Характеристика плесневых грибов

Какие грибы называют плесневыми

Эти грибы имеют особую структуру гиф, которая состоит из тонких нитей, называемых мицелием. Мицелий грибов распространяется по субстрату, питается органическим материалом и образует спороносные органы, называемые асками, в которых образуются споры.

Некоторые виды плесневых грибов имеют полезные свойства и используются в производстве пищевых продуктов, таких как сыры, вино и пиво, а также в производстве антибиотиков. Однако некоторые плесневые грибы могут быть патогенными и вызывать заболевания у растений, животных и людей.

Например, плесень рода Аспергилл может вызывать аллергические реакции и инфекции у людей с ослабленным иммунитетом. Также известен гриб Stachybotrys chartarum, который может производить токсины, вызывать аллергию и дыхательные расстройства. Плесневые грибы представляют собой разнообразную группу организмов, которые могут иметь как полезные, так и вредные свойства в зависимости от вида и условий их развития.

Виды: примеры

Источник: microbenotes.com

Существует огромное количество разновидностей плесневых грибов, они разнообразны как по внешнему виду, так и по своим биологическим свойствам. Вот некоторые из известных видов с их представителями:

1. Пеницилл: Вид Penicillium chrysogenum (Пеницилл золотистый) является основным источником пенициллина — одного из самых широко используемых антибиотиков в медицине. Этот гриб также используется в производстве горгондзолы и рокфора.
2. Аспергилл: Вид Aspergillus oryzae широко используется в японской кухне для производства соевого соуса и мисо. Aspergillus niger применяется в пищевой промышленности для производства лимонной кислоты и других продуктов. Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus могут быть опасными, так как они могут производить канцерогенные микотоксины в некоторых сельскохозяйственных продуктах.
3. Альтерналия: Вид Alternaria alternata является одним из самых распространенных видов плесневых грибов, обнаруживаемых на растениях. Он может вызывать аллергические реакции у людей, особенно у тех, кто страдает от атопического дерматита или аллергического ринита.
4. Кладоспорий: Вид Cladosporium herbarum распространен внутри помещений. Его можно обнаружить на стенах, обоях, коврах и других поверхностях. Некоторые люди могут проявлять аллергическую реакцию на Cladosporium, особенно при высокой концентрации спор в воздухе.
5. Стахиботрис: Stachybotrys chartarum, известный также как «черная плесень», производит микотоксины, в особенности трекотоксин и сатротоксин. Этот вид плесневого гриба может быть обнаружен во влажных и поврежденных помещениях. Он может стать причиной аллергии, астмы и других респираторных заболеваний.

Строение

Источник: znanija.com

Общая структура плесневых грибов состоит из следующих компонентов:

1. Мицелий — это сеть тонких нитей, называемых гифами (гифа). Они состоят из цитоплазмы, образующейся вокруг ядра, и обычно не содержат перегородок, что делает их цитоплазму многоядерной. Гифы распространяются по субстрату и служат для поглощения питательных веществ.
2. Гифы разветвленные: у некоторых видов плесневых грибов гифы могут быть сильно разветвленными, образуя сложные трехмерные структуры. Это помогает им эффективно распространяться и поглощать питательные вещества из окружающей среды.
3. Спороносные органы: плесневые грибы образуют специализированные структуры, называемые спороносными органами, в которых происходит образование спор. У грибов класса Аскомицеты такие структуры называются асками, а у грибов класса Базидиомицеты — базидиями. Аски и базидии содержат внутри себя клетки-споры.
4. Споры: являются репродуктивными клетками плесневых грибов. Они образуются внутри асков или базидий и выпускаются в окружающую среду для распространения гриба. Споры могут иметь различные формы, размеры и цвета в зависимости от вида гриба.
5. Перегородки: некоторые виды плесневых грибов имеют перегородки, называемые септами, в своих гифах. Эти перегородки разделяют цитоплазму и ядра, создавая отдельные клетки вдоль гифы.
6. Ризоморфы — это плотные, пигментированные гифы, которые служат для защиты и распространения гриба. Они могут выступать в качестве структур для захвата пищи или для колонизации новых субстратов.
7. Склероции — это плотные, пигментированные структуры, подобные грибным клубням. Они служат для сохранения плесени в неблагоприятных условиях и играют роль в распространении гриба.

Размножение

Некоторые основные способы размножения плесневых грибов:

1. Размножение спорами: самый распространенный способ размножения. Споры образуются в асках и базидиях. Когда споры достигают созревания, они выпускаются в окружающую среду, где могут распространяться воздушным или водным путем.
2. Клонирование: в этом случае новые организмы формируются из гиф, которые отщепляются от существующего мицелия и развиваются в отдельные индивидуумы. Это позволяет плесневым грибам быстро распространяться и колонизировать новые субстраты.
3. Размножение половым путем: этот процесс включает слияние двух специализированных гиф, называемых гифами (+) и (-), чтобы образовать новые гифы с гетероталлическим (разнообразным) генетическим составом. Это приводит к образованию гиф с смешанными генетическими характеристиками и, в конечном счете, к образованию новых спороносных органов и спор.
4. Брюшковое размножение: некоторые плесневые грибы могут размножаться путем образования специальных структур, называемых брюшками или конидиофорами. Брюшки содержат аспоры (конидии), которые являются неподвижными и способными к прорастанию, когда условия становятся благоприятными.
5. Апомиксис: размножение без полового слияния или образования спор. Вместо этого они могут формировать новые индивидуумы путем разделения гиф или образования клонов.

