Кроме того, грибы, которые заселяют растение, выделяют много биологически активных веществ, которые могут быть токсичными и для человека и для домашних животных. Здесь на картинке показан колос ржи с рожками спорыньи. Эти рожки спорыньи, если колос обмолотить, попадают в зерно, оттуда в муку при растирании, и алкалоиды, которые при печении хлеба не разрушаются, могут вызывать страшное заболевание. Заболевание, вызываемое этими алкалоидами, в средние века было второй по числу смертей болезнью после чумы. Это страшное заболевание.
Вот рядом второй колос. Это поражен грибом, который называется Fusarium. Это фузариоз колоса. Этот гриб тоже образует очень неприятные токсины, которые подавляют биосинтез белка у эукариот, то есть и у нас тоже. Кроме того, это антиметаболиты половых гормонов, они, кроме того, что могут вызывать отравление и гибель, вызывают также и различные эмбриональные уродства у беременных – выкидыши и тому подобное, страшные токсические заболевания. И грибов, которые в этом отношении очень страшны, – масса.
С другой стороны, есть некоторые грибы, которые поражают и многих животных, беспозвоночных животных, вызывают эпидемии у насекомых, поражают нематод. Они образуют из мицелия ловчие кольца, и когда нематода попадает в это кольцо, то кольцо сжимается и начинают выделяться ферменты, которые нематоду просто растворяют.
А.Г. Хищные грибы.
Ю.Д. Да, они так и называются – «хищные грибы».
Кстати, вешенка, которая здесь представлена, она же питается древесиной. Там что? Сахаров много, а азота-то мало. То есть, если там будет нематода, она ее тоже цапнет и съест с удовольствием. Описано очень хорошо, как вешенки тоже поражают нематод.
И наконец, позвоночные – человек. Существуют поверхностные микозы, то есть грибы, разрушающие белок, кератины, из которого построены эти поверхностные ткани. Это неприятная вещь, которой поражено огромное количество населения. Часто есть обмены с животными, это для скота очень тяжелое заболевание, очень мучительно и лечение.
Но это ладно, от этого не умирают, а есть еще глубокие микозы. Вот это страшная вещь, когда гриб, попадая внутрь организма, прорастает там. Мицелий, скажем, из ротовой полости может прорасти в мозг и вызвать гибель. Эти грибы называют «оппортунистическими грибами», это обычные, широко распространенные, всюду имеющиеся плесневые грибы. Они есть и внутри нас всех. Но иммунная система, пока она работает, она им не дает развиваться. Среди них какие опасны? Те, которые могут расти при температуре 37 градусов, то есть при температуре человеческого тела.
Вот, скажем, самые распространенные в почве грибы – пенициллы и аспергиллы. Пенициллу все-таки требуются оптимальные и пониженные температуры, а аспергиллу – высокие температуры. Поэтому существует не только пенициллез у лимона, но и аспергиллезы бывает часто у людей. То есть, как только иммунная система дает сбой, болезнь эта и начинается. Тут сразу могут сказаться разные типы иммунодефицита – вирусный иммунодефицит, связанный со СПИДом, с гепатитом, с герпесом, или иммунодефицит, связанный с каким-то стрессовым состоянием организма, с неблагоприятными экологическими условиями. Поэтому есть очень много так называемых глубоких микозов, которые сопровождают СПИД и являются причиной смерти ВИЧ-инфицированных больных.
Гигантское разнообразие субстратов, в которых живут грибы, их видов, мест обитания – ото льдов до тропиков – конечно, обусловлено многими биохимическими особенностями, которые характерны для грибов. Елена Петровна, как профессиональный биохимик, об этом скажет.
Е.Ф. Я еще хочу сказать насчет отличительных свойств грибной клетки. У грибной клетки есть клеточная стенка. Это наружная структура мицелия. Она состоит из очень интересного вещества, которое называется хитином. Хитин представляет собой очень длинную молекулу. Это биополимер, он состоит из отдельных небольших участков, состоящих из N-ацетил-Д-глюкозамина.
А.Г. И характерен, как правило, для животных, для ракообразных.
Е.Ф. Да. Грибы – это удивительные организмы. Недаром 100 лет тому назад во многих ботанических книгах писалось: «грибы – это загадочные и опасные существа». То, что они опасны, начинает проявляться сейчас. Когда Юрий Таричанович сейчас говорил, я вспомнила об одной нашей очень интересной работе.
