Валентин Мазин - Грибы, растения и люди

Он добавлял в горячие питательные растворы желатину, превращающую жидкость в желе. Желатина — вещество белковой природы и поэтому под воздействием микроорганизмов разлагается и разжижается. Кроме того, желатиновое желе начинает превращаться в жидкость уже при температуре 28° С. Выход из этого положения нашли совершенно случайно. Ассистент Коха В. Гессе пожаловался жене на неудачи опытов с желатиной. Она вспомнила, что на Дальнем Востоке для приготовления многих блюд использовали в качестве желатиноподобного вещества агар-агар — продукт, получаемый из некоторых видов морских водорослей. Было решено попробовать агар в качестве вещества, способствующего затвердению питательных сред. И он вполне оправдал надежды ученых. Работать с ним оказалось очень удобно.

Одно время ученых серьезно занимала мысль подыскать питательную среду, которая имела бы универсальное значение и могла служить для питания всех микроорганизмов, в том числе и микроскопических грибов. Бесплодность этих попыток совершенно очевидна, так как жизненные потребности отдельных организмов очень разнообразны.

Жизнь огромного большинства микроорганизмов неразрывно связана с окислительными процессами, но для некоторых видов, как уже говорилось, свободный кислород является ядом. Одни организмы предпочитают щелочную реакцию среды, другие — кислую. По мере развития микробиологии и экспериментальной микологии увеличивается список сред, предлагаемых микроскопическим "гурманам", и микробиологическая кухня, по своему разнообразию и изысканности мало чем уступающая знаменитой французской, с каждым годом пополняется все новыми и новыми рецептами сред. В качестве примера можно привести черносливовую или вишневую агаризированную питательную среду для выращивания гриба Склеротиния — возбудителя болезни плодов, виноградную желатину — среду для почвенных грибов и тому подобное. Различные микроорганизмы предъявляют к пище далеко не одинаковые требования. Одни из них удовлетворяются более чем скромным питанием, другие чрезвычайно разборчивы. При этом следует отметить, что нетребовательных к пище микроорганизмов немного. Большинство из них — виды, необычайно капризные, среди них есть много таких "лакомок", которые не могут обойтись без витаминов.

Микроорганизмы в естественных условиях потребляют, как правило, сырые продукты, содержащие необходимые для них вещества. Микробиологи и микологи, готовя пищу для микроскопических, да и не только микроскопических, грибов, обязательно подвергают ее стерилизации. Этой процедурой они уничтожают все микроорганизмы, находящиеся в питательных средах и сосудах для того, чтобы грибы, помещаемые на среду, попали на абсолютно стерильный субстрат.

Для стерилизации посуды, инструментов и питательных сред в лаборатории имеются различные приспособления и приборы. Мелкие предметы — стекла, скальпели, ножницы, иглы погружают в денатурат или этиловый спирт и прожигают на пламени спиртовки. Посуду обычно стерилизуют в сушильном шкафу при 160° С в течение двух часов. Стерилизуемые предметы заворачивают при этом в бумагу, предохраняющую их от загрязнения микроорганизмами после стерилизации.

Питательные среды при стерилизации сухим жаром, как правило, изменяют свой химический состав. Поэтому для их стерилизации используется насыщенный пар, который получают в специальном приборе — автоклаве. В автоклаве создается повышенное давление водяного пара, что обеспечивает стерилизацию растворов и питательных сред. Первый автоклав был создан в Париже в 1885 году под руководством Пастера.

Однако бывают случаи, когда жидкую питательную среду такую, например, как фруктовый сок, или среду, в состав которой входят витамины, быстро разрушающиеся под воздействием высокой температуры, нельзя стерилизовать в автоклаве. Раньше выходили из положения, используя так называемую свечу Шамберлена (цилиндр из неглазированного фарфора). Метод пользования этим устройством состоит в том, что из свечи выкачивают или в нее нагнетают воздух с помощью водоструйного насоса и пользуются разницей давления по обе стороны стенок. В настоящее время для подобных целей применяются асбестовые фильтры Зейца или бактериальные мембранные фильтры из нитроцеллюлозы с такими мелкими порами, что сквозь них бактерии и споры грибов не проникают.

'Охотники' за микробами

Приготовленные и простерилизованные одним из вышеупомянутых способов среды применяются и при выделении микроорганизмов из природных объектов. Славных микробиологов прошлого часто называли "охотниками" за микробами. Собираясь на охоту за утками или вальдшнепами, обычный охотник берет с собой ружье и собаку. У "охотника" за микробами — микробиолога — также есть свое снаряжение, а в качестве приманки он использует подходящую питательную среду.

Как известно, Луи Пастер выходил на такую "охоту" с большим запасом запаянных стеклянных сосудов (не менее 20), уже заполненных стерильной питательной средой. Когда он отламывал запаянный кончик стеклянной трубочки, в сосуд тотчас проникал воздух. Если жидкость через некоторое время мутнела, значит в ней появились и размножились микроорганизмы, то есть "охота" прошла успешно. Например, во дворе Парижской обсерватории микроорганизмы были обнаружены во всех 20 сосудах; на улицах селенья, расположенного недалеко от родного города Пастера Арбуа, микроорганизмы были найдены лишь в восьми, в горах на высоте 850 метров над уровнем моря — только в пяти, на леднике Мер-де-Глас, лежащем на высоте 2000 метров, — только в одном из 20 сосудов.

Находящиеся в воздухе микробы можно обнаружить и другим способом. Для этого нужно приготовить несколько стерильных чашек Петри с тонким слоем агаризированной питательной среды. Впервые в таких специальных плоских стеклянных чашках с крышками, известных теперь микробиологам всего мира, стал выращивать микроорганизмы на твердых культуральных средах сотрудник знаменитого Коха Роберт Петри. Если в исследуемом месте приоткрыть на несколько минут крышки у этих чашек, а затем снова поставить их в термостат, где поддерживается температура около 30° С, то на второй или на третий день в чашках можно обнаружить мелкие, различно окрашенные колонии.

Все, что нас окружает, наполнено бесчисленными спорами грибов, которые принимают участие не только в биохимической жизни, но и оказывают определенное влияние на экономику нашего хозяйства. Достаточно вспомнить ущерб от грибов, разрушающих древесину железнодорожных шпал, вызывающих гниение плодов и овощей, приводящих в негодность произведения искусства, бумагу, кожи и так далее. Бороться с разрушительной деятельностью грибов можно, зная биологические особенности каждого из них. А изучить их возможно лишь в том случае, если гриб имеется в чистой культуре.