Строение и жизнедеятельность гриба пеницилла
Гриб пеницилл является наиболее распространенным среди всех грибных гифомицетов. Род Пеницилл включает большое количество видов, которые являются космополитами и приурочены больше к почвам северных широт. Присутствует повсеместно. Является продуцентом лекарственного средства из группы антибиотиков – пенициллина.
Строение и жизнедеятельность гриба пеницилла
Ботаническая характеристика
Относится к группе плесневых грибов. Грибной мицелий пеницилла – это его вегетативное тело. В отличие от мукора, у которого одноклеточный характер строения мицелия, мицелий пенициллина является многоклеточным, аналогичный тому, что имеет в строении друга группа высших грибов – шляпочных. Мицелий разделяется перегородками – септами. Грибница состоит из комплекса гиф, представленных цепочками, состоящими из отдельных клеток. Грибные нити, неправильно ветвящиеся, чаще не окрашены. Размножается спорами, образующимися на концах гиф в виде кисточек, называемых конидиями. Они бывают одно- двух- и трехъярусными и несимметричными.
В роду Пеницилл есть сапротрофные и паразитарные организмы.
По внешнему описанию и строению гриб пеницилл схож с аспергиллом. Плодовые тела грибов пенициллиума изучены только у отдельных разновидностей и представляют собой микроскопических размеров закрытые клейстотеции, имеющие шаровидную форму, по структуре жесткие, сохраняющие свой внешний вид на протяжении нескольких недель, иногда – месяцев. Окраска бывает разной – белая, желтая, оранжевая и коричневая, в редких случаях – черная либо красная.
Некоторые грибные колонии представителей рода Пеницилл способны образовывать склероции.
Типы пеницилловых колоний
Условно выделены 4 основных типа:
- Бархатистые: у них практически все вегетативные части гиф погружены в агар (питательную среду, субстрат), на поверхности субстрата располагаются конидиеносцы в виде густой массы с бархатистым видом.
- Войлочные, или шерстистые: у них развит воздушный грибной мицелий со стерильными белыми краями, от воздушных гиф ответвляются конидиеносцы.
- С наличием мицелиальных тяжей: у них воздушный мицелий состоит из сплетений гиф, которые поднимаются над поверхностью почвы (субстрата) и несут на себе ответвления с конидиями.
- С наличием коремий, или пучковатые: конидиеносцы собраны в простые агрегированные пучки, создавая форму крупной зернистой массы.
Среда обитания и условия жизни
Распространен повсеместно, в том числе на земле, растительности, также в помещениях, часто селится на пищевых продуктах и способен быть активным, даже пребывая в воздушных массах. В числе предпочитаемых мест обитания – почвенные грунты в умеренных климатических зонах. При этом грибной мицелий селится непосредственно на поверхности субстрата либо полностью погружается в агар, когда наверху видны только прямостоячие либо приподнимающиеся споронесущие грибные нити – конидиеносцы. В процессе роста формирует обширные по размерам колонии с определенной плотностью.
Гриб распространен повсеместно
Примером появления пеницилла на продуктах питания растительного происхождения служит зеленая плесень.
Большинство разновидностей развиваются при температуре от 0-5°C. Есть те, которые сохраняют свою активность и растут при 37°C. Многим для поддержания процессов жизнедеятельности требуется высокая концентрация кислорода.
Виды, относящиеся к паразитам, питаются путем всасывания готовых веществ из живых организмов. Разновидности пеницилла питаются органическими остатками от отмерших организмов, пищевыми продуктами, плодами, приводя к гниению. В процессе питания плесневые грибы первоначально выделяют пищеварительные ферменты для расщепления органики до простейшего состояния.
Способен оказывать негативное воздействие, однако применим в фармацевтике и пищевой промышленности.
Благодаря большой концентрации содержащихся ферментов паразитирующий гриб приводит к порче пищевых продуктов и участвует в процессе разложения тканей животной и растительной природы, нанося вред здоровью и вызывая аллергические реакции. Большой вред наносит при повреждении сельскохозяйственной продукции и кормовых смесей если происходит нарушение правил их хранения и создаются благоприятные условия для развития пеницилла.
