2. Полезные свойства грибов

Грибы – продуценты биологически активных веществ. Вследствие разнообразия первичных и вторичных метаболитов, высокой активности ферментов, грибы в последние годы стали важнейшими объектами биотехнологии.

Многие грибы являются продуцентами различных лекарственных веществ.

1. Антимикробные препараты– антибиотики. Первый антибиотик, выделенный английским микробиологом А. Флеммингом, был продукт грибаPenicilliumrubrum–пенициллин.Этот антибиотик совершил революцию в фармакологии, так как позволил лечить ранее летальные болезни, такие, как гангрена, сепсис, перитонит.

1. Иммуномодуляторы.Некоторые из них (иммуносупрессоры) подавляют иммунную систему млекопитающих, поэтому широко используются при пересадке чужеродных органов, которые иммунная система организма без обработки подобными веществами отторгает. Таковциклоспорин,получаемый из грибов родаTolypocladium.Другие, например полисахариды многих базидиомицетов (иммуноактиваторы), наоборот, стимулируют интенсивность иммунного ответа на микробную инфекцию.

2. Противосклеротинеские препараты(ловастатини другие продукты многих грибов), ингибирующие биосинтез холестерина и тем самым препятствующие отложению холестериновых бляшек на кровяных сосудах.

3. Противораковые вещества – полисахариды в плодовых телах некоторых трутовых и агариковых грибов (главным образом ксилотрофов).

4. Соединения, ингибирующие активные радикальные процессыв клетках, в том числе облученных, – каротиноиды, ликопины, фенолы и другие, продуцируются многими грибами в очень высоких концентрациях.

5. Гормональные вещества.Алкалоиды некоторых грибов, например спорыньи, издавна используют для получения гормональных препаратов.

6. Хитин– полифункциональное лекарственное вещество. Он обладает гораздо более высокими адсорбционными свойствами, чем активированный уголь, высокой рано- и ожогозаживляющей способностью.

Все эти и другие препараты получают из разных видов грибов промышленными методами.

Многие грибы используют для получения активных ферментов, разрушающих биополимеры. Так, древоразрушающие базидиомиты – источники активных целлюлазипероксидаз, обладающих способностью разлагать целлюлозу и лигнин. Их использование очень важно для целлюлозно-бумажной промышленности, поскольку позволяет заменить выделение и деградацию этих веществ химическими методами и избавиться от ядовитых отходов производства, загрязняющих окружающую среду (целлюлозная промышленность остается одним из самых грязных производств). Генноинженерными методами гены, контролирующие эти ферменты, переносят из базидиальных грибов в более быстро растущие и технологически более удобные микромицеты (дрожжи и другие). Пектиназы (деградируют пектин), протеазы (разрушают белки), липазы (разрушают липиды) грибов широко используются в пишевой и легкой промышленности для осветления овощных и фруктовых соков, как добавки к моющим средствам и др.

Из грибов традиционно получают органические кислоты — лимонную, итаконовую и др.

Фитопатогенные грибы оказались активными продуцентами фитогормо­нов, таких, как гиббереллины,фузикокцины. Эти вещества регулируют росто­вые процессы у растений, направляя их в нужную для паразита сторону. Сей­час ими обрабатывают сельскохозяйственные растения для получения более крупных плодов, ускорения роста и других целей.

Пищевые и кормовые грибы. Среди этих грибов наиболее важны представители двух групп.

1. Дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Их способность перерабатывать в процессе брожения сахара в спирт и углекислый газ издавна используют в производстве многих пищевых продуктов, прежде всего хлеба, вина и пива, а также в спиртовом производстве. Благодаря быстрому размножению (клетки почкуются каждые 60-100 мин) и накоплению биомассы многие виды дрожжей выращивают для получения богатых питательными веществами кормов (белково-витаминный концентрат — БВК).

