Полимеры на основе бисфенола А – термопластики, которые применяются практически во всех промышленных отраслях, от производства пищевой упаковки до автомобилестроения. Поэтому их утилизацией ученые занимаются особенно плотно.

С этой целью исследователи индийского Технологического института в Мадрасе (Indian Institue of Technology in Madras) в различных условиях испытывали биодеградирующие способности гнилостных грибов.

Результаты эксперимента изложены в статье «Biodegradation of physicochemically treated polycarbonate by fungi» в журнале Biomacromolecules.

Всемогущие утилизаторы

Грибы – одни из наиболее эффективных утилизаторов с «широким спектром действия». Благодаря ферментативной системе гнилостные грибы способны «переварить» что угодно – от пищевых продуктов до некоторых пластиковых изделий. Главное, чтобы условия обитания способствовали пищеварительным процессам — то есть подготавливали пищу для усвоения. Например, известно, что небольшая термическая обработка и УФ-лучи «пережевывают» соединения на молекулярном уровне, после чего грибы с большим «аппетитом» начинают «глотать» и переваривать мусор.

Подгнившие CD

В 2005−2007 годах ученые из разных стран описали способность грибов утилизировать полимеры. Неоднократно ученые описывали способность грибов, похожих на Geotrichum, утилизировать бисфенол А. А в 2007 году исследователи обнаружили такие же грибы на поверхности компакт-дисков, которые изготавливаются из термопластиков.

Новая гниль

Тришул Артам (Trishul Artham) и Мукеш Добл (Mukesh Doble) исследовали способность других мезофильных (то есть тех, которые развиваются при температуре +20 — +37°С) почвенных грибов разлагать термопластики на основе бисфенола А. Для эксперимента ученые собрали образцы почвы с бытовой свалки. С помощью ДНК-анализа им удалось выделить белую гниль (Phanerochaete chrysosporium), плесневые грибки (Pencillium spp) и редкий грибок Engyodontium album.




Микологи проверили способность выделенных грибов разлагать пластики, предварительно прошедшие физикохимическую обработку. В ходе эксперимента биохимики воздействовали на пластмассы светом и теплом. На предварительно «пережеванный» пластик ученые высадили почвенные грибки. Результат работы грибков сравнивался с не прошедшим предварительную обработку пластиком.

Грибам помогут свет и тепло

Исследователи подтвердили, что воздействие светом и теплом на пластики значительно увеличивает «усваиваемость» пластиков для грибов. Так, предварительно подогретые пластики теряли до 3% массы в течение года, обработанные УФ-лучами – до 5,5%. С такой скоростью пластики не разложатся слишком быстро. Но пара десятилетий все же больше четырех—десяти веков, которые тратит природа на утилизацию необработанных полимеров в местах свалок. Контрольный эксперимент подтвердил: масса необработанного полимера за год практически не изменилась.




В исследовании ученые уделили внимание не только грибам, но и изменениям физикохимических параметров пластика. Артам и Добл проанализировали потерю массы поликарбонатов, структурные, химические и энергетические изменения пластиков. Более того, ученые сделали снимки, которые позволяют предположить, что суммарная активность грибков может быть несколько выше. Ведь чем сильнее гифы грибов прорастают в толщу полимеров, тем быстрее идет разложение.

Ученые отмечают, что пока нет достоверных данных о механизме «переваривания» пластика грибами. Экспериментальные данные дают возможность предположить, что фотоны и тепловая энергия разрывают связи в молекулах полимеров, после чего реакционно активные свободные радикалы становятся более уязвимыми к окислительным грибным ферментам.

В ближайшем будущем ученые планируют изучить химические механизмы экологически безопасной утилизации, после чего их знания, возможно, найдут прикладное применение.

Результаты измерений показали, что высокое содержание цезия-137 у детей и взрослых установлено в Хвастовичском районе в поселке Еленский. По содержанию радионуклидов в организме людей определяется годовая эквивалентная доза облучения. Доза является более объективным качественным показателем оценки реального радиационного воздействия на население загрязненных территорий. Расчеты доз облучения за 2007 год показали, что на территории области, только в 2 населенных пунктах средняя годовая доза превышает 1 миллиЗиверт в год (Хвастовичский район -д. Ловатянка и Ульяновский район -д. Мартынки).

Между тем, финансирование в рамках Федеральной целевой программы по ликвидации последствий радиационных аварий в 2005 году было прекращено во всех 14 областях РФ, отмечает Роспотребнадзор. Отсутствие финансирования привело к ликвидации в Калужской области 3 радиологических лабораторий и снижению мероприятий по радиационному контролю продукции. В настоящее время контроль осуществляется в рамках обычного социально-гигиенического мониторинга, что явно недостаточно, считают в управлении. Вот почему, подчеркивают в калужском Роспотребнадзоре, до сих пор остается актуальной проблема финансирования и проведения мероприятий по радиационному мониторингу лесных продуктов и улучшению радиационной обстановки на территориях пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС районов Калужской области.

В 2008 году в организмах 175 волынян, а из их 152 детей, был обнаружен опасный уровень накопленных радионуклидов. В прошлом году такое исследование санэпидстанция не проводила – на это не было денег.

В загрязненных районах работают и специалисты управления по вопросам чрезвычайных ситуаций, которые также проводят исследования.

«В этом году уже было исследовано пять тысяч образцов в Камень-Каширском, Любешовскомо и Маневицком районах. В 10-15% случаях зафиксировано превышение предельно допустимой нормы радиации», - рассказал начальник управления по вопросам чрезвычайных ситуаций облгосадминистрации Николай Штирхун.

По словам чиновника, средств, которые выделяются на управление, недостаточно.

