Рост грибов и влияние внешних факторов на ростовые процессы

Рост грибов и влияние внешних факторов на ростовые процессы

Рост грибов . Процесс увеличения размеров клеток, а следовательно, и общей массы характеризуется понятием «рост». Он осуществляется у мицелиальных грибов путем растяжения внутренней оболочки верхушечной клетки. Необходимое условие роста — наличие питательных веществ и поступление к растущей клетке цитоплазмы из соседних предверхушечных клеток. Не меньшее значение имеют активные процессы синтеза, в ходе которых образуются ядро, клеточные органоиды и элементы клеточной стенки. У дрожжевых грибов рост новых дочерних клеток происходит неразрывно путем почкования или деления. Эта способность характерна и для некоторых мицелиальных грибов.

Растущий участок гифы содержит повышенное количество цитоплазмы, белковых веществ, нуклеиновых кислот, ферментов, т. е. он наиболее активен в физиологическом отношении. За растущими клетками располагаются вакуолизированные, цитоплазма которых через поры поперечных перегородок под влиянием сил осмотического давления выталкивается к верхушечной клетке. В вакуолизированных предверхушечных клетках содержатся запасные питательные вещества, в том числе гликоген, используемые для образования оболочки.

Скорость роста грибов, произрастающих на твердых питательных средах, чаще всего определяют путем измерения диаметра или радиуса и общей площади колонии мицелия, а скорость роста спор — по увеличению объема их биомассы при набухании.

Ростовые процессы сильно зависят от генетических особенностей, условий культивирования и действия внешних факторов. Скорость роста разных грибов далеко не одинакова. В связи с этим их подразделяют на быстрорастущие (Neurospora, Trichoderma, Muco-rales, Aspergillus), отдельные представители которых могут расти с высокой скоростью — до 3—6 мм/ч, и медленнорастущие (Phellinusріnі, Polystictuscircinatus). Прирост быстрорастущих дереворазрушающих грибов Fomesfomentarius и Pleurotusostrealus составляет 9—14 мм в сутки, а медленнорастущего Piptoporusbetulinus — лишь 1,5—3,0. Е. В. Ветровой доказано, что скорость роста гетерокарионов выше, чем гомокарионов.

Рост мицелия прекращается при полном использовании питательной среды или при переходе гриба в следующие стадии развития, связанные с размножением. Таким образом, вегетативный рост — подготовительный этап, создающий благоприятные условия для размножения. Микроскопические исследования мицелия позволили выделить у грибов ряд возрастных стадий, характеризующихся определенными признаками.

I стадия — прорастание конидий (спор). Включает два этапа: первый — набухание конидий (длится 4—10 ч), второй — образование ростовых трубок и первичного мицелия из нескольких клеток. Цитоплазма не дифференцирована, в клетке содержатся мелкие вакуолярные пятна.

IIстадия — разрастание мицелия и его ветвление (лагфаза). Ядро приобретает характерный для грибов вид. Образуются мелкие гранулы липидов.

IIIстадия — равномерный интенсивный рост, сопровождающийся активными обменными процессами и накоплением нуклеиновых кислот.

IVстадия — замедленный рост, старение мицелия, спорообразование, накопление вторичных метаболических продуктов.

Vстадия — принята для условного обозначения полного автолиза мицелия.

Применительно к отдельным грибам, в частности к продуцентам пенициллина, детально описаны все возрастные изменения. Так, у Penicilliumchryzogenum описано 7 возрастных стадий.

Продолжительность роста грибов в той или иной стадии зависит от экологических факторов, генетических особенностей, условий культивирования и др.

Влияние внешних факторов на ростовые процессы . Условия окружающей среды — температура, рН среды, свет, аэрация, влажность — на протяжении всего жизненного цикла грибов постоянно оказывают свое воздействие. Прежде всего они сказываются на характере и особенностях ростовых процессов, т. е. скорость роста — один из ведущих показателей ответной реакции грибов на влияние внешних факторов.

Температурные факторы. Достаточное количество тепла — одно из основных условий жизни гриба. Причем активная жизнедеятельность каждого вида возможна в пределах определенных температурных границ. Наиболее гармоничное течение обменных процессов наблюдается при температурном оптимуме. Воздействие слишком низких или слишком высоких температур приводит к глубоким нарушениям в координации процессов жизнедеятельности, к необратимым повреждениям цитоплазмы. Если температура снижается и переходит в критическую, прекращается движение цитоплазмы, утрачивается полупроницаемость мембран и клетка гибнет. Высокая температура также приводит к гибели клетки вследствие "нарушения мембран, наступающего в результате инактивации и денатурации белков и расстройства обменных процессов.

Нижний предел, при котором прекращается рост клеток абсолютного большинства грибов,— 0—3° С, а верхний — не превышает 40° С. Единственного температурного оптимума для грибов не существует, так как потребность в температуре для роста мицелия, образования плодовых тел и прорастания спор не одинакова. Например, оптимум температуры для прорастания спор у заборного трутовика Qloephillurnseriarium составляет 30—34° С, а для роста грибницы — 36° С.

Снижение интенсивности роста или полное отсутствие его у грибов при определенной температуре в некоторых случаях вызвано неспособностью синтезировать необходимые аминокислоты и витамины. В опытах Д. Фриза культуры C