Споры грибов

Введение

В течение многих лет контаминация плесневыми грибами считается серьезной опасностью как в жилых, так и в промышленных помещениях

Однако в последние года проблемы контаминации плесневыми грибами фармацевтических препаратов привлекли к себе внимание и регулирующих органов. После обнаружения этих микроорганизмов в препаратах и гибели пациентов регуляторные органы полностью сосредоточились на производственных аптеках, которые, как утверждается, не соблюдали собственные методы контроля контаминации (1)

Несмотря на то, что вокруг этой темы очень много шума, однако также мало и понимания природы плесневых грибов, причины их появления в чистых помещениях и механизма их благополучного быстрого роста в среде чистых помещений. Невозможно поместить все «плесневые грибы» в одну корзину, поскольку они весьма своенравны. Чтобы обосновать эту точку зрения давайте рассмотрим плесневые грибы, найденные в ныне знаменитой аптеке «New England Compounding Center» (NECC). Exserohilum rostratum, Aspergillus fumigatus и широко распространенный в чистых помещениях плесневый гриб Cladosporium были теми изолятами, которых извлекли из стерильных препаратов, асептически приготовленных в аптеке с ненадлежащим соблюдением требований. Весьма интересно было наблюдать по всему Интернету, когда Exerohilum упоминали как черную плесень, а Aspergillus как обычную плесень, поскольку существует множество других черных и обычных плесневых грибов, поэтому такое их обобщение может привести к неправильным представлениям об их характеристиках. Это произошло из-за того, что в публикациях, описывающих инцидент с NECC, не были представлены важные характеристики Exserohilum rostratum и Aspergillus fumigatus.

Aspergillus fumigatus — это гриб, споры которого встречаются повсюду в воздухе, он также является оппортунистическим человеческим патогеном у людей с ослабленным иммунитетом и вызывает потенциально смертельные инвазивные инфекции. Известно, что этот вид размножается бесполым путем (A. fumigatus — бесполое размножение). Тем не менее, этот плесневый гриб также обладает и полностью функциональным половым репродуктивным циклом, который приводит к образованию клейстотециев и аскоспор, являющихся телеоморфной/половой стадией под названием Neosartorya fumigata. Именно такое рассмотрение и понимание фазоспецифических структур позволяет успешно уничтожать плесневые грибы. Плесневый гриб в бесполой фазе может быть уничтожен многими дезинфицирующими средствами, в то время как в половой фазе его невозможно уничтожить даже спорицидными средствами, если во время дезинфекции не использовано правильное время обработки и разведение. Также это является основной причиной, обуславливающей проведение квалификационных исследований дезинфицирующих средств.

Аналогично Exserohilum rostratum представляет собой бесполую стадию (анаморфу), в то время как Setosphaeria rostrata является половой стадией (телеоморфом) того же плесневого гриба.

Микробиологи в лаборатории контроля качества (КК) часто не являются микробиологами по специальности. Многие биохимики или другие специалисты изучали методы микробиологических испытаний. Однако отсутствие понимания природы плесневых грибов, их происхождения, способов распространения, размножения и заражения являются теми факторами, которые приводят к контаминации продукции продуктами жизнедеятельности плесневых грибов, что ведет к нежелательным последствиям.

Образование спор

В трубочках или на пластинках шляпки образуются особые клетки — споры. Созревшие мелкие и лёгкие споры высыпаются, их подхватывает и разносит ветер. Разносят их насекомые и слизни, а также белки и зайцы, поедающие грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных и выбрасываются наружу вместе с помётом.

Во влажной, богатой перегноем почве споры грибов прорастают, из них развиваются нити грибницы. Грибница, возникающая из одной споры, может образовывать новые плодовые тела лишь в редких случаях. У большинства видов грибов плодовые тела развиваются на грибницах, образованных слившимися клетками нитей, берущих начало от разных спор. Поэтому клетки такой грибницы двухъядерные. Грибница растёт медленно, лишь накопив запасы питательных веществ, она образует плодовые тела.