«На проведение необходимых исследований и выполнение действующей государственной программы нужно ежегодно два-два с половиной миллионы гривни. А в этом году в первом квартале мы получили 53 тысячу, во втором – 37 тысячи гривни. Эти деньги хватает на выплату заработной платы работникам. А еще же нужно оплачивать командировку, покупать горючее», - отметил чиновник.

Штирхун рассказал, что на проведение высокостоимостной операции в этом году, как и в прошлом году средств не предусмотрено. Их можно лишь спрогнозировать. Поэтому чиновник попросил о сотрудничестве общественные организации.

Как рассказал старший научный сотрудник Отдела наземных экосистем ЮНЦ РАН, кандидат биологических наук Юрий Ребриев, несмотря на сухую осень, экспедиции повезло с интересными находками.

« В Калмыкии грибы раньше практически не изучались. В заповеднике "Черные земли" на территории республики найден редкий гриб – шампиньон Бернара Agaricus bernardii. Вес плодового тела гриба - около 250 г. Это редкий вид грибов для степей и пустынь. Его шляпка (8-20 см в диаметре) – толстомясистая, полукруглая, серовато-коричневатая, шелковистая, покрыта крупными (до 1 см в диаметре) чешуйками. Запах гриба напоминает запах рыбы или карболовой кислоты», - рассказал Юрий Ребриев.

В Богдинско-Баскунчанском заповеднике (Астраханская область) биологи обнаружили звездовик сводчатый Geastrum fornicatum. Он занесен в Красную книгу России (2008 г. ). В России он в основном встречается в европейской части, преимущественно в лесостепной и степной зонах. За последние два года на юге России гриб находили всего два раза.

Ростовская область хорошо изучена микологами. Сейчас здесь насчитывается около 1025 макромицетов (грибов, имеющих видимые невооруженным глазом плодовые тела) и 1065 микромицетов. При этом наиболее изучены патогенные шляпочные грибы и гастеромицеты – грибы, имеющие одни из самых необычных по форме плодовые тела. Малоизученными пока остаются трутовые и сумчатые грибы (так называемые аскомицеты), их исследование ведется только с конца 1990-х годов.

Ежегодно микологи ЮНЦ находят более десятка новых для региона видов грибов. К ним относятся дождевики круглые и грушевидные, земляные звездочки, бокальчики (похожи на птичье гнездышко меньше наперстка), встречаются фаллические и клубневидные подземные формы. Например, дождевик лангермания (Langermania gigantea) – гриб белого или желтоватого цвета размером с футбольный мяч и более, весом до 30 кг. К его достоинствам можно отнести прекрасные вкусовые качества. Кроме того, считается, что он содержит вещества с противоопухолевыми и противовирусными свойствами.

Как пояснил Юрий Ребриев, результаты экспедиции пригодятся для исследований в области систематики, морфологии грибов и помогут выявить редкие и нуждающиеся в охране виды. Некоторые виды грибов ученые рекомендуют занести в новые выпуски региональной Красной книги.

В перспективы специалисты ЮНЦ РАН надеются подготовить Атлас грибов Юга России, где они будут ранжированы на съедобные и ядовитые. В специальном разделе будут описаны вредители древесины и грибные болезни растений.

В таком атласе, как считают микологи, нуждаются не только специалисты, но и грибники.

На фото: лангермания

Пчелы различных возрастов выполняют разные задачи для колонии. Старшие пчелы вылетают для сбора нектара, в то время, как более молодые пчелы заботятся о «напрыске». Так как молодые пчелы получают более питательную пищу, если они не будут хорошо питаться, то они будут считаться старыми пчелами и начнут вести себя, как старые пчелы.

Поэтому, когда зерновые культуры в их среде обитания становятся менее питательными, много пчел начинают вести себя, как старые пчелы и оставляют меньше пчел, заботящихся о выводке. Так как пчелы-работницы редко живут в течение больше чем двух месяцев летом, колония может разрушиться в течение нескольких недель.

Паразиты, типа гриба Nosema и клеща Varroa могли также служить факторами CCD. Они широко распространены и могут сильно ослабить пчел. Клещ Varroa, в особенности, может нести вирусы. Инфекция Varroa, как часто находят, коррелирована с исчезновением пчелы.

В Соединенных Штатах, большинство пчеловодов переезжают в начале весны в районы Калифорнии, где преобладает выращивание миндальных орехов. Миндальные орехи - трудоемкие пищевые продукты для пчел, таким образом, они получают небольшую количество пищи из них, и эта нехватка ослабляет их иммунную систему. Это в свою очередь могло заставить молодых пчел вести себя, как старые пчелы, приводя к меньшему количеству пчел, заботящихся о выводке. Кроме того, когда очень много ульев находится в одном месте, они могут теряться и влетать в соседние ульи, таким образом, облегчая передачу болезней и паразитов, типа Nosema или Varroa.

Многие полагают, что пестициды, в специфических неоникотинах, могут убить пчел. Хотя Блакуайер сказал, что крупномасштабные исследования в США, Германии и Франции не показали никакого соотношения между использованием неоникотинов и смерти пчел, но нашли, что пчелы не любят опылять в оранжереях, где используются неоникотины.

Блакуайер также прокомментировал, что он не знает ни о каком исследовании, поддерживающем общественное мнение, что радиация от башен мобильных телефонов имеет отрицательный эффект на пчел.

Сотрудники «Пасвика» побывали в Норвегии, где обсудили с коллегами планы на 2010 год. Они продолжат совместный учет водоплавающих, изучение бурых медведей, и приступят к изучению разновидностей грибов, растущих на приграничной территории двух стран.

К научной работе традиционно будут привлекаться ученики школ Печенгского района и преподаватели. С их помощью ежегодно пополняется база знаний о природных особенностях заповедных земель. Кроме того, в следующем году заповедник «Пасвик» продолжит выпускать собственную газету и планирует увеличить количество страниц на английском языке.

