Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
а. Компосты. Описание Фергюсом (Fergus, 1964) выделенных из грибного компоста термофильных и термотолерантных грибов и актиномицетов, а также опубликованная в том же году монография Куни и Эмерсона вызвали повышенный интерес к изучению термофильных грибов. Эти публикации привлекли внимание ряда исследователей к присутствию и возможной деятельности термофильных грибов в компостах и других разогревающихся органических материалах и предоставили информацию, необходимую для выделения и идентификации таких грибов. Куни и Эмерсон (Cooney, Emerson, 1964) дают обзор ранней литературы, посвященной участию термотолерантных и термофильных грибов в образовании компоста, особенно большое место отведя в нем важным работам Ваксмана и его сотрудников, доказывающим микробиологическую природу процесса образования компоста.
Культивируемый гриб Agaricas bisporus выращивают на компосте, который традиционно получают из смеси соломы и конского навоза, часто с добавлением кукурузных кочерыжек. В качестве ингредиентов компоста для выращивания грибов применяются также городские отбросы (Gerrits, 1974; Franz,
1972). Приготовление грибного компоста подразделяется обычно на две стадии: первая из них осуществляется на открытом воздухе, в кучах, а вторая — в помещении в деревянных подносах, корытах и т. п., содержимое которых затем инокулируют
мицелием A. bisporus. Хотя саморазогревание происходит на обеих стадиях, на второй стадйи часто применяется нагревание паром для лучшего контроля за температурой. На первой стадии для получения максимально продуктивного компоста необходимо поддерживать температуру 70—80°С. Должны быть созданы также аэробные условия; для этого компост обычно складывают в кучи с небольшим поперечным сечением и постоянно его переворачивают. Иа второй стадии поддерживается температура 50—60°С. Процедура приготовления варьирует, но принцип и цель всегда одни и те же: с помощью микроорганизмов неселективный субстрат превращается в селективный, пригодный для роста и плодоношения A. bisporus. Нагревание пастеризует компост, убивая большинство контаминирующих насекомых и грибов. В этом процессе утилизируются преимущественно простые углеводы, в то время как значительная часть более сложных соединений (целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин), которые могут служить субстратом для роста A. bisporus, сохраняется. Присутствие растворимых углеводов иа конечной стадии образования компоста нежелательно, так как они, по-видимому, способствуют появлению конкурирующих грибов (Hayes, Randle, 1968).
Фергюс (Fergus, 1964) впервые выделил термофильные грибы из грибного компоста на второй стадии разогревания. Эта работа и последующие исследования (Fergus, Sinden, 1969; Fergus, 1971) показали, что грибной компост представляет собой богатый источник термофильных грибов, и выявили несколько интересных новых видов. Термофильные грибы, выделенные из грибного компоста, описываются также в ряде других работ (Wood, 1955; Cooney, Emerson, 1964; Craveri et al., 1966; Evans, 1968; Lohr, Olsen, 1969; Stolk, Samson, 1972).
Численность популяций термофильных микроорганизмов, в том числе грибов, во время образования компоста и позже в период роста и плодоношения A. bisporus, определялась в нескольких работах (Hayes, Randle, 1968; Hayes, 1969; Fordyce, 1970; Cailleux, 1973; Stan k, 1972). Показано, что в процессе образования компоста формируется высокоупорядоченная, изменяющаяся во времени популяция микроорганизмов (Hayes, 1969). При использовании обычной смеси пшеничной соломы и конского навоза повышение и последующее понижение температуры в первой фазе образования компоста сопровождалось соответствующими изменениями количества термофильных бактерий, но не актиномицетов и грибов. На второй стадии наиболее многочисленными из микроорганизмов были актиномицеты. Добавление к компостной смеси сахарозы (~14 кг иа 1 т смеси на седьмой день) приводило к уменьшению числа термофильных актиномицетов и к увеличению числа термофильных бактерий и
колониеобразующих единиц термотолерантного гриба Aspergillus fumigatus. Более высокая продуктивность шампиньонов, выращенных на компосте, приготовленном с добавлением сахарозы, может быть связана либо с сохранением питательных веществ, в том числе целлюлозы, важных для плодоношения Agaricus bisporus (Hayes, Randle, 1968), либо с усиленным ростом термофильных бактерий (Hayes, 1969; Chanter, Spencer,
1974). Эти бактерии обладают меньшей способностью разлагать целлюлозу, чем грибы и актиномицеты, характеризующиеся такой же термотолерантностью; кроме того, отмершие клетки этих бактерий могут быть источником факторов роста, потребляемых растущим мицелием A. bisporus. Во время образования компоста растворимые азотистые соединения переходят в нерастворимые— частично в форме азотсодержащих компонентов термофильных микроорганизмов; растущий мицелий A. bisporus использует затем этот источник азота (Gerrits et al., 1967).
Приготовление грибного компоста дает возможность проводить различные эксперименты с популяциями термофильных микроорганизмов. Это может привести к лучшему пониманию роли термофильных грибов в процессе образования компоста, в том числе их взаимодействия между собой и влияния на мезо-фильный A. bisporus (Renard, Cailleux, 1973). Подобные исследования стимулируются также тем, что повышение качества компоста имеет практическое значение. Наиболее рациональный экспериментальный подход — это варьирование физико-химических свойств субстрата (San Antonio, 1966; Hayes, Randle, 1968; Hayes, 1969; Gerrits, 1970, 1972). Кроме того, смеси для приготовления компоста инокулируют популяциями одного или нескольких видов термофильных грибов или бактерий (Pope et al, 1962; Townsley, 1974); результаты свидетельствуют о том, что таким способом можно достигнуть определенных преимуществ (повышение продуктивности грибов, сокращение времени образования компоста и предотвращение инвазии нежелательными видами).