Применение
В фармацевтике
Плесневые грибы рода Пеницилл являются природным материалом для получения лекарства пенициллин, входящего в группу антибиотиков.
Ирина Селютина (Биолог):
В первые годы производства, пенициллин получали с использованием штаммов гриба, выделенных из природных источников (Penicillium notatum и P. chrysogenum). Затем был получен мутантный штамм Q-176 с высокой продуктивностью. Высокопродуктивные штаммы получают преимущественно с помощью сильнодействующих факторов – рентгеновских и УФ лучей, химических мутагенов. В 1946 г. синтезировали пенициллин, идентичный натуральному, полученному биологическим путем.
Продуцируют грибы пенициллины вещества, нейтрализующие и подавляющие жизнедеятельность бактерий, не давая развиваться прокариотическим организмам.
В пищевой промышленности
Некоторые разновидности используют в пищевой промышленности для сыроварения. Под влиянием содержащихся в грибках липолитических и протеолитических ферментных веществ оказывающих активное воздействие на молочные жиры и белки, сыры обретают рыхлую и маслянистую структуру, специфические гастрономические качества и запах. Такие сыры – голубые, отличающиеся зелено-голубоватым цветом сырной массы, получают с использованием некоторых видов пенициллов, т.н. «благородной плесени», например, Penicillium roqueforti.
Источник
Чем пеницилл отличается от мукора?
Пеницилл и мукор — представители группы плесневых грибов, которые отличаются по своему строению, методам использования. Сходство в том, что под их воздействием образуется характерный налет на пище, поверхности почвы. Оба вида выделяют ферменты, разлагающие органические ткани. Это нашло широкое применение в пищевой отрасли: из грибов получают дорогие виды сыров. Чем же пеницилл отличается от мукора, рассмотрим в данной статье.
Что это такое?
Мукор (встречается под названием «белая плесень») — это представитель низших плесневых грибов из класса зигомицетов. Это род, в который входит более 55 представителей.
Характерная черта — отсутствие крупного плодового тела, которое присуще представителям рода шляпочных. Вегетативное тело (грибница) растения — переплетенные нити белого цвета, внешне схожие с белым налетом.
Органы, обеспечивающие размножение — черные, поэтому со временем плесень становится черной.
Если хлеб оставить на несколько суток в теплом, влажном месте, на его поверхности образуется белый пушок — мукор. Со временем он потемнеет.
Пеницилл — это представитель отдела сумчатых. Содержится в почве, растениях, еде. Это грибы-паразиты, которые в качестве источника пищи используют органические вещества, всасывая их.
Встречается в природных условиях, преимущественно, в почвах. Можно встретить в виде зелено-голубого налета, который в дикой природе содержится на растительных субстратах.
Как и другие плесневые грибы, портит продукты питания. Плесневый налет обычно формируют грибы нескольких видов одновременно.
Чем отличаются?
Ключевые отличительные характеристики и сравнение представлено в таблице.
| Название | Род | Грибницы | Размножение |
| Мукор | Низшие | Одноклеточные | Бесполый и половой путь (споры, грибницы) |
| Пеницилл | Сумчатые | Многоклеточные | Споры |
Отличие в строении, размножении, способах применения.
Существует более 250 видов пенициллов:
- благодаря наиболее ценному виду — Penicillium Notatum — производят антибиотик пенициллин. Данный вид гриба также называют пеницилл золотистый (Penicillium Chrysogenum);
- в сыроварении предпочтителен селекционный штамм гриба Penicillium Roquefort, средой обитания и размножения которого является рыхло-прессованный творог. Такой вид не требует много кислорода, проявляет устойчивость к высокой концентрации соли и кислой среде.
Некоторые пенициллы выступают в роли патогенных микроорганизмов для людей, животных, растений. Если корм неправильно хранился и заплесневел, это чревато интоксикацией и массовой гибелью скота.