Также в планах на 2010 год запустить СМС-информирование. Вскоре, подъезжая к «Пасвику», путешественники будут получать сообщение с полезной информацией о заповеднике.

По мнению специалистов, глубинные донные отложения столь же информативны, как сердцевина ледников, несмотря на илистую консистенцию. Споры в такой субстанции хорошо сохраняются на протяжении многих веков. Автор публикации Жаклин Гилл (Jacquelyn Gill) из Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin, Madison) и ее коллеги проводили количественный анализ сохранившихся в донных отложениях озера пыльцы, древесного угля и грибных спор, что позволило им построить временную шкалу древних климатических изменений в регионе. В частности, по количеству спор навозного гриба судили о численности мамонтов. Полученные результаты свидетельствуют о медленном уменьшении поголовья мегафауны, которое началось около 15 000 лет назад и, похоже, длилось около 1 000 лет.

Работа висконсинских исследователей исключает версию о том, что вымирание крупных животных в северном полушарии могло быть вызвано столкновением Земли с внеземным объектом около 13 000 лет назад. Кроме того, ими получены надежные сведения об экологических последствиях исчезновения таких животных как мамонты, мастодонты и гигантские наземные ленивцы. «После убывания их численности мы видим увеличение количества теплолюбивых лиственных деревьев и большее количество древесного угля, что свидетельствует об учащении лесных пожаров» - поясняет в интервью BBC News Жаклин Гилл. Еще один вывод ее исследования – падение численности мегафауны началось за 1 000 лет до наступления культуры Кловис - археологического периода эпохи палеолита, который застал конец так называемого висконсинского оледенения на всей территории Северной Америки и частично в Центральной и Южной Америке. Это означает, что не культура Кловис с ее доисторическими каменными орудиями охоты послужила причиной вымирания мамонтов и им подобных. Комментируя работу американских коллег в заметке, сопровождающей публикацию в Science, профессор Университета Джеймса Кука (James Cook University) в Квинсленде, Австралия, Кристофер Джонсон (Christopher Johnson) отмечает: «если мы хотим узнать историю экосистем на планете, мы должны серьезно оценить эффект вымирания мегафауны».

По словам Руоколайнен, местообитание лисички серой в районе лесного массива на пересечении улицы Университетской и Лесного проспекта было выявлено в результате полевых исследований окрестностей Петрозаводска в 2004-2005 гг. Помимо лесной территории в микрорайоне "Перевалка" Craterellus cornucopioides обнаружен также в районе Второй площадки ОТЗ и Ключевой. В целом же, как отмечают специалисты, лисичка серая является весьма редким представителем карельской флоры и встречается в республике только в Кондопожском, Прионежском и Пряжинском районах. По данным Красной книги Карелии, Craterellus cornucopioides охраняется в заповеднике "Кивач", а его другие местообитания также нуждаются в выявлении и охране.

В настоящее время сведения об уничтожении местообитания лисички серой в районе предполагаемого строительства торгово-развлекательного центра на пересечении улицы Университетской и Лесного проспекта в Петрозаводске переданы в органы прокуратуры республики. По мнению руководителя Отдела экопросвещения Карельской региональной природоохранной организации "СПОК" Натальи Марковской, одной из главных причин уничтожения местообитания редкого биологического вида является слабая подготовка нового генерального плана Петрозаводского городского округа, который не учитывает экологические особенности его лесных территорий.

Но спутники передают информацию и о песчаных бурях, переносчиках патогенных агентов, таких, как бактерии, вирусы и грибы. "Климатические изменения оказывают влияние на распределение песчаных бурь на поверхности Земли, и, как следствие, на распространение болезней на различных континентах, - говорит Уильям Спригг, физик из университета Аризоны, изучающий атмосферу. - Переброска возбудителей инфекций через пыль - это новое научное обретение, - подчеркивает он. - До последнего времени мы думали, что основные патогенные переносчики совсем иные, комары, например". Согласно расчетам американских ученых, объем земной пыли составляет 3 млрд тонн. Каждый ее грамм содержит миллион бактерий, 100 тысяч вирусов и 10 тысяч грибов.

Благодаря спутникам можно прогнозировать пыльные бури за трое суток. Эти данные передаются в американские центры по контролю и профилактике заболеваний, где оцениваются риски и дается сигнал тревоги. Подобная тревожная сеть может быть по желанию распространена и на другие страны. Автор статьи отмечает, что в некоторых регионах планеты, на театрах военных действий, где находятся американские военнослужащие, исследования по распространению вирусов атмосферными векторами проводятся уже несколько лет. По мнению ученых, опасность, связанная с песчаными бурями, усугубляется присутствием в пыли и распространением тяжелых металлов, опасных для человека, таких, как никель, алюминий, свинец и стронций.

NASA в ближайшие годы намерено пополнить свой орбитальный космический флот, а с 2015 года заменить почти все ныне действующие спутники новыми усовершенствованными системами.

Если смотреть на плесневые грибы под микроскопом, удивляешься их разно-образию и тому, как они красивы. А какова «архитектура» плесневой колонии! Сложные разветвления и переплетения гиф, длинные цепочки или грозди различающихся по форме и размерам спор. А сами колонии — бархатные, пушистые, ворсистые, всевозможных цветов и оттенков, на поверхности блестят яркие жёлтые, оранжевые, малиновые капли экскретов (выделений)… Многократно задаёшься вопросом: почему же всю эту красоту до сих пор так и не догадались использовать в рисунках на тканях, дизайнерских разработках?


Однако слово «плесень» обычно ассоциируется у нас не с красотой природы, а с чем-то малоприятным. Заплесневелый батон или осклизлые пятна по углам подвала вызывают брезгливость. Ещё в недавние времена «плесенью» называли стиляг и тунеядцев, подразумевая, что это явление требует презрения и уничтожения.

