующие антитела и отмечены положительные реакции на провокационный тест. Поскольку эти грибы обычно населяют кишечник, кожу и верхние дыхательные пути, такая реактивность не удивительна. Кроме непосредственной микросреды человека C. albicans редко выделяют из воздуха, хотя некоторые виды (напр. C. tropicalis) в небольших количествах все же находили.

Споры других дейтеромицетов обнаруживают в воздухе в достаточных количествах, чтобы предполагать их аллергенный потенциал. Некоторые из них (например, Polythrincium trifolii -обычный паразит бобовых, и Cercospora) не в состоянии расти на обычных лабораторных средах; другие (включая разновидности Torula, Periconia, Helicomyces, и, вероятно, Botrytis) чрезвычайно недооценены по культуральным образцами, несмотря на случайный находки. С другой стороны, другие типы, образующие мелкие споры, (например, разновидности Cephalosporium и Sporothrix), хорошо представлены в волюметрических коллекциях, что облегчает их изучение. Хотя грибы Monilia sitophila обычно определяют в тропиках, их споры также обнаруживают в значительных концентрациях на мельницах и в пекарнях. Другие несовершенные грибы достаточно часто встречаются в обзорах, основанных на культуральных исследованиях, и в отдельных ситуациях или в определенных местностях могут заслуживать серьезный интерес; они включают разновидности Arthrinium, Cylindrocarpon, Nigrospara, Scopulariopsis, Trichothecium, Trichoderma, Verticillium, и Wallemia.

Zygomycetes spp.

Rhizopus, Mucor, и Absidia обнаруживают повсеместно на опавших листьях и других распадающихся субстратах, где часто можно обнаружить их сероватые, похожие на вату, быстрорастущие колонии. Споры грибов этой группы вообще обычно не находят на открытой местности, хотя они могут быть в изобилии во влажных местах (особенно на мокрой земле) и вокруг гниющей растительности и компоста. Уровень кожной гиперреактивности среди атопиков к таким широко распространенным видам как Rhizopus nigricans и Mucor racemosus довольно невысок и чаще определяется к первому из них.

Ascomycetes

Концентрации аскоспор, достигающие тысяч частиц в кубическом метре обнаруживают в умеренных и тропических областях, особенно с высокой влажностью. Из различных морфологических типов, многие остаются неопознанными, некоторые очевидны только как одноклеточные тела (часто с центральной нефтяной капелькой). Кроме того, вследствие того, что аскоспоры обычно являются результатом плодоношения грибов, частично прорастающих в ткани растения, их трудно собрать. Однако, реактивность к нескольким доступным типам спор демонстрировалась, особенно в Великобритании, и клинические случаи были представлены. В центральной Северной Америки чащу обнаруживают споры Leptosphaeria; другие обычно встречающиеся типы включают Ophiobolus, Nectria, Xylaria, и Daldinia, хотя многие все еще неидентифицированы. Одна подгруппа, порошкообразные плесени, является паразитами поверхности листьев, чьи несовершенные стадии производят плотные слои конидий. Гиалиновые, несколько прямоугольные споры часто обычны в сухом воздухе и образуют настоящие облака, когда инфицированные растения срезают.Имеются сообщения о выявленной повышенной чувствительности к спорам порошкообразных плесеней, но клиническое значение этой группы остается сомнительной.

Oomycetes spp.

Пушистые плесени (семейство Peronosporaceae) - наиболее часто обнаруживаемые члены этого порядка, являются в большинстве случаев облигатными паразитами. В регионах, где происходит местное инфицирование трав или широколистных зерновых культур (особенно винограда и лука), овоидные споры могут появляться в воздухе в течение сухой ветреной погоды. Хотя частота воздействия на людей пушистых плесеней не была установлена, отдельные случаи профессиональной аллергии на Phytophthora infestans были зарегистрированы.

Basidiomycetes.

Ржавчинные (Uredinales), и головневые (Ustilaginales) грибы - паразиты, которые инфицируют многие дикорастущие и культурные растения, особенно зерно хлебных злаков. В жизненныъ циклах ржавчинные грибов часто выделяет несколько типов спор (преимущественно уредиоспоры). Кроме того, особенно поздним летом, небольшие количества телиоспор подвергаются сухой дисперсии; хотя они, в отличие от уредиоспор, могут различаться для определенных родов ржавчинных грибов. В городских районах обычный уровень уредиоспор выше 100/м3 встречается редко; с несколько большим количеством спор контактируют сельскохозяйственные рабочие. Споры головневых грибов, напротив, определяют в избытоке в практически всех областях сельского хозяйства. Хотя споры Urocystis и Tilletia. (последние вызывают заболевание зерна "мокрая головня") можно выделить, большинство образцов, обнаруживаемых в регионах с умеренным климатом, представлены родом Ustilago. Видимые облака спор образуются в случаях, когда срезают зараженные зерновые, и, если нет респиратора, раздражение дыхательных путей может быть довольно существенным. Аллергические реакции встречаются менее часто, но данные по их частоте и воздействию, если таковые вообще имеются, исключая отдельные случаи воздействия спор головневых грибов на городских жителей, сомнительны. Кожная реактивность в целом к головневым грибам может быть более часта у атопиков из сельской местности, но, даже у них уровень положительных проб ниже 10 %.