Как используются человеком

1. Производство пищевых продуктов: например, Penicillium roqueforti используется для производства сыра Рокфор и других сыров с голубой плесенью. Она придает сыру характерный голубой мраморный узор и добавляет особый аромат и вкус. Penicillium camemberti нужен для производства сыров Камамбер и Бри. Плесень помогает размягчить и придать специфический аромат и вкус продуктам. Geotrichum candidum создает покрытие на различных сырах и других молочных продуктах, добавляет мягкий аромат и вкус.

2. Другие плесневые грибы (Aspergillus oryzae, Rhizopus oligosporus) используются для производства соевого соуса, кимчи и других броженых продуктов. В Индонезии существует традиция использования масла, получаемого из плесени Rhizopus oligosporus, в кулинарии. Это масло называется темпе.

3. Производство лекарств:

• Penicillium chrysogenum используется для производства пенициллина и других антибиотиков бета-лактамного класса. Пенициллин является одним из самых важных и широко используемых антибиотиков для борьбы с бактериальными инфекциями.
• Aspergillus niger: в производстве ферментов лактаза и амилаза. Ферменты, полученные из Aspergillus niger, широко применяются в фармацевтической промышленности для обработки и производства различных лекарственных препаратов.
• Taxomyces andreanae: производит соединение под названием паклитаксел (paclitaxel), которое используется в лекарствах против рака. Он является эффективным противоопухолевым средством и используется в лечении различных типов рака, включая рак молочной железы и легких.
• Cyclosporine: Этот комплексный соединение, производимое плесенью из рода Tolypocladium, широко применяется в иммуносупрессивной терапии. Cyclosporine подавляет иммунную систему и нужен в трансплантологии для предотвращения отторжения трансплантированного органа.

4. Производство ферментов: играют важную роль в пищевой и фармацевтической промышленности. Например, ферменты, полученные из гриба Aspergillus oryzae, используются в производстве пива, вина, хлеба и других продуктов.

5. Биотехнология: они могут быть использованы для производства ферментов, белков, аминокислот, энзимов, фармацевтических препаратов и других биологических продуктов. Ксиланазы, полученные из Penicillium funiculosum, используются в биотехнологических процессах, таких как производство биотоплива, производство пищевых добавок и обработка целлюлозы.

6. Утилизация отходов: некоторые плесневые грибы способны разлагать органические отходы и использоваться для биоремедиации, то есть очистки загрязненных сред. Они могут разлагать органические вещества, такие как древесина, стебли растений и нефтепродукты, и помогать в очистке почвы и воды. Pleurotus ostreatus или вешенка может разлагать древесные отходы и солому. Он может использоваться в процессе компостирования и утилизации сельскохозяйственных и лесных отходов.

7. Грибной шелк: Исследователи из Нидерландов разработали материал, используя грибные гифы. Этот материал является экологически чистым и биоразлагаемым, и его можно использовать в моде, строительстве и дизайне.

8. Научные исследования: грибы являются объектом научных исследований в области микробиологии, генетики, фармакологии и других научных дисциплин. Они используются в лабораторных условиях для изучения биологических процессов, разработки новых лекарственных препаратов и многого другого.

• Aspergillus nidulans: в генетических исследованиях и изучении молекулярных механизмов развития. Благодаря короткому жизненному циклу и возможности генетической манипуляции, Aspergillus nidulans является популярной моделью для изучения генетики и эпигенетики, механизмов регуляции генов и других биологических процессов.
• Neurospora crassa: в исследованиях генетики и биохимии. Neurospora crassa обладает преимуществами, такими как простота культивирования, короткий жизненный цикл и возможность генетической манипуляции. Он используется для изучения метаболизма, регуляции генов и механизмов ответа на стресс.

9. Плесневые грибы часто применяются людьми, имеют значительное значение в различных отраслях человеческой деятельности. Их использование развивает многие области науки и промышленности.

10. Значение плесневых грибов в природе.

11. Разлагатели органического материала: они способны разлагать мертвые растения, листья, древесину и другие органические отходы. Этот процесс разложения позволяет возвращать питательные вещества обратно в почву и среду, обеспечивая циркуляцию питательных веществ в экосистеме.

12. Паразиты и симбионты: иногда бывают патогенными для растений, животных и человека, вызывают заболевания. С другой стороны, некоторые из них образуют симбиотические отношения с растениями, обеспечивая им питательные вещества и помогая в защите от патогенных микроорганизмов. Эти взаимодействия могут приводить к коэволюции, то есть взаимному изменению, пользе и адаптации взаимодействующих организмов. Например, плесневые грибы могут вызывать заболевания у растений, что стимулирует эволюцию устойчивости растений к патогенам. Некоторые виды плесневых грибов образуют симбиоз с муравьями. Муравьи собирают споры плесени и разводят их в специальных местах из растительного материала. Плесень, в свою очередь, обеспечивает муравьям пищу, их главной пищей являются грибные гифы.

13. Предаторы: выступают в роли плотоядных организмов и являются хищниками других микроорганизмов. Они поглощают и расщепляют бактерии, другие грибы и мелкие организмы, играя важную роль в контроле популяции других микроорганизмов в окружающей среде.

14. Производители биологически активных веществ: антибиотики, ферменты, антиоксиданты и другие соединения. Эти вещества могут иметь медицинское значение и применяться в лекарствах, косметике и других отраслях.

15. Участники экосистем: являются важными членами экосистем и способны взаимодействовать с другими организмами. Они могут быть источником пищи для животных, насекомых и грибоедов. Также плесневые грибы могут быть важными компонентами пищевой цепи в различных экосистемах.

16. Плесневые грибы обладают высокой генетической изменчивостью. Это позволяет им адаптироваться к различным условиям окружающей среды и противостоять вредителям и конкурентам. Генетическая изменчивость позволяет плесневым грибам эволюционировать и адаптироваться к новым средам, что способствует их выживанию и распространению.