Человечество недостаточно информировано о мире мельчайших существ, к которому принадлежит и плесень — микроскопические грибы. Сформировавшееся в быту мнение, что плесень — это всегда плохо, к сожалению, обусловлено непониманием роли грибов в мире природы и в нашей жизни. Что мы знаем о них? В учебнике биологии 6-го класса огромному царству грибов отведён только один краткий раздел, посвящённый преимущественно съедобным и ядовитым грибам. В итоге термин «грибы» привычно ассоциируется с плодовыми телами макроскопических грибов.

На сегодня описано 100 тысяч видов грибов (а по оценкам, на Земле их существует более 1,5 миллиона видов). Около двух третьих из известных относятся к плесневым микроскопическим грибам — мицелиальным (состоящим из ветвящихся нитей — гиф) и дрожжевым (округлым почкующимся клеткам). Макромицеты с привычными нам плодовыми телами составляют остальную треть.

Размножаются плесени обычно бесполым и вегетативным способом — спорами и фрагментами гиф мицелия, значительно реже — половым путём (слиянием клеток), когда происходит обмен генетической информацией.

Рождество без индюшки

Опасна ли плесень? К настоящему времени показано, что плесени могут быть ответственны за три группы неблагоприятных для человека эффектов: пищевые отравления — микотоксикозы, вызываемые грибами микогенные аллергии и непосредственно грибковые заболевания — микозы.

Всем известно, что нельзя употреблять в пищу несъедобные грибы. Но пищевые отравления могут вызвать и заплесневелые продукты, так как некоторые плесени образуют токсичные вещества. Крайне опасны для человека афлатоксины. Их производит микроскопический гриб зелёно-жёлтого цвета Aspergillus flavus, который может расти, особенно в тёплых условиях, на самых разных продуктах: джемах, сушёной рыбе, арахисе, бобовых и масличных культурах, зёрнах какао, кофе.



История обнаружения и исследования токсинов этих плесневых грибов драматична. Она началась в 60-х годах ХХ века. Сразу на нескольких птицефермах Англии произошла массовая гибель индюшат, да ещё прямо перед Рождеством, когда на праздничном столе обязательно должна быть индюшка! Изучив все обстоятельства дела, сотрудники экспертной лаборатории Скотленд-Ярда нашли причину отравления: завезённая из Индии заплесневелая арахисовая мука, которую добавляли в корм птице.

В настоящее время исследователи насчитывают от 200 до 400 видов микотоксинов, причём лишь у немногих из них изучена степень токсичности. Полагают, что безопасных уровней микотоксинов нет, даже самые малые их количества обладают нежелательным эффектом и способны со временем накапливаться в организме.


Но вот что важно: виды, способные вырабатывать токсины, образуют их далеко не всегда, а только в определённых условиях. И если в среде обитания человека выявлены токсинообразующие плесени, это признак не столько неизбежного отравления, сколько повышенного риска его возникновения.

Причиной отравления людей и животных может быть также заражение сельскохозяйственных продуктов плесневыми грибами. Согласно данным Международной организации продовольствия (ФАО), в настоящее время в мире до 25% урожая зерновых культур ежегодно загрязняются микотоксинами. Употребление в пищу «пьяного» хлеба, изготовленного из перезимовавшего под снегом зерна, на котором развиваются плесени фузарии, приводит к развитию алиментарно-токсической алейкии (снижению лейкоцитарной защиты организма). До 1944 года это заболевание называлось «септическая ангина». В СССР случаи отравлений регистрировались в Приморском крае, на Дальнем Востоке, в северных регионах страны.


На сегодня известно об аллергенных свойствах ряда чёрных плесеней. Пятна чёрной плесени можно увидеть в ванных, в подвальных помещениях, на сырых стенах и обоях, во влажных углах комнат, на потолках в местах протечек. Приходилось наблюдать несколько случаев развития чёрной плесени даже на лакированных или покрытых олифой деревянных поверхностях.

Грибной оппортунизм

Кожные грибковые заболевания (на ногтях, коже ног), которым подвержена значительная часть населения, хорошо изучены. Для борьбы с этими инфекциями уже найдены достаточно эффективные методы.

Более сложная проблема — «глубокие» микозы, то есть поражения грибами внутренних органов. Среди грибов имеется небольшая группа видов, которые являются специализированными, первичными патогенами и могут вызывать заболевания у относительно здоровых людей. Эти патогенные грибы встречаются преимущественно в регионах с тёплым тропическим климатом — странах Латинской и Южной Америки, США, Центральной Африки, Малайзии, Индии, Индонезии. А вот в Европе описаны лишь единичные «завезённые» случаи.

Лет 20 тому назад учёные начали активно обсуждать проблему так называемых вторичных микозов, когда у людей, уже имеющих серьёзное первичное заболевание, могут развиваться грибковые поражения. Вызывающие их грибы широко распространены в окружающей среде и обычно ведут сапротрофный образ жизни (потребляют отмершее органическое вещество) и только в определённых условиях могут вызывать заболевания человека. Такую гибкость свойств называют оппортунистической. А потому эту группу плесеней часто именуют оппортунистическими или потенциально патогенными грибами.

Наиболее подвержены вторичным микозам люди, страдающие различными формами дефицита иммунитета (онкологические и заболевания системы крови, СПИД, радиационное облучение, ожоги). Уровень заражения потенциально патогенными грибами низок. У здоровых людей подавляющее большинство потенциально опасных плесеней, попав в организм, не находит подходящих для себя условий, не выдерживает защитных реакций организма и, как результат, инфекция не развивается.

Какие же грибы потенциально опасны для человека и сколько их? В настоящий момент общее число таких плесеней и дрожжей, по оценкам учёных, 300—400 видов. Вторичные микозы могут вызывать дрожжевые грибы, особенно принадлежащие к нескольким видам рода Candida, а также плесневые грибы с развитым мицелием. Наиболее известными из вызывающих вторичные микозы плесневых грибов являются виды рода Aspergillus (Aspergillus fumigatus, A.flavus, A.niger).