1. Плодовые тела сумчатых и базидиальныхмакромицетов– наиболее любимый населением России природный продукт, который используют в свежем, сушеном и консервированном видах. Однако использование этих грибов в пищу не безопасно и может привести к тяжелым отравлениям, часто с летальным исходом. Во-первых, многие виды грибов содержат токсины, причем недостаточно знающий собиратель может спутать ядовитые грибы с внешне похожими на них съедобными. Во-вторых, в отличие от высших растений, адсорбирующих почвенные растворы корневой системой, грибы всасывают питательные вещества всем вегетативным телом (мицелием), поэтому они активно накапливают в мицелии и плодовых телах находящиеся в окружающей среде токсические продукты (радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, промышленные выбросы).

В связи с этим употребление в пищу вполне съедобных грибов, которые собраны в местах, экологически неблагоприятных, может привести к тяже­лым отравлениям. Во многих промышленно развитых странах дикорастущие грибы вообще не собирают в отличие от России, где сборщикам грибов необ ходимо соблюдать некоторые простые правила, позволяющие снизить риск от их употребления. Основные из них:

1) не следует собирать неизвестные грибы, как бы аппетитно они ни выглядели; 2) не собирать грибы в экологически неблагоприятных местах – в городах, вдоль оживленных автомобильных дорог, около свалок, промыш­ленных объектов и т.п.; 3) ксилотрофные (растущие на мертвой древесине) грибы экологически чище грибов, растущих в почве; 4) нельзя собирать ста­рые, «червивые» и особенно заплесневевшие грибы, ибо в них могут разви­ваться токсигенные бактерии и грибы; 5) собирать грибы предпочтительно в корзинки, а не в полиэтиленовые пакеты, в которых плодовые тела быстро задыхаются и загнивают; 6) собранные грибы необходимо сразу почистить, вымыть и переработать.

Гораздо безопаснее использовать в пищу съедобные грибы, выращенные в искусственных условиях. Широко культивируется гумусовый сапротроф шампиньон двуспоровый, который разводят более чем в 70 странах. Его культивирование включает несколько этапов: стерильное выращивание грибницы, внесение ее в специально приготовленные компосты, где грибница разрастается, охватывая весь объем субстрата, и покрытие компоста нестерильной почвой (плодоношение индуцируют почвенные микроорганизмы), в которой при определенных температуре и влажности развиваются плодовые тела. Современные технологии позволяют получать с 1 м²почти 30 кг грибов при пяти урожаях в год, что значительно превышает выход продукции растениеводства и животноводства. Кроме шампиньона широко выращивают грибы-ксилотрофы, развивающиеся в природе на мертвой древесине:летнийизимний опенок,вешенка,японский гриб сиитакеи др. Их можно культивировать на отходах деревообрабатывающей (обрубки, опилки лиственных пород), легкой и пищевой промышленности (хлопковые очесы, подсолнечная лузга и др.) и сельского хозяйства (солома). Это удешевляет производство грибов и попутно решает важную народнохозяйственную задачу – утилизацию промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных отходов. После снятия урожая грибов эти отходы обогащены мицелиальным белком, в них частично или полностью разрушены трудно усвояемые или токсичные биополимеры (целлюлоза, лигнин), поэтому они могут быть использованы как добавки в корм скоту или для удобрений. Тем самым создается замкнутый цикл безотходного производства — идеал промышленной экологии. Большое достоинство грибов-ксилотрофов — их лекарственные свойства.

Использование грибов в агрокультуре. Важный прием, широко применяемый в современных сельскохозяйственных и лесотехнических технологиях, – микоризация растения, т.е. заражение культурами микоризных грибов. Этот прием повышает приживаемость, урожайность и устойчивость растений.

Многие грибы-паразиты сельскохозяйственных вредителей (насекомых, нематод), возбудителей грибных болезней (микофилы) и сорных растений используют как альтернативу пестицидам в качестве биологических средств защиты растений. Для этого созданы микробиологические производства, в которых накапливают споры грибов, используемых в дальнейшем для опрыс­кивания посевов, обработки семян или внесения в почву.

Вопросы и задания для самоконтроля