Большинство видов этих грибов — сапрофиты. Развиваются на перегнойной почве, отмерших растительных остатках, некоторые на навозе. Вегетативное тело состоит из гиф, образующих находящуюся под землёй грибницу. В процессе развития на грибнице вырастают зонтикоподобные плодовые тела. Пенёк и шляпка состоят из плотных пучков нитей грибницы.

У части грибов на нижней стороне шляпки от центра к периферии радиально расходятся пластинки, на которых развиваются базидии, а в них споры — это гименофор. Такие грибы называют пластинчатыми. У отдельных видов грибов имеется покрывало (плёночка из неплодных гиф), защищающее гименофор. При дозревании плодового тела покрывало разрывается и остаётся в виде бахромы по краям шляпки или кольца на ножке.

У некоторых грибов гименофор имеет трубчатую форму. Это трубчатые грибы. Их плодовые тела мясистые, быстро загнивают, легко повреждаются личинками насекомых, поедаются слизнями. Размножаются шляпочные грибы спорами и частями мицелия (грибницы).

Химический состав грибов

В свежих грибах вода составляет 84-94% общей массы.

Белки грибов усваиваются только на 54-85% — хуже, чем белки других растительных продуктов. Усвоению препятствует плохая растворимость белков. Жиры, углеводы усваиваются очень хорошо. Химический состав зависит от возраста гриба, его состояния, вида, условий произрастания и др.

Роль грибов в природе

Многие грибы срастаются с корнями деревьев и трав. Их сотрудничество взаимовыгодно. Растения дают грибам сахар и белки, а грибы разрушают находящиеся в почве мёртвые остатки растений и всасывают всей поверхностью гиф воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Корни, сросшиеся с грибами, называют микоризой. Большинство деревьев и трав образуют микоризу.

Грибы играют в экосистемах роль разрушителей. Они уничтожают мёртвую древесину и листья, корни растений и трупы животных. Все мёртвые остатки они превращают в углекислый газ, воду и минеральные соли — в то, что могут усвоить растения. Питаясь, грибы набирают вес и становятся пищей животных и других грибов.

* * *

Действие галлюциногена

Псилоцин и псилоцибин, которые содержит гриб сан-исидро, по действию сходны с ЛСД. Эти вещества действуют быстро — максимум через 2 часа искажается восприятие времени и пространства. Усиливается чувствительность к звуку, свету и цвету, появляются видения, возникают ощущения «выхода из тела».

Содержание галлюцинаций, вызванных псилоцибе, и общий эмоциональный фон сильно зависит от обстановки, изначального настроя и состояния самого человека. В позитивном варианте переживается эйфория, безудержное веселье, ярчайшие цветовые образы, усиленное эротическое влечение, ощущение освобождения и полёта. В негативном — беспокойство, ярость, агрессия (в том числе направленная на себя), паника, невыносимый страх, потеря сознания. В любом случае нереальность происходящего осознаётся полностью.

Физической зависимости от псилоцина и псилоцибина не возникает, однако, при ярких позитивных переживаниях, может развиться зависимость (психическая). Высокие дозы этих веществ, как показали опыты на лабораторных животных, разрушают нейронные оболочки.

Как уничтожить грибы на газоне

Для того, чтобы уничтожить грибы на газоне, придумано несколько способов. Но не стоит использовать их все одновременно. Если один метод не помог, только тогда можно приступать к следующему.

Но, прежде чем приступать к кардинальным мерам борьбы, стоит попытаться изменить микроклимат. https://ydoo.info/qa/kak-unichtozhit-griby.htmlДля этого необходимо выполнить следующие действия:

1. В тех местах, где растут грибы, следует косить газон по мере его отрастания.
2. Полив необходимо значительно уменьшить. Не стоит допускать застаивания жидкости.
3. Надо постоянно проверять участок на наличие проросшей травы, так как она может начать гнить и постепенно образует благоприятную среду для образования грибов.
4. Надо убирать экскременты животных, так как они способствуют образованию патогенных организмов и размножению грибов на участке.
5. Газон должен хорошо освещаться. Чем больше света, тем меньше шансов образования гнили и появления грибов.

