Аспергиллы

Этим общим названием объединены несколько видов микроскопических грибов. Впервые они были замечены и описаны в 1729 году итальянским ученым П. Микели. Их естественная среда обитания — верхние слои почвы. Но значительно чаще их можно встретить на различных про­дуктах растительного происхождения, где колонии грибов образуют налеты разного цвета, особенно часто голубо­вато-зеленые, обычно именуемые в обиходе плесенями. Колонии аспергиллов появляются на хлебе, хранящемся в условиях повышенной влажности, на поверхности ва­ренья, на влажных обоях и т. п. Если рассматривать поверх­ность грибницы в микроскоп, то обнаруживаются на ней характерные выступающие образования, напоминающие наконечник лейки, из отверстий которой льются струйки воды. Поэтому аспергилл принято называть еще леечным грибом.

Аспергиллы начали привлекать к себе внимание с сере­дины XIX века как активные помощники процессов разру­шения самых разнообразных материалов, как производители различных ферментов и других продуктов обмена веществ. Поскольку грибы хорошо растут в лабо­раторных условиях, они стали излюбленным объектом ис­следований. Между 1891 и 1928 годами было опубликовано более 2000 работ по аспергиллам, посвя­щенных, главным образом, биохимии, физиологии и гене­тике видов этих грибов. В настоящее время продолжается их активное изучение. Аспергиллы очень удобные модели в исследованиях генетических закономерностей, путей об­мена веществ, различных физиологических процессов. Особенно широкое практическое значение имеет вид ас — пергиллов, образующий колонии коричневого, шоколад­ного или черного цвета (черная плесень). Часто они развиваются на зерне (во время его хранения), на плодах, овощах, хлопчатобумажных изделиях, коже и на материа­лах, богатых содержанием белков. Этот вид обладает раз­нообразной биохимической активностью. Грибы выраба­тывают целый комплекс ферментов. Среди них — крахмалоразрушающие (амилазы), разлагающие белки (протеиназы), Пектиназы (действующие на склеивающее вещество растительных тканей — пектин), жироразру- шающие ферменты, ферменты, разлагающие хитин (обо­лочку насекомых). Пектолитическими ферментами аспергиллов производят осветление фруктовых соков и вин. Такое известное вещество, как лимонная кислота, также получается при помощи этих грибов. Кислота яв­ляется отходом жизнедеятельности гриба, культивируе­мого, в частности, в специальных чанах — ферментерах на жидкой среде, состоящей из свекловичного отвара. При выращивании аспергиллов данным способом используется также особенность этих грибов к синтезированию вита­минов: биотина, тиамина и рибофлавина. Грибница выде­ляет их в питательную жидкость, которую затем отгоняют специальным образом, получая нужные элементы в твер­дом виде.

В лабораторных исследованиях аспергиллы исполь­зуются также достаточно широко, что позволило русскому ученому Л. Н.Курсанову образно назвать эту группу гри­бов «биохимической лягушкой». Аспергиллы чрезвы­чайно чувствительны к колебаниям содержания в среде минеральных источников питания, вследствие чего воз­можно их применение для определения дефицита некото­рых веществ в почве (калия, фосфора, магния, меди и др.), что позволяет отказаться от менее точных и медленных хи­мических анализов.

Штаммы данных грибов, выделенные из заплесневелых кормов, токсичны для животных и человека и способны вызывать такие заболевания, как бронхопневмонию, легоч­ный аспергиллез, отомикоз и др.

Еще один вид аспергиллов, образующий колонии желто-зеленого цвета, также имеет практическое значение.

Грибы этого вида поражают растительные остатки почвы, различные пищевые продукты, растительные масла, зерно, воск, парафин. Возможность приспособления к такому разнообразному количеству субстратов осуществляется за счет богатого ферментного аппарата. В связи с этим грибы используются на Востоке для пищевых и хозяй­ственных целей в течение уже не одного столетия. Напри­мер, спиртовая промышленность Японии целиком ориентирована на помощь грибных тружеников. При при­готовлении традиционной водки саке применяется рис, зерна которого гидролизованы (разложены) ферментами аспергиллов. Для этого аспергиллу создают подходящие условия. Отваренные и стерилизованные отруби риса по­мещаются во влажную камеру, насыщенную спорами гриба. Через 40-48 часов отруби сплошь покрываются белой грибницей. Ферментом амилаза она расправляется с крахмалом, составляющим основную массу рисовых зерен. При этом крахмал разрушается до простых Саха­ров. На этом этапе воздействие гриба прекращают и ви­доизмененное им сырье отправляют уже на окончательную «сборку» напитка. Из освоенного гриб­ницей риса также получают и сам инструмент ее деятель­ности — фермент амилазу. Для этого масса отрубей мацерируется (отмокает) в воде в течение определенного времени, в результате чего получается водный экстракт фермента. Затем экстракт выпаривают в вакууме при тем­пературе 30-40°С до приготовления концентрированного продукта—порошка амилазы. В дальнейшем фермент упо­требляется в лечебных целях, например, в качестве сред­ства, известного под названием така-диастазы. Така-диастаза рекомендуется в пищевой рацион тем людям, у которых собственный организм не в силах производить достаточное количество амилазы (из-за болезни поджелудочной железы), испытывает определенный дефи­цит в ней.

Комплекс амилаз и протеиназ, выделенных из аспергил — лов, используют во Вьетнаме для приготовления соево-ри — сового соуса «тыонг», считающегося обязательным по­вседневным продуктом населения.

У нас в стране освоены при помощи грибных фермен­тов аспергиллов такие технологии, как очистка кожи от во­лосяного покрова, удаление серебра из старых пленок и пластинок, производство спирта и приготовление различ­ных видов сыров. На последнем специализируется фер­мент реннетаза, который расщепляет казеин. Всего 0,02 кубических сантиметра 2-х процентного раствора фер­мента в состоянии свертывать 5 кубических сантиметров молока! В этом отношении грибной фермент не уступает сычугу телячьему, выделенному из животных тканей.