Грибы в лесу, саду и дома

Для жизни гриба необходимы углерод, азот и минералы, которые сосредоточены внутри субстрата. Искусственная культура предлагает эти вещества в чистом готовом виде, исключая тем самым надобность в их добыче. За счет значительной экономии энергии гриб превращается в активного потребителя питания, что отзывается быстрым и пышным ростом его вегетативной массы.

Исходная среда для искусственных питательных культур – жидкость. Добавляя в нее специальный растительный клей – агар, можно добиться ее перевода в твердое состояние. В этом случае она становится сродни мармеладу, тому самому, что производят кондитеры, используя тот же агар.

Грибную культуру разводят в специальной посуде – чашках Петри, различных емкостях и т. п. Грибы прекрасный объект для исследований обмена веществ в организме. Чистая культура грибов позволяет максимально упрощенно получить ответы на многие вопросы: о роли того или иного питательного элемента в жизни клеток, скорости операций превращения различных веществ, зависимости развития от тех или иных условий и т. п.

Иногда грибы образуют маленькие плодоношения в условиях чистой культуры, демонстрируя тем самым свою 100%-ную принадлежность к тому или иному виду. Это особенно важно, поскольку большинство грибов имеет одинаковое строение своих вегетативных органов, будучи трудно различимых между собой даже при помощи специальной микроскопической техники. Если культура долго не развивает плодовые тела, ведя исключительно вегетативный образ жизни, то велика вероятность смены одного гриба другим. Каннибализм широко распространен в грибном мире. В ряду первых здесь всегда плесени. А дать им жизнь способна одна-единственная спора, дремавшая в укромном месте годы, а то и десятки лет. Подобное имело место на заре приручения дикого шампиньона. Много сил и стараний было потрачено на то, чтобы прижилась его грибница в чистой культуре. Поддерживая ее жизнедеятельность, питательные среды подавались одна за другой, менялся их состав, чередовались условия окружающей среды. Шло время. Однако все было тщетно. Цикл развития гриба никак не хотел приближаться к естественному концу – размножению. Спустя продолжительный срок оказалось, что местом шампиньона довольно беззастенчиво пользуется некий несовершенный гриб. Дав жизнь новому поколению, он выдал себя. По характерным для низших грибов плодовым образованиям и была установлена личность нахлебника.

Упорство и терпение энтузиастов было вознаграждено позднее – первыми плодовыми телами шампиньона в неволе. Метод, используемый при этом, получил название «чашечных половинок». Чашка Петри (стеклянное блюдце с высокими бортами) заполнялась компостированным конским навозом в сочетании с дерновой почвой. Затем ее стерилизовали и засевали грибницей, выращенной на зерне. На 10—14 суток чашку оставляли в специальной влажной камере, с соответствующей температурой. Дальнейшее выращивание гриба происходило под стеклянным колпаком. Рядом с одной чашкой была расположена другая, заполненная увлажненной смесью дерновой земли, низинного торфа и мела. Гифы грибницы, разыскивая подходящие условия для размножения, переползали в чашку с землей, сплетали внутри нее сети и затем, спустя некоторое время образовывали там плодовые тела маленьких шампиньончиков

Грибная жизнь ради ценного сырья

Поскольку грибы питаются растворённой пищей, в чистой культуре их можно выращивать как на твердой среде, так и на жидкой. Однако на твердых субстратах гриб не рискует утонуть, каждую гифу его спасает опора. В воде же приходится побороться за свою жизнь, и единственным выходом кажется одно – превратиться в нечто плавучее. Что гриб и делает. Одна к другой, его гифы сплетаются в единое целое, образуя поверхностную плёнку. Такое образование, наподобие плота, довольно успешно противостоит природе воды и даже способно выдерживать ее небольшие возмущения. Если в твердом субстрате гриб вынужден искать пищу на глубине, пронизывая его гифами слой за слоем, то жидкость избавляет от подобной работы. Пища непосредственно омывает грибные органы и надо только постараться превратить ее при помощи ферментов в свой традиционный личный коктейль.

Поверхностная пленка – не единственная форма жизни гриба в воде. Ему под силу выжить и в бурлящем водовороте, на глубине, при помощи отдельных частей своей ткани. Это могут быть образования различной формы – нити, шарики, обрывки переплетенных, ветвящихся тяжей. И здесь только необходимым является продолжение буйства водной стихии. Поскольку тогда внутри нее будет необходимый кислород. Вполне сносное существование и развитие грибов в такой казалось бы недружественной обстановке позволило выращивать их еще одним приемом чистой культуры – так называемым погруженным выращиванием.

