16. Изучение морфологии грибов и актиномицетов

Грибы - бесхлорофильные низшие эукариотические организмы. Их используют в хлебопечении, пивоварении, приготовлении кондитерских изделий. Они обогащают почву гумусом, разлагая остатки растений, улучшают питание растений. Грибы используют как продуценты антибиотиков. Также они коррозируют металл, разрушают пластик, картины, книги, приводят к порче продуктов питания и кормов, вызывают микозы и микотоксикозы животных, птиц и человека.

Вегетативное тело грибов - это грибница (мицелий), состоящий из ветвящихся нитей (гифы). По строению мицелия грибы делят на низшие и высшие.

У низших грибов (фикомице- ты) мицелий (несептированный) представлен одной разветвленной гигантской клеткой с многочисленными ядрами без перегородок (септ).

У высших грибов в гифах мицелия есть перегородки (септы), разделяющие их на отдельные одноядерные или многоядерные клетки, т.е. мицелий высших грибов септированный.

При бесполом размножении на концах некоторых гиф формируются споры, которые называются конидиями, а гифы, несущие их, - конидиеносцами. У других грибов споры образуются внутри особых клеток, развивающихся на концах гиф. Эти клетки называются спорангиями, а гифы, несущие их, - спорангиеносцами. Созревшие конидии осыпаются, а спорангии лопаются, и из них высыпаются споры, которые в благоприятных условиях прорастают.

При половом размножении сначала происходит слияние двух близлежащих клеток. Затем процесс размножения протекает у различных видов грибов по- разному. У одних образуется клетка, называемая зиготой, которая затем прорастает в новый мицелий; у других грибов образуется плодовое тело, внутри которого развиваются сумки - аски - со спорами. Попадая в благоприятные условия, споры созревают, сумка разрывается, и споры, прорастая, образуют новый мицелий.

Споры грибов очень устойчивы к внешним воздействиям, они могут в течение нескольких лет сохранять жизнеспособность.

У некоторых грибов существуют следующие видоизменения мицелия:

- тяжи, состоящие из параллельно идущих, сплетенных, присоединяющихся анастомозами грибов, не отличающихся друг от друга;

- ризоиды - корешкообразные выросты на мицелии гриба необходимые для прикрепления к субстрату и потребления из него питательных веществ;

- ризоморфыс темноокрашенным плотным наружным слоем гифов, нередко имеющие внутри гифы более крупного диаметра с частично или полностью рас творенными перегородками между клетками, которые выполняют роль проводящих элементов, способствуют распространению гриба по субстрату, снабжению его питательными веществами;

-склероции-удлиненные,округлые уплотнения мицелия,могут сохранять свою жизнеспособность длительное время, а при прорастании дают мицелий;

- псевдопаренхима, или плектенхима, - это ложная ткань, из которой состоят плодовые тела, склероции. Эта ткань формируется путем более или менее плотного сплетения гифов.

Клетка гриба имеет оболочку, протоплазму, ядро и ряд включений. В отличие от бактерий она содержит истинное ядро, а от низших грибов (архимицетов) ее отличает наличие клеточной стенки, в состав которой входит целлюлоза и (или) хитин.

Молодые клетки яйцевидной формы, удлиненные в виде трубочки, зрелые - цилиндрические, при старении клетки могут иметь грушевидную, булавовидную, веретенообразную или амебовидную форму. Оболочка стенки гриба состоит из двух слоев - наружного (хитинового) и внутреннего, образованного из целлюлозы; пространство между ними заполнено полисахаридами.

Непосредственно к целлюлозной части стенки прилегает двухконтурная цитоплазматическая мембрана, с которой находится в тесном контакте эндоплазматический ретикулум, часто гранулярный, составляющий основную часть цитоплазмы. В цитоплазме расположены одно или несколько ядер округлой, овальной или неправильной формы, окруженных собственной оболочкой с порами, и ядрышко, содержащее в составе хромосом ДНК. В клетках могут накапливаться различные продукты метаболизма грибов - антибиотики, ферменты, витамины, токсины и др.