Если условия были созданы, но грибы все равно не исчезают, тогда можно приступить к кардинальным мерам:

1. Аэрация и скарификация. Эти процедуры подразумевают удаление верхнего слоя газона и его прокалывание для поступления воздуха. Аэрацию можно провести обычными граблями или газонокосилками. Процедуру проводят в начале весны, так как именно в этот период начинают появляться грибы, а после аэрацию проводят по необходимости. Скарификация делается с помощью устройств. Их есть два вида. Первый — это устройство с электрическим мотором. Машина недорогая, но ее необходимо подключать к сети, а это не всегда удобно. Второй — устройство с бензиновым мотором. Такая модель более дорогостоящая, но она практична и намного мощнее электрической. Проводя скарификацию, следует контролировать заглубление зубцов, так как нельзя проникать в земельный слой больше чем на 10 сантиметров.
2. Известкование. Газон посыпается известью по всему периметру. Вещество снижает кислотность почвы и препятствует образованию грибов. Известкование следует проводить в конце осени.
3. Пескование. Точно так же, как и известью, но в этом случае песком посыпается весь участок. Следует контролировать количество песка. Его слой не должен быть больше 3-х миллиметров. Песок образует своеобразный дренаж, который не дает застаиваться влаге.
4. Сбор грибов руками. Этот метод подходит в том случае, если грибов на участке не много, так как процедура довольно кропотливая. Удалять надо грибы с грибницей, чтобы исключить повторное прорастание.
5. Использование фунгицидов. Препараты помогают быстро, но ненадолго, поэтому часто требуется повторная обработка газона.

Следует очень аккуратно снимать верхний слой газона, так как он может не выдержать радикальных мер. Как следствие, приходится заново засеивать участок травой.

Соскоб на патогенные грибы

Грибы представляют собой , неспособные к формированию питательных веществ при помощи фотосинтеза. Все патогенные грибы разделяют на две большие группы: сапробионты, питающиеся органическими остатками, и биотрофы, паразитирующие на живых клетках хозяина.

Грибы бывают полезные и вредные для людей. В организме человека обитают грибковые микроорганизмы, создавая условно-патогенную среду.

При благоприятных условиях (к примеру, снижение иммунитета) грибок может представлять угрозу, провоцируя различные инфекционные заболевания. Все патогенные грибы классифицируют на роды и виды, семейства и классы с подклассами.

По способу размножения патогенные грибы составляют восемь классов, но опасность с медицинской точки зрения представляют только четыре:

• Аскомицеты. Наиболее многочисленный класс, включающий грибы-дерматофиты, дрожжеподобные и плесневые грибки.
• Зигомицеты (Mucor) – каждый род этих грибов является патогенным и опасным для человека.
• Базидиомицеты. Отдельно выделяют возбудитель серьезного заболевания – менингоэнцефалита Cryptococcus neofarmans.
• Дейтеромицеты. Эти несовершенные грибы (неполовое размножение) являются возбудителями кожных микозов.

В этиологии кожных грибковых инфекционных заболеваний основную роль играют дрожжеподобные, а также плесневые грибы и дерматофиты. К самым распространенным относятся грибки рода Trichophyton, Microsporum, Epidermophyton, Candida, Pityrosporum, Torulopsis, Exophiala werneckii, Piedraia hortae.

Дерматофиты являются возбудителями заболеваний кожи, волос и ногтей. Медицине известно порядка пятидесяти видов патогенных грибов, которые могут привести к развитию инфекционных заболеваний.

Микозы вызывают условно-патогенные грибы, проявляющие активность при некоторых имуннодефицитных состояниях человека.

Споры водорослей

Водоросли производят споры для бесполого размножения. Эти споры могут быть не подвижными (апланоспоры), или подвижными (зооспоры) и перемещаться из одного места в другое с помощью жгутиков. Некоторые водоросли способны размножаться половым или бесполым способом. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новых особей.