Грибы в процессе своей жизнедеятельности выделяют наружу различные продукты: антибиотики, кислоты, витамины ферменты и т. п. Эти продукты представляют собой побочные выделения обмена веществ. В природе они помогают грибам прочно занять свою нишу и защищать ее от врагов. В руках же человека они получили иное применение, став незаменимым сырьем в производстве очень ценных лекарственных препаратов и изделий легкой и пищевой индустрии. Погруженное выращивание позволяет использовать значительный объем питательных сред. Жидкость наливают в специальные чаны – ферментеры, емкостью от десятка до нескольких сотен литров. Естественно, что в этом случае выход нужных веществ (продуцируемых грибными клетками) увеличивается с единицы площади до максимальных пределов. Чтобы грибы не задохнулись в питательной жидкости, ферментеры при помощи специальных механизмов подвергают непрерывной встряске. После окончания «жидкого» периода развития гриба питательная среда напоминает собой густой суп, насыщенный «обломками» грибницы. Среду отфильтровывают до получения прозрачной жидкости. В дальнейшем используют и жидкость, и грибной осадок. Их качество и способности проходят ряд испытаний так называемыми тест-пробами. Например, при определении антибиотической активности грибной жидкости поступают следующим образом. В чашке Петри выращивают колонии бактерий или посторонних (других видов) грибов. На поверхность питательной среды, в каком-нибудь месте, накладывают полоски фильтровальной бумаги, смоченной в испытуемом растворе. При наличии в растворе антибиотика, вокруг полосок бумаги образуется зона задержки роста тест-микробов. Распространение их колонии минует «заминированный участок» стороной, довольствуясь свободной от сюрпризов территорией.

Кроме антибиотиков широкого спектра действия из грибной жидкости и экстрактов грибницы получают антибиотики более специфического характера, запрограммированные на уничтожение опухолей и вирусов. Определяют свойства антибиотиков также путем опытов. Для отбора противовирусных препаратов применяют искусственное заражение животных (например, вирусом гриппа) и растений (вирусом табачной мозаики). Потом животным впрыскивают раствор антибиотика, а зараженную растительную ткань (листья) погружают в него. По скорости и степени выздоровления зараженных организмов судят об эффективности данного антибиотика. При отборе противоопухолевых антибиотиков используют в качестве тест-объекта раковые клетки (из зараженных тканей). Их смешивают с испытуемым антибиотиком, получая смесь жидкого состава. Затем полученную смесь вводят подкожно мышам. Через 10 дней обычно мышей убивают и определяют наличие опухолей. Если антибиотик достаточно активен, то, как правило, он уничтожает раковые клетки, не давая им вызвать образование опухолей.

По определении достоинств грибной жидкости и грибницы из них получают концентрированный осадок. Жидкость выпаривают, а грибную ткань подвергают экстракции каким-либо растворителем (спиртом, кислотой). Затем экстракт также упаривают. Искомые вещества представляются в виде порошка или кристаллов. Более подробную информацию о них можно найти в разделе книги «Применение грибов и продуктов их жизнедеятельности в хозяйственной практике и в медицине».

Ферменты в работе

Теперь вернемся к ферментам грибов и остановимся подробно на их деятельности. По характеру своей деятельности ферменты делятся на несколько групп. Первая группа включает в себя ферменты так называемого гидролитического действия. Оно проявляется в следующем. «Команда» из нескольких ферментов расщепляет какое-либо вещество, одновременно присоединяя к его молекулам воду. Конечный результат такой работы – разжижение этого вещества. Характерным примером может служить картина развития какого-либо гриба на поверхности желатина. Ферментами-протеазами желатин попросту превращается в насыщенный белками раствор.

Родственные протеазам пектиназы специализируются на утилизации пектина. Пектин – это межклеточное вещество растительных тканей, склеивающее соседние смежные клетки между собой. Более менее значительные полости в тканях заполнены до предела пектином. Если грибу, имеющему в своем арсенале пектиназу, предложить субстрат с обильным содержанием пектина, например, ломти турнепса или моркови, то по прошествии определенного времени обнаружится любопытное зрелище. Пектиназа буквально выгрызает пектин из межклеточного пространства, разрушая субстрат до основания. От овощей не остается и следа.

Жиры также доступны для грибов. При этом необходимые полномочия делегируются ферментам-липазам. Их контакт с жирами заканчивается полной потерей лица последних, вынужденных смириться с превращением в жидкую эмульсию.

Из гидролизирующих ферментов грибов особый интерес представляют уреазы. Они ориентированы на разложение мочевины. Мочевина накапливается в грибных тканях как отброс. Чем больше азота в питании, тем больше мочевины. Как только в среде появляется достаточное количество углеводов, востребованность азота снижается, грибница начинает поглощать более доступное питание. Необходимый для обмена веществ азот при помощи уреаз извлекается из собственной мочевины.

Другая группа грибных ферментов – оксидазы. Она способствует окислению (разложению) накопленных грибницей запасных веществ. В результате этого вырабатывается необходимая (энергия) для проявления жизнедеятельности грибных клеток. Деятельность этих ферментов напоминает печку, сжигающую топливо. Типичные представители ферментов-оксидаз – лакказа и пероксидаза. В растительном мире лакказа встречается, например, в соке лакового дерева. Благодаря ей сок быстро твердеет и темнеет, образуя такой известный материал, как японский лак.