В пищевой отрасли, для изготовления закваски, «китайских дрожжей», соевого сыра, картофельного спирта используют такие виды мукора:
- китайский (Sinensis);
- улитковидный (Circinelloides);
- кистевидный (Racemosus).
Более 4 видов Mucorales опасны для человека: провоцируют мукоромикоз. Это бактериоз грибкового происхождения, поражающий органы зрения, пищеварения, дыхания. Возникает у людей с ослабленной иммунной системой.
Строение
Грибы пенициллов отличаются от мукора строением. По своей структуре схожи с аспергиллами. Мицелий — вегетативный, бесцветный, ветвится, состоит из многочисленных клеток.
Гифы (выглядят как нитевидные образования для поглощения воды и питательных веществ) грибов находятся в субстрате, либо над его поверхностью. От гифов отходят образования в виде кисточек, которые бывают одноярусными, двухъярусными, трехъярусными, несимметричными.
Существует разница в клеточном строении. При микроскопическом исследовании выявлено, из чего состоят клетки мукора:
- клеточной мембраны;
- цитоплазмы;
- ядра;
- вакуолей — клеточных элементов, которые отвечают за внутриклеточный метаболизм.
Мицелий — неклеточный. Это белые нити-гифы, которые постоянно разветвляются и истончаются. Перегородки внутри гифов отсутствуют.
В состав гриба входит протоплазма, вакуоли, мелкие ядра. Более толстые нити на концах оснащены мешочками-спорангиями с многочисленными созревшими спорами.
Размножение
Мукор размножается спорами или грибницами (половой и бесполый путь). В благоприятной среде предпочтителен бесполый путь при помощи спор.
Грибница представляет собой разросшуюся, разветвленную клетку, в которой находят многочисленные ядра. На концах нитей грибниц формируются спорангии — структуры в виде круглых головок.
По мере созревания головка лопается и разносит множество мелких спор. Попадая в благоприятные условия, споры начинают прорастать, и формируются новые грибницы.
Пеницилл отличается от мукора тем, что имеет всего один вид размножения: спорами, сформированными на концах нитей, которые имеют вид кисточек.
Применение
Мукор используют, чтобы получать антибиотики, закваску, спирт. Определенные виды полезны для людей, их применяют следующим образом:
- Азия — в пищевой промышленности в качестве закваски для приготовления соевого сыра;
- Италия — для приготовления колбасных изделий-деликатесов по специальной технологии;
- изготовление картофельного спирта;
- производство дрожжей;
- получение закваски для изготовления кисломолочной продукции;
- также эффективен в отношении насекомых-вредителей.
Плесневые грибы важны для образования почвы: минерализуют органические вещества, формируют гумус. Благодаря этому почва становится более плодородной.
Сферы применения пеницилла:
- сыроварение. Производство всемирно известных сыров: Рокфора, Горгондзолы, Стилтош. Выделяются ферменты, которые расщепляют жировые и белковые структуры. Сыр становится маслянистым, рыхлым, появляется характерный запах и вкус;
- медицина. Лекарственные препараты получают в несколько этапов. На первом — культуру гриба получают на питательной среде, добавляя кукурузный экстракт. После этого пенициллин получают при помощи специальных ферментаторов, в культуральной жидкости. Далее его обрабатывают органическим растворителем, раствором соли. На выходе готовый продукт: натриевая/калиевая соль пенициллина;
- ученые активно исследуют продукты обмена составляющих пеницилла с целью применения в различных отраслях хозяйства.
Пеницилл используют для получения антибиотика Пенициллина. Данное вещество оказало неоценимую пользу людям, в начале XX века помогало развитию медицины.
Ученые обнаружили, что патогенные микроорганизмы погибают при взаимодействии с зеленой плесенью — пенициллом. Полученный из вещества антибиотик — пенициллин известен многим и спас сотни тысяч людей во всем мире. Используется в медицине по сегодняшний день. Помимо антибактериального эффекта, проявляет активность в отношении болезнетворных амеб.
Источник