Споры гаплоидные и производятся митозом. Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению и образовывают гаметы. Эти половые клетки сливаются, чтобы стать диплоидным зигоспорами. Зигоспора останется бездействующей до тех пор, пока условия не станут благоприятными еще раз. В это время зигоспора подвергается мейозу для создания гаплоидных спор.

Некоторые водоросли имеют жизненный цикл, который чередуется между различными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется чередованием поколений и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы (половые клетки). При слиянии этих гамет образуется зигота. В диплоидной фазе зигота развивается в диплоидную структуру, называемую спорофитом. Спорофит продуцирует гаплоидные споры через мейоз.

Выращивание белых грибов на приусадебном участке

Когда на участке есть достаточно взрослые сосны, ели, березы, дубы, грабы или бук, можно воспользоваться одним из проверенных способов посадки

Но важно помнить, что под ели нужно сажать те подвиды, которые связаны именно с елями, под сосны – с соснами и т.д. Иначе эффекта от посадки не будет

Первый год может не принести урожая, или будут единичные грибочки. Массовое плодоношение начнется только со второго года. Разводят грибы следующими способами:

Из спор

Этот способ хорош для тех, когда может в ближайшем лесу насобирать несколько перезревших белых грибов. Берут их шляпки (даже с червоточинками), замачивают в ведре воды и оставляют в тепле на сутки. По желанию в воду добавляют 2-3 ст л сахара из расчета на 1 л воды. По истечении суток шляпки измельчают до однородной массы и дают им постоять в той же воде еще несколько часов. Затем их процеживают, получая отдельную грибную массу и воду с активированными в ней грибными спорами.

Пока шляпки настаиваются, готовят участок под посадку. Пространство вокруг деревьев радиусом до 1,5 м аккуратно вскапывают, снимая верхний слой почвы около 15-20 см. Одновременно следят за целостностью корней дерева, играющих ведущую роль в развитии грибницы.

Затем на оголенные корни выливают процеженный настой со спорами, рассчитывая 2 л раствора на 1 м 2 почвы. Сверху выкладывают оставшуюся после процеживания грибную массу и присыпают почвой. Обязательно потребуется полив, аккуратный, без размыва земли. На одно дерево уйдет около 3-5 ведер воды.

Из мицелия

Мицелий в последнее время все чаще покупают в специализированных магазинах. Но, если есть возможность, лучше самостоятельно выкопать грибницу, причем под теми же деревьями и того же возраста, что растут на участке

Копают осторожно, не стряхивая землю с грибницы. Посадочные работы можно проводить в течение всего теплого сезона

Приобретая мицелий в садоводческом магазине, нужно обращать внимание на его состояние. Здоровый материал должен иметь насыщенный рыжий цвет, возможно с желтоватыми вкраплениями

Наличие темных пятен, как и неприятный аммиачный запах, говорит об испорченном продукте. Хранят мицелий в холодильнике при температуре не выше 4 °С не дольше трех месяцев.

Участок для высадки подготавливают так же, как описано в предыдущем пункте. После этого на корни выкладывают компост из листьев и древесных опилок. Если грибница принесена из леса, на дно можно положить почву, взятую из-под дерева, где грибница была выкопана. Сверху кладут кусочки мицелия, но не ближе, чем 30 см друг от друга. Затем присыпают землей и поливают. В первый год участок с грибницей на зиму укрывают соломой, лапником, мхом.

Из трубчатого слоя

Для этого способа потребуются зрелые боровики, у которых отделяют трубчатый слой, измельчают его на кубики по 2 см, а затем подсушивают 1,5-2 часа

Когда посадочный материал готов, деревянной лопаткой осторожно приподнимают верхний слой почвы на выбранном участке, закладывают туда 2-3 грибных кусочка, затем осторожно опускают и поливают

Как ухаживать

Основной уход за грибами заключается в регулярном поливе. Нельзя допускать иссушения почвы, также как и ее переувлажнения. Если лето выдалось засушливое, участок можно замульчировать соломой или сеном для поддержания влажности. Но поливать нужно через равные промежутки в равном объеме – 1 раз в неделю по 3-5 ведер воды. Хорошо, если есть система капельного орошения.