Классификация

При определении класса грибов учитывают строение грибницы и органов размножения. По принципу строения органов размножения все грибы делят:

Архимицеты, или простейшие грибы, - вегетативное тело представлено комочком протоплазмы (без оболочки), реже зачаточным мицелием. Они чаще ведут водный образ жизни и в основном являются паразитами водорослей. Насчитывается более 300 видов.

Фикомицеты- мицелий без перегородок, одноклеточный, хорошо развитый, размножение

осуществляется бесполым и половым путями. Среди этого класса, объединяющего около 700 видов, встречаются сапрофиты и паразиты. Сюда относятся мукоровые грибы.

Оомицеты- грибы с несептированным мицелием. Одни виды обитают в воде, другие в почве. Оомицеты - это совсем небольшой класс низших грибов, включающий порядка 70 родов и 570 видов, обладающих вегетативным телом, с хорошо развитым одноклеточным или же неклеточным многоядерным и слабоветвящимся мицелием, не имеющим ни каких перегородок, (кроме как отделяющих репродуктивные органы) и формирующим у неких примитивных форм - плазмодий (это простейший организм в виде комка слизи). Клеточная стенка содержит целлюлозу, а не хитин, как у настоящих (высших грибов) и основные запасные вещества её - это глюкан и миколаминарин, а биосинтез лизина происходит в ней как у растений. Оомицетыразмножаются как бесполым, так и половым путём.

Базидиомицетыобъединяют более 20 000 видов. Основным органом размножения служит базидия с базидиоспорами. Представителями этого класса являются съедобные и ядовитые шляпочные грибы,деревообразующие грибы, головня и ржавчинные грибы.

Дейтеромицеты - несовершенные грибы. Обладают многоклеточным мицелием, но не имеют ни сумчатого, ни базидиального спороношения, а лишь конидии. Размножение бесполое.

Это триходерма, альтернария, кандида, микроспориум.

Аскомицеты или сумчатые грибы, а это самый большой класс грибов, объединяющий организмы с септированным (разъединённым на части) мицелием (грибницей) и специфическими органами спороношения - асками (или сумками) и имеющий возможность полового и бесполого спороношения, причём, во многих случаях, утрачивая половой процесс полностью и тогда, такие виды грибов относятся уже к классу дейтеромицетов, которые входят в отдел несовершенных грибов. К аскомицетам относят около 2-х тысяч родов и больше 30-ти тысяч видов грибов, что составляет, примерно, 30% от всех известных в природе грибов. Среди них и грибы-дрожжи(подкласс сахаромицеты - вторично одноклеточные организмы (рисунок 31). У аскомицетов есть свой, характерный для них, орган полового спороношения - аск, перед возникновением которого и происходит сам половой процесс с образованием у большинства видов 8-ми аскоспор (спор полового размножения). Но, кроме полового размножения с процессом образования аскоспор, у сумчатых грибов существуют ещё другие спо- собы размножения, как например:

-бесполое размножение, при котором сам процесс осуществляется с помо- щью последовательно отчленяющихся от концов гиф конидий(органов бесполого размножения);

-вегетативное размножение, которое происходит путём разделения на части их мицелия (грибницы).

Культивирование грибов

Культивирование грибов производится в аэробных условиях при температуре 22-37 °С на питательных средах, содержащих азотистые и углеродсодержащие вещества; наиболее благоприятный рН 6,0-6,5, но патогенные грибы могут расти и при более широком диапазоне рН - от 3 до 10.

Патогенные грибы нуждаются в различных факторах роста (витамины, аминокислоты) и микроэлементах (цинк, кобальт, соли железа, натрия, магния, меди, фосфора).

По характеру роста на питательных агаровых средах патогенные грибы подразделяют на ряд типов:

 кожистые, гладкие, плотной консистенции, с трудом отделяемые от питательного субстрата;

 пушистые, рыхлые, ватообразной консистенции, с большим трудом отделяемые от питательной среды;

бархатисто-ворсистые колонии, покрытые очень коротким густым мицелием;

хрупкие, пленчатые, напоминающие ломкий картон, густомучнистые при

спорообразовании;

3) гипсовидно-мучнистые поверхностные колонии порошковиднойконси- стенции;

 мелкозернистые или бугристые, кожистой консистенции колонии, плотно спаянные с питательным субстратом;

 крупнобугристые строчковидные колонии очень хрупкой консистенции, легко отделяемые от субстрата;

 блестящие сальные или матовые колонии сливкообразной консистенции.