Споры шляпочных грибов, трутовиков, и дождевиков формируют главную долю спор в воздухе в ночные периоды и во влажную погоду. Эти частицы часто отчетливо окрашены и, хотя широко распределены, преобладают в лесистных регионах. Как правило, пиковые концентрации разнообразных базидиоспор в воздухе определяют поздним летом и осенью. И в Европе и Северной Америке, коричневые, бочкообразные споры Coprinus ("чернильные кепки") видны повсюду в течение сельскохозяйственного сезона. Споры "полочных грибов " (трутовиков), особенно Ganoderma, являются вторым избыточным типом с уровнями в нескольких сотен спор в кубическом метре в течение летних месяцев в районе Великих Озер США и в других местах. Хотя споры мясистых базидиомицетов собирать легко, изучение их клинической деятельности все еще ограничено. Среди отобранных аллергических больных, положительные кожные пробы и другие аллерготесты к экстрактам спор агариков (включая Agaricus, Armillarea, Coprinus, и Hypholoma разновидности) и к трутовикам (включая Merulius, Ganoderma, и Polyporus) были описаны британскими специалистами. Другие исследователи наблюдали аллергические симптомы, вызванные грибом Merulius lacrymans ("сухая гниль", домовой гриб), который образует спороношение на поверхности древесины в сырых, поврежденных домах. Этот гриб разлагает древесину вокруг места заражения и распространяется, образуя в трещинах белый, напоминающий вату, мицелий, который может пронизывать толщу стен. Экстракты культурального мицелия и собранных спор мясистых грибов в целом выявили реакции у атопиков в Северной Америке особенно у астматиков. Однако, у 10 % - 15 % тестированных была выявлена выраженная кожная реактивность при постановке проб с антигенами Coprinus micaceous, Ganoderma applanatum и некоторыми другими экстрактами спор.

Литература

Middleton: Allergy: Principles and Practice, 5th ed., Mosby.,1998.

Ингольд Ц. Пути и способы распространения грибов. М.,1958.

Токсинообразующие микроcкопические грибы

Рыбальченко О. В. кандидат биологических наук, доцент медицинского факультета СпбГУ

В настоящее время отмечают возросшую роль микроскопических грибов в патологии человека, при этом отчетливо обозначилась тенденция увеличения поражений, вызываемых токсинообразующими микромицетами. Токсинообразующие микромицеты представляют собой обширную и гетерогенную группу микроскопических грибов, отличающихся по морфологическим признакам, способам размножения и питания, циклам развития и местообитания, а также по степени патологического воздействия на организм человека и животных.

Образование микроскопическими грибами токсинов – разнообразных по химическому строению видоспецифических метаболитов, обладающих токсигенными свойствами, осуществляется грибами разных видов различными путями. Знание отличий между представителями различных видов грибов и их точная идентификация, необходимые для диагностики заболеваний, имеют важное значение при изучении теоретических и прикладных вопросов микотоксикологии – науки, одним из основных направлений которой является изучение таксономии, экологии и физиологии грибов, вызывающих микотоксикозы.

К микотоксикозам относятся заболевания человека и сельскохозяйственных животных, возникающие, чаще всего, при употреблении пищевых продуктов и кормов, пораженных различными токсинообразующими микромицетами, а также при тесном контакте с ними. Например, такую разновидность микотоксикоза как, аспергиллотоксикоз (афлатоксикоз) вызывают микромицеты Aspergillus flavis; аспергиллофумигатотоксикоз – A. fumigatus; аспергиллохрацеотоксикоз – A. ochraceus; клавицепстоксикоз вызывают Claviceps purpurea и C. paspali; пенициллотоксикоз (пенициллоисландиотоксикоз) – Penicillium islandicum; пенициллорубротоксикоз – P. rubrum и т. д. Кроме указанных выше микромицетов, существует около 150 видов токсинообразующих грибов, относящихся к разным таксономическим группам, таким, как Alternaria, Scopulariopsis, Gliocladium, Helminthosporium, Rhizopus, Mucor и т. д. Значение каждого из видов грибов в патологии человека и животных различно, поскольку одни виды встречаются довольно часто, другие значительно реже, при этом степень их токсичности также далеко неодинакова.

Токсины могут образовываться при развитии грибов на различных естественных субстратах, а также при их выращивании в лабораторных условиях на синтетических питательных средах. Субстратную специфичность токсинообразующих грибов строго нельзя назвать узкой, однако, достаточно хорошо известно, что, например, грибы Fusarium sporotrichiella поражают преимущественно зерно хлебных злаков, особенно при хранении при неблагоприятных условиях (повышенная влажность и температура), а Aspergillus flavus для своего развития предпочитают зернобобовые культуры, причем в зонах возделывания арахиса поражают именно эту культуру. Грибы A. fumigatus при повышенной температуре губительно действуют на комбикорма, хотя способны также расти и на иных субстратах.