В США разные формы вызванных ими аспергиллёзов наблюдались у 5—20% людей, перенёсших трансплантацию органов, больных лейкемией, находящихся на интенсивной химиотерапии, больных туберкулёзом.

Заболевания аспергиллёзом чаще всего развиваются на фоне иммунодефицита и существуют нескольких видов: от аллергического бронхопульмонального, когда поражены только лёгкие, до инвазивного, когда поражены и другие органы.

Виды грибов, которые известны как возможные возбудители аспергиллёза, обычно присутствуют повсеместно. Но повторяем: они могут угрожать здоровью людей, страдающих выраженными иммунодефицитами.

В России исследование и лечение глубоких микозов проводятся в нескольких научных центрах, ведущим из которых является НИИ медицинской микологии имени П. Н. Кашкина в Санкт-Петербурге. В Москве ежегодно проводятся совещания по медицинской микологии, организованные Национальной академией микологии России.

Что делает плесень опасной?

Интереснейший вопрос — какие плесени могут быть опасны? Какие свойства делают их таковыми?

По современным представлениям одним из факторов, определяющих потенциальную возможность плесени стать опасной для человека, может быть её диморфизм (два пути роста) — способность в одних условиях к мицелиальному росту (в виде активно растущих гиф), а в других — к росту в виде дрожжевых клеток.

Среди грибов пенициллов — одного из наиболее широко распространённых в природе родов — в последнее десятилетие способность вызывать глубокие микозы выявлена только у одного. И именно у него было установлено явление диморфизма. Случаи заболевания, вызванные этой плесенью, описаны в Юго-Восточной Азии.

Другое опасное свойство плесеней, вызывающих заболевания человека, — возможность развиваться при повышенных температурах. Предлагают даже считать плесени, способные расти при температуре 37^оС, имеющими «патогенный потенциал». Такими свойствами обладает большинство представителей рода Aspergillus, среди которых довольно много видов, опасных для человека, но до сих пор не выявлено случаев диморфизма.

А где потенциально болезнетворные плесени для человека распространены в природе? В лаборатории почвенной микологии факультета почвоведения МГУ уже более 15 лет проводятся исследования основных закономерностей распространения таких плесеней на европейской территории России. Разнообразие потенциально патогенных грибов в почвах растёт с севера на юг. Наименьшее их количество выявлено в северных хвойных лесах, лесотундре, а также в горной местности, например в зоне субальпийских лугов и выше. Пожалуй, самое важное то, что и на севере, и в горах основная масса оппортунистических грибов представлена видами, опасные свойства которых отмечаются крайне редко. В северных широтах исключение составляют песчаные морские берега — пляжи, где присутствие оппортунистических грибов, в том числе и возбудителей глубоких микозов, резко возрастает.

Логично предположить, что наибольшее количество вторичных микозов должно приходиться на районы тёплых широт, где потенциально опасных микроорганизмов значительно больше. Но в то же время можно предполагать наличие более стойкого иммунитета к своей «плесневой среде» у людей, поколениями в ней живущих.

Плата за комфорт

В развитых странах северных широт проблема негативного влияния плесеней на человека может усугубляться по нескольким причинам.

Главная из них — формирование человеком своей среды обитания. Развитию плесеней способствует то, что люди тщательно создают в жилых и общественных помещениях наиболее комфортные для себя условия, которые существенно отличаются от внешней среды. Эти условия хороши и для плесеней: постоянно поддерживаемая в квартирах температура 18—25^оС оптимальна для их роста. Побелка, обои, бумага, ткани, ковры, кожа, деревянная обшивка — всё это подходящие субстраты для роста микроскопических грибов. И плюс к этому герметичные окна, создающие из жилых помещений термостаты с повышенной влажностью.


Использование кондиционеров не всегда помогает в решении проблемы. Многократно было показано, что в них, если не промывать и не менять регулярно фильтры, могут развиваться плесени, в результате чего споры грибов будут уже принудительно «нагоняться» в помещения.

Новая среда обитания

Современные города — это особые экосистемы, которые весьма существенно отличаются от природных, зональных биоценозов по климатическим, физико-химическим свойствам почв и атмосферы, структуре сообществ животных, растений, микроорганизмов, наличию большого числа сооружений из созданных человеком материалов, высокому уровню загрязнения внешней среды, в том числе бытовыми органическими отходами и т.д. В городах, как правило, теплее, чем в пригороде. Для почв городов в северных и умеренных широтах по сравнению с холодными кислыми зональными почвами характерны более высокие температуры, ослабление промерзания, нейтральная или слабощелочная реакция среды, то есть создаются как бы «более южные» условия. В наших многолетних исследованиях было показано, что в городских почвах в разных природных зонах (в Кандалакше, Лабытнанги, Москве, Серпухове, Нальчике) возрастает количество оппортунистических грибов. Если в зональных почвах доминируют плесени рода Penicillium, то в городах наблюдается увеличение разнообразия и обилия представителей родов Aspergillus, Paecilomyces, среди которых много потенциально патогенных грибов. Наибольшее накопление было выявлено в мегаполисе — в Москве.


Более того, во внешней среде города, как правило, происходит обогащение почв многочисленными органическими загрязнителями (пищевыми отходами, бытовым и строительным мусором, шерстью и перьями животных и птиц и т.д.). Это создаёт благоприятные условия для существования потенциально опасных грибов, в особенности на фоне уменьшения присутствия естественных природных группировок микроскопических грибов. По нашим данным, в городских почвах наблюдается деградация так называемых целлюлозолитических грибов, преобладающих в лесных подстилках, что может быть связано отчасти со скудностью городского растительного покрова, но в большей степени с осенним вывозом листьев за черту города. То есть мы сами уничтожаем условия для существования полезных грибов. В относительно экологически благополучном московском районе Тушино разнообразие и обилие потенциально опасных грибов, среди которых встречались и дерматофиты (разлагающие кератин, содержащийся в волосах и ногтях человека, шерсти и ногтях животных), было наибольшим в почвах дворов жилых микрорайонов.