Для улучшения всхожести опытные грибоводы рекомендуют использовать препараты, содержащие культуры полезных микроорганизмов. Они заметно повышают качество почвы, что отражается на урожайности. Подкармливать посадки можно кофейной гущей с добавлением минерального комплекса. Рассчитывать ее нужно как 1 ст.л. на 1 м 2 .

Понятие в биологии

Споры — это особый вид клеток (чаще всего группа, но встречаются одиночные экземпляры), который имеется у нескольких категорий организмов: грибов, растений и бактерий. Они не только выполняют функцию размножения, но и защищают от неблагоприятных условий, способствуя сохранению вида.

Само название частиц переводится как «посев» или «семена». Принято считать, что механизм их образования был впервые задействован древними микроорганизмами, которым приходилось приспосабливаться к весьма жестокой среде. При попадании в критические условия бактерия не умирала, а создавала новую форму существования, называемую спорой. Это сделало данную категорию самой жизнеспособной из всех перечисленных выше.

Споры растений и грибов выполняют похожую функцию

Кстати, в царстве грибов наиболее стойкими являются клетки Aspergillus — возбудители плесени черного цвета (образование может иметь любую окраску, но в средней полосе распространен именно такой вид). Они предпочитают заселять богатый углеводами субстрат, но в целом непривередливы.

Споры растений и грибов выполняют похожую функцию. Образование подобных клеток присуще только папоротникам, хвощам, водорослям и мхам. С их помощью они в основном размножаются, поскольку распространение таким способом происходит довольно медленно. Это связано с тем, что споры растений не настолько легкие, поэтому воздушные потоки не могут разносить их на далекие расстояния.

Природа грибов

Грибы не являются ни растениями, ни животными, однако обладают некоторыми характеристиками обоих царств. Они не могут двигаться, как животные, однако потребляют органические вещества, не имеют хлорофилла, как растения и не могут синтезировать собственные источники энергии. Их клетки имеют истинное ядро и способны размножаться половым путем за счет слияния ядер одинаковых штаммов. Они также могут размножаться путем спорообразования, как некоторые ранние растения, такие как папоротники и мхи. С помощью современных молекулярных методов было показано, что грибы более тесно связаны с животными, чем с растениями.

Большинство структур грибов, выделенных из чистых помещений, являются микроскопическими и не видны невооруженным глазом. Некоторые из них являются одноклеточными, как дрожжи, но у большинства клетки соединяются в длинные нитевидные филаменты, называемые гифами. Большинство мицелиальных (нитчатых) грибов создают из гиф обширную систему тяжей, которые могут быть видны при плотном росте в массе, именуемой мицелием, которую также часто просто называют плесенью. Мицелий может быть любого размера, от крошечных пучков или кластеров до значительных структур, которые эффективно образуют питающее и растущее тело гриба. Низшие грибы или микрогрибы, как их часто называют, образуют на их поверхности бесполые споры путем простого отпочковывания от кончиков их воздушных гиф и не образуют никаких видимых структур. Подавляющее большинство грибов, обнаруженных в чистых помещениях, таких как Penicillium или Aspergillus, относятся к этому типу. В случае высших грибов или макрогрибов, когда они готовы к размножению гифы двух разных родителей сливаются и образуют плотную структуру, называемую спорокарпом, аскокарпом в случае Ascomycetes и базидиокарпом у Basidiomycetes. Шляпочные грибы являются базидиокарпами. Половые споры образуются внутри спорокарпа или на нём после слияния ядер разных родителей (2).