Выявление токсинообразующих грибов происходит при токсико-микологическом анализе урожая, пищевых продуктов, кормов для скота, а также различного сырья, полученного из сельскохозяйственных животных, при этом в процессе исследования из естественных субстратов высевают новые изоляты. В дальнейшем, определение токсигенных свойств микроскопических грибов проводят при их культивировании в лабораторных условиях.

Одним из существенных аспектов исследования микотоксикозов у человека и животных является необходимость точной характеристики изолятов токсинообразующих видов грибов не только для установления их таксономического положения, но и для выявления степени их токсичности с обязательным определением состава самих токсинов. Необходимо также учитывать, что образование видоспецифических токсинов у грибов – сложный процесс, связанный с вовлечением в метаболизм разнообразных ферментативных систем, оказывающих влияние на проницаемость мембран и ингибирование жизненно важных этапов обменных процессов, что проявляется в деструкции и, в конечном итоге, инактивации клеток грибов, продуцирующих токсины. Сведения о морфофизиологических изменениях в клетках грибов в процессе продуцирования токсинов, могли бы быть полезными для объяснения ряда вопросов, связанных с формированием токсигенных штаммов в пределах вида, а также проявления микромицетами разной степени патологического воздействия. Точное определение видов токсинообразующих грибов, выявление гетерогенности состава внутривидовой популяции по токсигенным свойствам очень важно для осуществления эпидемиологического наблюдения за распространением микотоксикозов.

Таксономическое положение грибов устанавливают, определяя их принадлежность к классу, порядку, семейству, роду, виду. В пределах вида определяют разновидность, форму (расу) или тип. Название видов приводят по биноминальной номенклатуре (Aspergillus niger), название разновидностей по триноминальной (Fusarium moniliforme var. lactis). Систематическую принадлежность микромицетов определяют по совокупности характерных морфологических, культуральных и биохимических признаков, учитывая особенности их жизненного цикла.

Анализ морфологических признаков микромицетов проводят в процессе микроскопического исследования строения мицелия и особенно репродуктивных органов грибов. Очень важно при этом выявить ультраструктурные особенности строения клеточной оболочки, ядра (или ядер), митохондрий, мембранных структур, а также включений запасных питательных веществ и других метаболитов, в том числе, возможно, токсической природы. У многих микромицетов наиболее существенными и определяющими их дальнейшую идентификацию морфологическими признаками являются строение конидиеносцев и форма конидий. К важнейшим элементам морфологии конидиеносцев относится, прежде всего, степень их дифференцированности от мицелия. Существуют мало дифференцированные конидиеносцы или почти недифференцированные и четко обособленные от мицелия.

Определение культуральных признаков включают анализ морфологии колоний микромицетов при их выращивании на определенных питательных средах или в случае поражения различных субстратов. Анализ морфологии колонии – это исследование ее размеров, формы, строения края и центра, интенсивности роста, характера поверхности (гладкая, войлочная, бархатистая, паутинная, хлопьевидная), цвета поверхности колонии и ее обратной стороны, мицелия, репродуктивных органов и участка питательной среды, на которой произрастает колония. При анализе морфологических свойств колоний очень важно отметить характер образования репродуктивных органов, при этом необходимо уметь выявлять видоизмененные репродуктивные органы, мицелиальные структуры, склероции и тяжи.

Для правильного определения систематического положения токсинообразующих микромицетов наряду с морфологическими и культуральными признаками, являющимися основными для идентификации грибов, учитывают также данные о наличии у них видоспецифических метаболитов, что позволяет более полно характеризовать отличительные признаки отдельных видов грибов.

Однако, достоверно известно, что грибы разных видов, относящиеся даже к разным родам, могут образовывать одни и те же токсины. Например, пеницилловую кислоту продуцируют грибы родов Aspergillus и Penicillium. Цитринин способны производить 14 видов грибов рода Penicillium и 3 вида рода Aspergillus.

Большинство микотоксинов относится к группе экзотоксинов, выделяющихся в процессе жизнедеятельности грибов в окружающую среду, чаще всего непосредственно в субстрат, на котором они растут. Микотоксины долгое время могут оставаться в субстрате, даже после гибели образовавших их грибов, поскольку они устойчивы к действию многих физико-химических факторов и не разрушаются при обработке горячим паром, действии щелочей и кислот и т. д.

Учитывая сложность идентификации токсинообразующих грибов, контаминирующих самые различные субстраты, включая продукты питания и корма для животных, исследования в области микотоксикологии необходимо проводить в строго определенном направлении. Анализ должен включать выявление: видового состава грибов и их распространения по географическим зонам, определение загрязненных микотоксинами субстратов, а также состава микотоксинов и механизма их действия на человека и животных.