Пенициллы и аспергиллы обладают удивительной ферментативной активностью. Раньше считали, что разложить все что угодно могут только, например, бактерии Pseudomonas, а про грибы как-то забывали. А сейчас, пожалуй, аспергиллы сделают то, что никто не сможет сделать. Когда летают самолеты, сжигается топливо, образуются нагары на самолетах. Нагары – это соединение, которое расщепить ужасно трудно. Это производные конденсированных фенолов, их по 8, по 9 штук – громадная молекула. Но оказывается, пенициллы могут в соответствующих условиях чистить эти нагары с самолетов. Причем, достаточно дать очень небольшое количество какого-то субстрата в виде затравки, предположим, немножко глюкозы, и на этом фоне агаровой среды начинается удивительно быстрое приспособление к новому субстрату.
Это как раз очень отличает грибы – удивительная приспособленность к захвату новых субстратов. Это сейчас и приводит к тому, что грибы начинают очень беспокоить население. Не только медиков, и не только домашних хозяев, у которых заводится плесень, они беспокоят даже наши заводы, которые производят масла: как их хранить, как их уберечь от грибов? У нас был такой интересный случай: наши умельцы как-то сделали деревянные лампы, очень красивые и отправили их чуть ли не в Африку. Но когда их привезли и открыли ящики, то там оказалось что-то вроде опилок. За это время грибы, как раз аспергиллы, успели расправиться с этим субстратом.
Ю.Д. Под Москвой есть лаборатория консервирования древесины. Они в основном занимаются пропитками от грибов. Они рассказывали историю, что в какой-то деревне была деревянная школа, построенная еще до революции, при царе Горохе. Потом она оказалась маленькой, построили новую – тоже деревянную школу, дети стали в новую школу ходить. Потом прошло 7 лет, школа разрушилась, и они опять стали ходить в старую школу. Причем новая школа разрушилась от грибного повреждения. Некоторые грибы страшно агрессивны, они очень быстро вызывают разрушение. Новая школа разрушилась, потому что была сделана из варварски подсеченных деревьев, из них живицу получают. А это же терпены, фенолы, защитные вещества, которыми заливаются раны, и когда растение истощено, то оно очень быстро гниет от грибов.
Е.Ф. Еще нужно вспомнить о том, что в наших библиотеках, в наших домах, в которых обои (особенно если они приклеены не специальным клеем) этот материал очень быстро становится очень хорошим субстратом. Там не только Ascomycetes, там и Basidiomycetes появляются. Сейчас даже есть специальное направление в биотехнологии, которое борется с заболеваниями, которые возникают на бумаге. Деньги тоже берегут от грибов, чтобы с ними что-то не случилось.
И еще бы мне хотелось немного рассказать о систематике грибов. Она гетерогенна как никакая другая. И сейчас кое-где сохранилось старое название грибов, их делили обычно на две большие группы: высшие грибы (куда входят и шляпочные) и низшие. Обычно считается, что самая многочисленная группа среди низших – это мукоровые грибы.
Но после того как начали биохимически изучать состав этих двух различных групп, которые все объединяются под общим названием «грибы», то оказалось, что высшие грибы очень близки к растениям, а низшие грибы – к животным. Особенно вешенка в этом отношении интересна – там есть сахароза. Ведь не так давно во всех учебниках можно было прочитать, что сахароза – это основной сахар, который встречается в растениях: он и консервант, и протектор и так далее. А у грибов такую же функцию выполняла трегалоза. Так вот оказалось, что у некоторых высших грибов тоже есть сахароза. Интересно еще то, что у этих высших грибов в мембране есть очень интересные липиды, бесфосфорные, бетанинсодержащие липиды – это очень характерно для растений.
А если переходить уже к мембране грибов, то в принципе она очень похожа на нашу мембрану. Юрий Таричанович уже говорил о заболеваниях грибных. С ними бороться очень сложно, потому что состав клеток мембраны достаточно близок. И если используют как мишень стерины, то, в общем-то, неизвестно, на что это быстрее подействует – на нас или на грибы. И в связи с этим опять можно вспомнить о хитине.
Хитина у нас нет. Это специфический такой биополимер грибов, крабов и так далее. Но интересно то, что если затормозить синтез хитина у грибов, то для нас это будет практически абсолютно безвредно. И есть специальные антибиотики – никкомицины, полиоксины, которые как раз так и действуют. И, может быть, будущее лечение грибковых заболеваний будет связано вот с чем. Есть такое выражение, «пуля Эрлиха», это когда избирается такая мишень, которая вредна только для паразита, это бывает очень редко. И в этом отношении хитин – очень интересный признак.