Свой «вклад» в накопление потенциально опасных плесеней во внешней среде города дают городские сооружения, на поверхности которых они могут развиваться. Плесени в приземных слоях воздуха в городе легко могут распространяться как самими грибными спорами (из почв, с поверхности домов), так и с частицами почвенной пыли. Самое безопасное время с точки зрения «плесневого загрязнения» — зима.

Есть ещё ряд факторов, влияющих на формирование «плесневой среды» города. Здесь чаще встречаются организмы с более тёмной окраской, обусловленной накоплением чёрных пигментов — меланинов. Впервые этот эффект «индустриального меланизма» наблюдали во второй половине XIX века в Англии на бабочках берёзовой пяденицы. За последние 30—40 лет практически незаметно сформировался меланизм городского сизого голубя — во многих городах мира он чаще чёрный, чем сизый. И среди плесени в городах выявляется повсеместно больше тёмноокрашенных видов, особенно в непосредственной близости (до 5 м) от автомагистралей. Вероятно, это можно объяснить повышенной устойчивостью меланинсодержащих плесневых грибов к тяжёлым металлам, аккумулирующимся вдоль автодорог. Важно отметить, что среди тёмноокрашенных плесеней многие виды известны как способные вызывать аллергии человека. И ведь именно вблизи шоссейных дорог расположены пешеходные тротуары и остановки транспорта.

Миллионы людей ежедневно посещают метро. Стоя на платформе, вы часто ощущаете, как вместе с потоком воздуха несётся пыль впереди приходящего поезда. Трудно предположить, что, вдыхая эту пыль, вам удаётся избежать «дозы» микробов, плесеней, поскольку в систему вентиляции метро воздух (вместе с содержащимися в нём микроорганизмами) попадает с городских улиц.

Чистильщики и пионеры

Ну вот, о неприятностях, связанных с грибами, мы рассказали немало. А теперь о главном — о невозможности жизни без грибов.

Развивающаяся на гниющем материале плесень делает великое дело. Подавляющее большинство грибов ведёт сапротрофный образ жизни: питается органическим веществом отмерших организмов и растительными остатками, гниющими корнями и травой, опавшими ветками и листьями, экскрементами животных, мёртвыми насекомыми и прочим, то есть являются деструкторами — разрушителями. Список органических веществ, поглощаемых плесенями, может быть очень широк — сахара, целлюлоза, органические кислоты, циклические соединения, белки. Разрушая мёртвое органическое вещество, грибы возвращают отдельные «кирпичики» углеродных соединений в почву, чтобы растения вновь могли их использовать для построения своей биомассы. Осуществляемая макроскопическими и плесневыми грибами постоянная гигантская работа по разложению и минерализации разнообразных органических соединений имеет глобальное значение в масштабах биосферы, замыкая круговорот углерода в природе.

Грибам в природе отведена также важнейшая роль в освоении новых территорий. Плесневые грибы обладают высоким потенциалом выживания в различных, нередко экстремальных условиях существования: в присутствии малых количеств органических веществ и влаги, при воздействии ионизирующего радиоактивного и ультрафиолетового излучения. Они обитают повсеместно в почве, воде, присутствуют в воздухе, сохраняют жизнеспособность в условиях вечной мерзлоты.

По сравнению со многими другими организмами мицелиальные микроскопические грибы проявляют большую устойчивость к усиливающейся в последние десятилетия, иногда экстремальной, техногенной и антропогенной нагрузке на окружающую среду. Таким ярким примером может быть самая крупная техногенная катастрофа XX столетия. С первых дней после аварии на Чернобыльской АЭС изучением механизмов выживаемости и приспособительных стратегий грибов в условиях высокого радиоактивного загрязнения вплотную занимается профессор Н. Н. Жданова с коллегами из Института микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного НАН Украины. За эти годы из 30-километровой зоны отчуждения Чернобыльской АЭС с различных субстратов, загрязнённых радионуклидами, было выделено более 200 видов плесеней. А непосредственно на стенах помещений 4-го энергоблока и объекта «Укрытие» было обнаружено около 50 видов. Это ли не иллюстрация того, что грибы могут быть одними из самых живучих из живых организмов. Возможно, такие их свойства мы сможем со временем применить.

Плесень — работница

Если рассуждать о плесенях с точки зрения человека, то они имеют массу полезных для него свойств. Столетия тому назад люди придумали использовать плесени для приготовления разных пищевых продуктов. При помощи дрожжей (микроскопических грибов, которые имеют не развитый мицелий, а растут в виде отдельных или сцепленных вздутых клеток) производят вина, пиво, хлеб, квасят капусту, солят огурцы, делают колбасы. В Европе истинные плесени, имеющие развитый мицелий, — микроскопические грибы рода Penicillium, — используют при изготовлении сыров — французских рокфора, камамбера, бри, голубого датского, итальянской горгонцолы, английского стилтона. В странах Востока, в Японии плесени рода Aspergillus издавна применяют при производстве спиртных напитков, например рисовой водки саке, при приготовлении продуктов питания из сои, а также разнообразных соусов. А плесневый гриб Aspergillus niger — так пугающая всех чёрная плесень — начиная с 30-х годов XX века во всём мире до сих пор широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной продуцент для производства лимонной кислоты.

