Плесневые грибы: значение в природе и в жизни человека

Плесневые грибы — это преимущественно нитчатые микромицеты (Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Trichoderma и др.), образующие мицелий и споры. Они обитают в почве, на растительных остатках, в воде, в помещениях и на продуктах. Их роль двояка: без них экосистемы не работают, но при определённых условиях они вредят здоровью, хозяйству и материалам.

В природе

1) Главные разрушители органики.
Плесени выделяют ферменты (целлюлазы, пектиназы, протеазы, липазы) и разлагают опад, древесину, хитин, кожистые ткани. Тем самым они возвращают в оборот углерод, азот, фосфор и серу, закрывая биогеохимические циклы. Без их работы накапливались бы «захоронения» органики, беднела бы почва.

2) Формирование почв и плодородия.
Мицелий «сшивает» минеральные частицы и гумус в агрегаты, улучшает структуру и влагоёмкость почв. Многие плесени живут как эндофиты в растениях, влияют на устойчивость к стрессам, конкурируют с фитопатогенами.

3) Биоконтроль и межвидовые взаимодействия.
Плесневые грибы выделяют антибиотические и фунгистатические вещества, подавляют бактерий и другие грибы, а некоторые (напр., Trichoderma) — активные антагонисты фитопатогенов. Есть и хищные формы (например, ловушки для нематод у Arthrobotrys).

4) Биоремедиация.
Благодаря «агрессивной» ферментативной химии плесени разрушают нефтепродукты, красители, пестициды и другие ксенобиотики; используются в очистке загрязнённых почв и стоков.

В жизни человека: польза

1) Пища и ферментации.

• Сыры с «благородной плесенью»: Penicillium roqueforti (рокфор, голубые сыры) и P. camemberti/P. candidum (камамбер, бри).

• Ферментация соевых продуктов и зерна: Aspergillus oryzae («кōдзи») для мисо, соевого соуса, сакэ; плесени рода Rhizopus — для темпе.
  Эти процессы формируют вкус, аромат, перевариваемость, а также подавляют нежелательную микрофлору.

2) Фармакология и медицина.

• Антибиотики: пенициллины (Penicillium), цефалоспорины (Acremonium/раниeе Cephalosporium).

• Иммунодепрессанты: циклоспорин (Tolypocladium inflatum).

• Гиполипидемические средства: статиновые молекулы, напр. ловастатин (Aspergillus terreus).

• Противоопухолевые и другие вторичные метаболиты — большой «банк идей» для лекарств.

3) Промышленные ферменты и органические кислоты.
Плесени — рабочие лошадки биопрома: из них получают амилазы, глюкоамилазы, пектиназы, липазы, фитазы для пищевой, кормовой и текстильной индустрий. Aspergillus niger — основной производитель лимонной и глюконовой кислот в мировом масштабе.

4) Биотехнологии.
Плесени удобно культивировать в ферментёрах, они быстро растут и выделяют продукты в среду. Их используют как фабрики для рекомбинантных белков, биополимеров и ароматических соединений.

5) Сельское хозяйство.
Препараты на основе Trichoderma и некоторых Penicillium применяют как биофунгициды и стимуляторы роста, уменьшая химическую нагрузку на поля.

В жизни человека: вред

1) Порча продуктов и экономические потери.
Плесени — главная причина плодоовощной и хлебной «пушистой» порчи (Rhizopus на хлебе, Penicillium на яблоках и цитрусах). Это снижает пищевую безопасность и ведёт к потерям на всех этапах — от склада до кухни.

2) Микотоксины.
Некоторые виды синтезируют токсичные метаболиты:

• афлатоксины (Aspergillus flavus, A. parasiticus) — канцерогенны;

• охратоксин A (Aspergillus, Penicillium) — нефротоксичен;

• патулин (Penicillium expansum) — встречается в испорченных яблоках и соках.
  Эти вещества устойчивы к нагреванию и контролируются на уровне регламентов и мониторинга сырья.

3) Аллергии и инфекции.
Споры — сильные аллергены, провоцируют ринит, астму, синуситы. У людей с ослабленным иммунитетом возможны инвазивные микозы (аспергиллёз, мукормикоз). Контакт с «чёрной плесенью» во влажных зданиях (например, Stachybotrys) ассоциирован с респираторными симптомами и ухудшением качества воздуха в помещениях.

4) Биодеградация материалов.
Плесени портят древесину, бумагу, ткани, кожевенные изделия, клейкие и лакокрасочные покрытия, а также произведения искусства и архивы, что требует контроля микроклимата и консервации.

Практические выводы и базовые меры

• Поддерживать низкую влажность в помещениях (цель ≤ 60%), вентиляцию, устранять протечки.

• Хранить продукты сухо и прохладно, пользоваться герметичными контейнерами; мягкие продукты с плесенью — выбрасывать, на твёрдых (некультивируемых) — срезать с запасом не менее 2–3 см при отсутствии запаха и глубокого поражения.

• На производствах — внедрять НАССР/мониторинг микотоксинов, санитарный контроль сырья и складов.

• В быту и на работе при контакте с плесенью использовать перчатки/маску, избегать пыли со спорами; при аллергиях и иммунодефицитах — особенно внимательно относиться к профилактике.

Итог

Плесневые грибы — фундаментальные «санитары» экосистем, движущая сила круговорота веществ и мощный инструмент биотехнологий, медицины и пищевой промышленности. Одновременно они источники порчи, аллергенов и микотоксинов. Ключ к безопасному сосуществованию — грамотная эксплуатация полезных свойств и контроль условий, при которых плесень становится проблемой.