Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №5 - Федорочев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Интересной особенностью ферментов считается их узкая специализация, благодаря которой они действуют нацеленно только на какое-либо одно, определенное вещество. В случаях, когда предстоит «раскусить» очень сложное по строению вещество, всегда набирается несколько ферментов, действующих совместно или в определенной последовательности друг за другом. Таким образом, если иметь в виду, что функции ферментов, в конечном итоге, направлены к превращению нерастворимых органических соединений в растворимое вещество, главным образом в сахар, то в их деятельности наблюдается преемственность, вследствие чего нерастворимое образование поэтапно расщепляется на отдельные части, из которых затем вырабатывается растворимая глюкоза. Отсюда и присутствие в живых клетках грибных гиф разнообразных, иногда многочисленных ферментов. Например, у гриба пенициллума камембери, используемого при заготовке сыров «камамбер» найдено 11 видов ферментов, у лесного опенка — 15 (на самом деле там тысячи — прим. ред.).
Количество ферментов в грибах подчиняется общему правилу. Чем более специально приспособлен к определенному субстрату вид (например, мухомор, растущий на почве хвойных и смешанных лесов), тем меньшим количеством ферментов он обладает (у мухомора их не более четырех). Многие низшие грибы, поражающие большое количество субстратов, и высшие, дереворазрушающие (трутовики, вешенка), которым приходится находить провиант в сложных соединениях древесины, обладают достаточно большим ассортиментом ферментов. Этим объясняется тот факт, что выделенные из естественной среды произрастания грибы хорошо развиваются в искусственных условиях в научных лабораториях. Здесь они растут в так называемой чистой культуре.
Чистая культура грибов
Для жизни грибного организма необходимы углерод, азот и минеральные элементы, которые он добывает усердной работой из массы субстрата. В результате получаются растворимые и усвояемые вещества — сахар, аминокислоты и минеральные соли. Особенность чистой культуры состоит в том, что эти вещества даются грибу в чистом виде (питательного раствора), чем устраняется надобность в дополнительных усилиях по их извлечению. Вся энергия грибной клетки направляется к дальнейшей переработке этих веществ. Получается, таким образом, экономия времени и сил, что отзывается на быстроте и пышности роста грибницы.
Состав искусственных питательных сред включает питательные элементы, воду и вещество, позволяющее зацементировать среду в единое целое, придав ей твердый вид — агар. Агар — это своего рода растительный клей, близкий по составу к клетчатке, и добывается он из красных водорослей агар-агар. В пищевой промышленности агар используется в приготовлении кондитерских изделий. Например, кубики мармелада застывают при участии агара, а желеобразные начинки конфет приобретают свою консистенцию также благодаря нему. Агар значительно разбухает в воде.
Грибную культуру разводят в специальной посуде — чашках Петри, различных емкостях и т. п. Спорами или кусочком грибницы засевают поверхность питательного агара. 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-процентную принадлежность к тому или иному виду. Это особенно является важным обстоятельством, поскольку большинство грибов имеет одинаковое строение своих вегетативных органов и не всегда можно их отличить друг от друга, даже используя специальную микроскопическую технику. Если культура долго не развивает плодовые тела, то, пересеивая ее раз от раза в течение продолжительного времени на новые питательные среды, нельзя гарантировать точно, какого именно она племени. Возможно, что доставленное из леса существо уже давно принесло себя в жертву однотипному собрату и ухаживание ведется теперь за совершенно чуждым организмом. Такая неприятность уже случалась в исследовательской работе еще на заре приручения дикого шампиньона. Много сил и стараний было потрачено на то, чтобы прижилась предположительно его грибница в чистой культуре. Поддерживая ее жизнедеятельность, питательные среды подавались одна за другой, менялся их состав в расчете на составление самого изысканного рецепта, менялись разнообразные комбинации значений условий окружающей среды в надежде найти самую благоприятную. Однако все было тщетно. Цикл развития гриба никак не хотел приближаться к естественному концу — размножению. Ошибка вскрылась через продолжительное время и оказалось, что местом шампиньона довольно беззастенчиво пользуется некий несовершенный гриб. Выявить нахлебника помогло то, что он, будучи не в силах стерпеть восторга от радушия и гостеприимства, решился дать жизнь новому поколению. По характерным для низших грибов плодовым образованиям и была установлена его принадлежность. Но затем все равно упорство энтузиастов было вознаграждено, и первые плодовые тела шампиньона в чистой культуре были получены. Метод, используемый для этого, был довольно интересным. Он получил название «чашечных половинок». Чашки Петри (стеклянные блюдца с высокими бортами) заполнялись компостированным конским навозом в сочетании с дерновой почвой. Затем их стерилизовали и засевали грибницей, выращенной на зерне. На 10–14 суток чашки оставляли в специальной влажной камере, с соответствующей температурой. Для плодоношения шампиньону необходим слой почвы, в котором будут завязываться плодовые тела и из которого они затем будут получать необходимую для развития влагу. Этот слой обычно насыпается сверху субстрата, в котором развивается грибница. В методе «чашечных половинок» ввиду невозможности расположения над поверхностью субстрата этого слоя (чашка с субстратом уже и до этого засыпана до краев)
было решено почву уложить рядом с этим субстратом. Пустая чашка Петри заполнялась полностью увлажненной смесью дерновой земли, низинного торфа и мела и ставилась непосредственно сбоку, касаясь чашки с освоенной шампиньоном средой. Дальнейшее выращивание гриба происходило под стеклянным колпаком, куда были помещены обе чашки. Гифы грибницы, разыскивая подходящие условия для плодообразования, 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
Грибы в чистой культуре можно выращивать не только на твердой среде, но и на жидкой. Способ выращивания на жидкой среде практически не отличается от предыдущего способа — и там, и там, питание происходит за счет раствора питательных элементов. Однако на твердой поверхности гриб не рискует утонуть (хмм…м — прим. ред) и каждой гифой он чувствует определенную опору из частиц субстрата. На жидком субстрате приходится побороться за свою жизнь, и единственным выходом кажется одно — превратиться в нечто плавучее. Что, собственно, гриб и делает. Его гифы тесно, одна к другой сплетаются в одной плоскости в единое целое, образуя поверхностную пленку. Такое образование наподобие плота довольно успешно противостоит природе воды, и даже способно выдержать ее небольшое возмущение.
Если в твердом субстрате гриб отправляется на