Многие плесени используют в пищевой и других отраслях промышленности для получения ряда ферментов, органических кислот, витаминов. Например, способность представителей многих родов плесневых грибов продуцировать целлюлозолитические ферменты применяют в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки сырья и получения определённых сортов бумаги и картона из древесных и бумажных отходов. В пищевой промышленности фермент пектиназу (продукт плесени Penicillium glabrum) используют для улучшения качества, осветления фруктовых соков. Амилазу применяют для гидролиза крахмала, белков сои и риса. Набор протеолитических ферментов нескольких видов рода Aspergillus необходим для очистки от волос и размягчения кож в кожевенной, текстильной промышленности.



В сельском хозяйстве уже несколько десятилетий весьма успешно работает препарат триходермин, изготавливаемый из грибов рода триходерма, для подавления роста паразитарных грибов, патогенных для культурных и декоративных растений. Опасные для насекомых плесневые грибы нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например колорадским жуком, картофельной коровкой, кукурузным мотыльком, свекловичным долгоносиком, щитовками, нематодами, клещами.


Основное свойство грибов — разлагать разнообразные органические субстраты — используют при очистке сточных вод: плесневые сапротрофные грибы в комплексе с простейшими и бактериями составляют «биоплёнку», которой покрывают камни «загрузки фильтра» в очистных сооружениях (см. «Наука и жизнь» № 9, 2008 г.). Без этого жизнь в больших городах была бы крайне затруднена. Даже в авиастроении нашлось место плесневым грибам — при их участии изготавливают смеси, защищающие крылья самолётов от обледенения при взлёте и посадке.

Доктор плесень

Человеку впору поклониться плесени за то, что именно из неё в середине ХХ века был получен первый антибиотик — пенициллин (продуценты плесени Penicillium notatum или Penicillium chrysogenum), использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей. Последний вид до сих пор служит источником промышленного производства этого антибиотика.

Из пенициллов был также получен антибиотик гризеофульвин с противогрибковым действием (продуцент Penicillium griseofulvum). Из Aspergillus fumigatus выделили антибиотик фумагиллин, помогающий при амёбной дизентерии. Сегодня одна из наиболее эффективных групп антибиотиков — цефалоспорины. Впервые соединение этого класса выделили из плесневого гриба Cephalosporium.


Наряду с антибиотиками другими важнейшими веществами, получаемыми из плесеней, стали статины. Их считают главной группой лекарственных препаратов, используемых для снижения содержания холестерина. По мнению известного кардиолога В. Робертса, статины для атеросклероза — то же, чем был пенициллин для инфекционных болезней. Первым статином, нашедшим клиническое применение, стал выделенный из плесневого микроскопического гриба Aspergillus ter-reus ловастатин, зарегистрированный в США в 1987 году.

Данный перечень полезных для человека веществ, создаваемых плесенями, конечно, не полный. Более того — это minimum minimorum. На самом деле, сегодня из плесеней и при их помощи получают сотни разнообразных продуктов, без которых существование современного человечества невозможно!

Опять глобализация

Любые организмы в мире природы примитивно расценивать только как что-то плохое или хорошее. Взаимоотношения человека с живой природой намного сложнее и интереснее. Люди лучше представляют себе мир животных и растений, которые каждый день можно видеть, слышать, обонять, трогать, наслаждаться видом и общением. Нас не удивляет великое разнообразие форм окружающих растений и животных. И в голову не приходит относиться с предубеждением ко всем растениям из-за отдельных опасных представителей, например ядовитых борщевика и белены, населяющих придорожные насыпи и мусорные отвалы, пустыри и окраины полей. Мы воспринимаем царство животных как данность и с уважением относимся к ним, будь то крокодил, гремучая змея, скорпион или белый медведь, но держимся от них на расстоянии и соблюдаем специальные меры безопасности. Почему бы также не относиться к царству грибов?

Если оглядеться вокруг, то мы все постоянно контактируем с плесенью, только никогда об этом не задумываемся. Мы помним, что вокруг нас постоянно присутствуют бактерии и вирусы, но ровно так же везде вокруг нас находятся и микроскопические грибы. Плесени есть везде — в поверхностных слоях пресной и морской воды, на поверхности растений, в воздухе. Больше всего их содержится в почвах. По разным подсчётам, численность грибов в одном грамме почвы может составлять десятки и сотни тысяч спор и сотни метров и даже километры мицелия!

Содержание спор плесневых грибов в воздухе во внешней среде обычно составляет тысячи, реже (в результате человеческой деятельности) десятки тысяч единиц в 1 м3. Внутри помещений, в зависимости от состояния и характера их использования (жилые, общественные, производственные), эти значения могут существенно варьировать от десятков и сотен спор в 1 м³ до нескольких десятков тысяч. Любая заплесневелая стена — прекрасный источник поступления грибных спор в воздух помещений. Важно и что находится внутри помещения.



Анализ данных последних лет в разных странах о присутствии спор плесневых грибов и в воздухе различных помещений выявил, что наиболее чистыми по этому показателю оказываются больницы, офисы, то есть помещения, где проводят каждодневную тщательную уборку: хотя посещаемость их высока, содержание плесневых грибов в среднем составляет сотни спор в 1 м³. В квартирах, как правило, содержание грибных спор в воздухе больше и может достигать нескольких тысяч. А вот наибольшее количество плесени (до сотен тысяч и миллионов спор) обнаруживается в воздухе предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции.

Изменение окружающей среды не может не сказаться на развитии плесеней. Этому будут способствовать потепление, увеличение влажности климата в отдельных регионах. Представьте себе, современная глобализация также влияет на распространение плесеней. Это перенос спор воздушным путём и с транспортом, с продуктами питания, произведёнными в самых разных регионах мира. В последние годы отмечаются случаи заболевания глубокими микозами (возбудитель Penicillium marnefii, типичный для тропических широт) не только у европейцев, посетивших тёплые страны, но и у людей, никогда в них не бывавших.