На жидких средах многие виды грибов растут в виде войлокообразного осадка на дне,отмечается пристеночный рост.Грибы вырабатывают пигменты различного цвета: белые, желтые, коричневые, черные, синие, зеленые, красные и малиновые, одни из которых растворяются в воде, а другие в спирте, ацетоне, дихлорэтане, четыреххлористом углероде.

У паразитических форм грибов мицелий расположен, как правило, внутри пораженного организма. В частности, внутри растений гифы гриба проходят по межклетникам и иногда распространяются по всему растению снизу доверху. В таких случаях говорят, что гриб обладает диффузным мицелием. Растения, пораженные диффузной грибницей паразитического гриба, обычно меньшей величины, несколько деформированы и несут на своей поверхности в зависимости от вида возбудителя болезни тот или иной тип спороношения.

У промежуточных по степени паразитизма форм грибов мицелий также в основном расположен внутри субстрата, однако в некоторых растениях гифы идут не по межклетникам, а через клетки (сквозь них). Для того чтобы проникнуть в клетку растения-хозяина, гиф паразита воздействует на клеточную оболочку своими ферментами. Осмос питательных веществ в этом случае осуществляется всей поверхностью погруженных в субстрат гифов.

Своими ферментами полупаразитический гриб не только растворяет оболочку клеток растения-хозяина, благодаря чему проникает внутрь, но и обычно приводит их к гибели, после чего усваивает содержащиеся в клетках питательные вещества. Таким образом, внедрившись в них в качестве паразита, гриб затем питается за счет им же убитой клетки как сапрофит. Такой гриб можно назвать хищником.

Чем сильнее выражены паразитические свойства гриба, тем меньшим набо- ром ферментов он обладает, в силу чего может поражать только ограниченное число субстратов, вплоть до отдельных сортов растений. Такая приуроченность к строго определенным субстратам называется специализацией, а паразитический гриб - узкоспециализированным. Специализация у грибов иногда принимает крайние пределы: известна приуроченность грибов даже к определенным органам растений. Такое явление носит название органотропности.

В качестве питательных субстратов грибов могут служить преимущественно объекты растительного (в том числе кормовые растения), реже - животного происхождения (млекопитающие, птицы, рыбы, насекомые, черви, простейшие и т. д.).

Микроскопические грибы вызывают у животных самую разную и порой трудно распознаваемую патологию.

Микозы - это заболевания животных, вызываемые патогенными грибами, проникшими в организм. Поселяясь в органах и тканях организма животного, гриб вызывает патологический процесс. Примерами могут служить кандидамикоз, стригущий лишай, аспергиллез и т.д.

Микотоксикозы - это заболевания животных, возникающие при употреблении кормов, пораженных токсигенными грибами. На кормах происходит накопление микотоксинов, которые при употреблении способны вызывать отравление животных. Известны такие микотоксикозы, как эрготизм, фузариотоксикоз, ста- хиботриотоксикоз, аспергиллотоксикоз.

Аллергии - это заболевания животных, протекающие в виде аллергических реакций. Аллергические реакции, по всей вероятности, могут вызываться как спорами грибов, так и вегетативной их частью, а также продуктами метаболизма.

Клинические проявления аллергий очень разнообразны: лихорадка, отек морды, одышка, сердечная недостаточность,ринит, конъюнктивит, диарея и т. д. Диагностировать аллергию сложно.

Смешанные заболевания - микозотоксикозы или токсикомикозы с явлениями аллергии. Это, вероятно, самые распространенные заболевания. Положение усугубляется тем, что при ослаблении неспецифической резистентности животных (вследствие неправильного кормления, эксплуатации, содержания) грибы находят благоприятную почву в организме, поселяясь в нем, развиваются, продуцируют токсичные и аллергенные вещества.