Вывод

Для предотвращения появления, контроля и уничтожения плесневых грибов важно понимать природу исследуемых плесневых контаминантов. Невозможно предотвратить попадание плесневого гриба в чистое помещение, если не известен его источник

Знания о виде плесневого контаминанта приведут к источнику, который в последствии можно исправить или устранить. Существует множество путей проникновения плесневых грибов в чистое помещение, поэтому наличие надлежащих операционных процедур может снизить количество плесневых грибов в технологических средах чистых помещений. Выбор дезинфицирующих средств, используемых для борьбы с контаминацией плесневыми грибами в чистом помещении, является комплексным решением, поскольку нет единого дезинфицирующего средства, которое было бы эффективно против всех видов плесневых грибов и обладало свойствами поверхностно-активного вещества для обеспечения надлежащей очистки. Выбор наилучшей программы дезинфекции предполагает наличие знаний о преобладающих видах плесневых грибов, присутствующих на производственном объекте. Этот процесс включает не только выбор химических средств, но и практические соображения касательно методов применения и типов расходных материалов, которые обязательно необходимо учитывать для контроля плесневых грибов. Процедуры очистки чистых помещений должны охватывать как химическое уничтожение с помощью эффективных дезинфицирующих средств, так и подходящее физическое удаление с помощью соответствующих средств очистки, например, допустимых для использования в чистых помещениях и не выделяющие частиц швабр. Физическое удаление контаминации не менее важно, поскольку средства очистки не должны способствовать росту микроорганизмов, должны позволять выполнить очистку поверхностей в труднодоступных местах, а также должны обеспечивать удержание дезинфицирующего средства и его доставку в необходимое место. Для уничтожения контаминации плесневыми грибами может использоваться обработка туманом, однако эффективность этого метода следует оценивать относительно уничтожаемого плесневого гриба.

Литературные источники

1. Vijayakumar, T. Sandle, and C. Manoharan, (2012). “A Review of Fungal Contamination in Pharmaceutical Products and Phenotypic Identification of Contaminants by Conventional Methods,” European Journal of Parenteral and Pharmaceutical Sciences 17 (1), 4-19, 2013.
2. Sutton, A. Fothergill, and M. Rinaldi, Guide to Clinically Significant Fungi, Williams & Wilkins, Maryland, US, 1998.
3. Griffin and D. Reber, Microbial Identification: The Keys to a Successful Program, PDA, Bethesda, MD, DHI Publishing, LLC, River grove IL, USA.
4. St-Germain G, Summerbell R, Identifying Filamentous Fungi, A Clinical Laboratory Handbook, Star Publishing Company, Inc., Belmont, California, USA, 2012.
5. Watanabe, Pictorial Atlas of Soil and Seed Fungi, Morphologies of Cultured Fungi and Keys to Species, CRC Press, Florida, US, 2002.
6. L. Barnett and B. Hunter, Illustrated Genera of Imperfect Fungi, APS Press, St. Pail, Minnesota, US, 1998.
7. Andersen, J. Frisvad, S. Rasmussen, and L. Larsen , “Associations between Fungal Species and Water-Damaged Building Materials,” Environmental Microbiology 77 (12), 4180-4188, 2011.
8. EN 1650, Quantitative Suspension Test for the Evaluation of Fungicidal Activity of Chemical Disinfectants.
9. Sandle, “Dimorph and Filamentous Fungi,” in Mascellino, M. T. (Ed.) Bacterial and Mycotic Infections in Immunocompromised Hosts: Clinical and Microbiological Aspects, (OMICS Group Inc.: Henderson, NV, US, 2013)
10. S.S. Block, ed., Disinfection, Sterilization, and Preservation, Lippincott, Williams and Wilkins, Philadelphia, PA, 2001.
11. Madsen and J. Moldenhauer, Contamination Control in Healthcare Product Manufacturing, PDA, Bethesda, MD, DHI Publishing, LLC, River Grove IL, US, 2013.
12. AOAC, International Official Methods of Analysis, 15th, 16th and 17th ed., Arlington, VA, US.

По материалам IVT Network

Подписывайтесь на каналы PHARM COMMUNITY:

Telegram     Facebook
Просмотров: 2 553