Еще одна группа ферментов – зимазы – принимает активное участие в процессе дыхания грибов. Поэтому чаще их называют дыхательными ферментами. Эти ферменты при наличии кислорода превращают накопленный в грибнице сахар в углекислоту и воду.

Питательные свойства грибов

К положительным свойствам грибов как пищевого продукта следует отнести их богатое содержание белковыми веществами, сахарами, отчасти жирами и фосфором. Выше уже были даны сведения о химическом составе грибов. В таблице, приведенной ниже, даны результаты анализов съедобных шляпочных грибов, произведенных рядом исследователей.

Содержание сухих веществ в грибах (% на 100 г сухого в-ва)

Для сравнения рассмотрим содержание белков в следующих продуктах (в% на 100 г сухого в-ва):

Мясо 30,6

Пшеничная мука 8,03

Ячневая мука 6,39

Овсяная мука 9,7

Горох 27,0

Картофель 4,8

В свежей грибной мякоти содержится большое количество воды и потому, сушеная, она выглядит привлекательней – ввиду большей концентрации питательных веществ.

Виды грибов – содержание воды в %:

Гриб-зонтик91,25

Опенок зимний 92,7

Коллибия (денежка) 91,7

Вешенка 89,0

Навозник 94,3

Лисичка 91,9

Белый гриб 91,3

Гиднум 92,6

Трюфель белый 78,5

Рыжик 88,7

Как было упомянуто ранее не все белковые вещества одинаково перевариваются человеком. Так называемый протеин утилизируется желудочным соком только на 60—70%, в зависимости от того, в каком виде используется гриб: засушенным, свежим или размельченным в порошок. Порошок переваривается лучше, поскольку содержит больше белков из разрушенных клеток. При использовании свежего или сушеного гриба белок предохранен стенками клеток, состоящими из хитина и фунгина, словно панцирем.

Количество белков, обнаруженных в грибах, подвержено колебанию даже в пределах одного и того же вида. Отчасти это объясняется зависимостью от питательных свойств субстрата, места произрастания грибов и определенных экологических условий.

Помимо белков грибная мякоть ценна содержанием углеводов и, особенно, гликогена – эффективного заменителя растительного крахмала.

У грибов довольно высок процент содержания экстрактивных веществ, которыми, в основном, и обусловлен их приятный вкус. В этом отношении грибы превосходят многие овощи и плоды и могут быть сравнимы разве только с шоколадом, имеющим их в количестве 25—27%.

Содержание золы в грибах определяется в 1—2% свежего или в 4—10% сухого веса. Зола в особенности богата калийными соединениями (до 45%) и фосфором (до 39%). По наличию фосфора грибы обгоняют такой продукт, как коровье молоко (28%). В отношении калия грибы можно приравнять к грушам (50%) и к винограду (56%). Грибы отличаются большим содержанием клетчатки, которое в некоторых случаях доходит до 42% от сухого веса. Опять же распределение ее в плодовом теле неоднородно, и, например, ножка имеет ее в большем количестве, чем шляпка. Поэтому шляпка пользуется неоспоримым преимуществом при употреблении в пищу. В отношении шляпок всегда необходимо придерживаться правила: удалять перед использованием пленку с верхней поверхности, так как именно в ней часто содержатся вредные или ядовитые вещества. Что касается нижнего спороносящего слоя шляпки, то по его цвету как по индикатору можно определить степень пригодности всего плодового тела в пищу. Дело в том, что у молодых съедобных грибов он значительно светлее, чем у зрелых и старых. Такой признак сопутствует достаточно свежему состоянию гриба и в этом случае его можно употреблять без опаски.

По мере созревания плодового тела белки и жиры, содержащиеся в нем, подвергаются распаду, в ткани растет концентрация продуктов этой реакции. Меняется цвет нижней стороны шляпки. Например, у перезрелого шампиньона она становится фиолетово-черной, у боровика – зеленоватой и т. п.

В старину для определения ядовитости того или иного гриба широко применялся следующий способ. В кастрюлю, где варились грибы, рекомендовалось опустить предмет из серебра или луковицу. При этом, если гриб, якобы, ядовит, то серебро чернеет, а луковица синеет или коричневеет. Однако такое изменение окраски может случиться с любым грибом, независимо от того ядовит он или нет, поскольку обуславливается оно присутствием в грибных тканях соединений серы. Иногда также можно услышать совет употреблять в пищу только те грибы, которые служат, в свою очередь, пищей насекомым, слизням и другим животным. На этот счет следует отметить, что различные грибы – как ядовитые, так и съедобные – часто поедаются этими существами, но ядовитые вещества, вредные для человека, на них никакого влияния не оказывают.

Применение грибов и продуктов их жизнедеятельности в хозяйственной практике и медицине

Дрожжи

Грибы, названные данным словом, заслужили его благодаря своему свойству заставлять «дрожать» жидкость, в которой им довелось найти кров и еду. Дрожжам не нужен кислород, они спокойно обходятся без него. Жизнь дрожжей осуществляется за счет бурного кипящего пузырьками углекислого газа окислительного процесса – брожения.