В совместной эволюции человека и плесени нет ничего удивительного. Подобные тенденции известны и для других организмов. В самой тесной связи с человеком и его бытом существует и развивается множество видов животных, растений. Вот и в плесенях в среде, создаваемой человеком, преобладают вездесущие виды с высоким потенциалом выживания. Насколько это плохо как для человека, так и для природы в целом, однозначно сказать сложно. Однако нельзя не обращать внимания на рост случаев выявления вторичных заболеваний микозами в последние годы. Тем более, современный ритм и стрессовые условия жизни часто способствуют снижению иммунного статуса человека.

Не надо бояться плесени, она приносит человеку много пользы. Но надо учиться налаживать свой быт так, чтобы поддержать здоровье и экологическое благополучие. Плесень многолика. Да, она может причинить вред, став причиной болезни, но она несёт и благо — формирует почву, даёт нам вино, сыр и хлеб.

Но грибы собирают и там, где запрещено, несмотря на установленные в кварталах леса запрещающие знаки. В минувшем году встречала грибников на опушке леса в Ветковском спецлесхозе. Лесхоз занимает первое место в республике по тяжести радиоактивного загрязнения. Все грибы, принесенные в то время для проверки на пост радиационного контроля к инженеру-радиологу Р.В. Доломакиной, многократно превышали допустимый уровень загрязнения цезием-137.

Прошлогодний сезон по результатам радиационного контроля выглядит следующим образом: 24% проб дикорастущих ягод, 52% - грибов свежих и 53% - грибов сушеных были признаны непригодными. В этом году сюрпризов не ожидаем. Грибы, собранные сотрудниками Учреждения "Беллесрад" на контрольном полигоне, заложенном недалеко от Минска на территории Воложинского опытного лесхоза, накопили цезия-137 в 2-21 раз больше, чем допустимый уровень.

Грибы, загрязненные радионуклидами, по внешнему виду, запаху и вкусу не отличаются от "чистых". Но навредить здоровью могут. Грибникам, живущим по принципу, "если нельзя, но очень хочется, то можно", будут полезны некоторые рекомендации по снижению запаса радионуклидов в их трофеях. Снизить активность можно приблизительно в 5-10 раз. Для этого грибы следует отварить три раза со сменой воды после каждой варки, при этом продолжительность каждого кипячения должна соответствовать времени, для подосиновиков, подберезовиков и боровиков - 30 минут для моховиков, решетников, польских - 6-8 минут, зеленок, подзеленок, груздей - 4-5 минут. Использование соли, столового уксуса или лимонной кислоты на выход радионуклидов из грибов не влияет, зато грибы лучше сохраняют товарный вид и пищевую ценность. Предварительное замораживание грибов не влияет на снижение содержания цезия-137 при отваривании.

При вымачивании свежих пластинчатых грибов (зеленка, грузди, рядовки и др.) в течение 12 часов достигается снижение содержания цезия-137 в 1,5-2 раза. Таким образом, вымачиванием свежих пластинчатых грибов в течение 2-3-х суток со сменой воды через каждые 12 часов можно достичь снижения содержания цезия-137 в 4-6 раз.

При вымачивании сушеных грибов время, необходимое для снижения содержания цезия-137 в два раза, составляет 6-12 часов. Последующее отваривание вымоченных грибов для снижения содержания цезия-137 проводят с той же продолжительностью, что и для свежих грибов данного вида. Двукратное вымачивание и последующее двукратное отваривание сушеных грибов снижает содержание цезия-137 в 8-10 раз. Максимального снижения содержания радиоцезия в сушеных грибах можно добиться путем их 2-х или 3-х кратного вымачивания и последующего 2-х или 3-х кратного отваривания.

Но все это так сложно. Проще, наверное, выращивать вешенки на приусадебном участке.

Собирая грибы в зонах радиоактивного загрязнения, помните об их существенном вкладе в накопление дозы радиоактивного облучения. Выводить радионуклиды из организма можно, применив все методы ускорения обмена веществ - баня, сауна, мочегонные травы. Тем же, кто бережно относится к себе, рекомендуем убедиться в безопасности лесных даров. Совершенно бесплатно проверить грибы и ягоды можно в лаборатории радиометрии и спектрометрии в Минске (ул. Прямая, 22а), а также на постах радиационного контроля, работающих в каждом из 53 лесхозов, на территории которых имеются зоны радиоактивного загрязнения."

Она отметила, что уже разработана комплексная программа мониторинга, определены приоритетные районы изучения. "Заказчиком этих работ выступает комитет по экологии Архангельской области, исполнителем - Поморский госуниверситет и структуры, участвовавшие в создании Красной книги", - сказала Елена Рай. По ее словам, также к работам по изучению редких видов будет привлекаться местно население, в частности, лесники, работники школ, музеев. Как отметил один из создателей Красной книги ученый Виктор Мамонтов, при подготовке к публикации нынешнего официального издания мониторинга проведено не было, а были использованы данные предыдущего издания Красной книги, версии, которая не стала официальной. "Поэтому для следующего издания будет проведено изучение нынешней ситуации, которые позволят сделать следующий выпуск книги более детальным", - отметил ученый. После проведенного изучения будет создан некий кадастр всех редких растений, животных и грибов, своеобразная база данных. "Однако необходимо будет ограничить доступ к этим данным, ввести персональную ответственность за их сохранность, чтобы не сделать их источником получения наживы", - отметила Елена Рай.

Органы власти сочли необходимым создать комиссию для научного обеспечения ведения Красной книги Забайкальского края, а также координации взаимодействия органов власти и заинтересованных организаций.

Как отметили в администрации губернатора Забайкальского края, в составе комиссии будут работать представители органов государственной власти края, природоохранных, научных и образовательных учреждений.