Минеральные вещества в грибах
Помимо белков, углеводов и прочих веществ, грибы содержат определенное количество минеральных элементов, входящих в твердый остаток сухого веса — золу. Зола составляет минимальное количество сухого веса, приблизительно 6— 10 %. Соотношение минеральных веществ в золе таково:
Калий… 45%
Фосфор… 40%
Магний… 2%
Натрий… 1,5%
Кальций… 1,3%
Железо… 1%
Кремний… 1%
Сера… 8%
Хлор… 1%
Как видим, преобладающее значение выпадает на долю калия и фосфора, которые в общей сумме составляют 85 % и более всего веса золы.
Калий — жизненно необходимый элемент, участвующий в углеводном обмене. Он часто образует так называемые калийные соли. Малое количество калия может приостановить процесс размножения у грибов.
Фосфор играет не меньшую роль в жизни гриба, чем калий, и активно участвует в биосинтетических и обменных процессах. Фосфор представляется в виде фосфорной кислоты. Значительное его количество в тканях грибов позволяет приравнять их к такому ценному продукту, как рыба.
Следующий элемент — сера, хотя и встречается в гораздо меньших количествах, чем кремний и фосфор, однако по существу является первостепенным по своему значению веществом, принимающим участие в синтезе белка.
Кальций содержится в грибах очень часто в соединениях с щавелевой кислотой, образуя щавелевокислую известь, которая выделяется обычно в форме кристаллов на поверхности грибных гиф и плодовых тел. Кальций способствует росту и накоплению массы грибной ткани.
Еще один элемент — магний активизирует работу ферментов, его недостаток приводит к падению активности разложения субстрата грибами.
Остальные минеральные вещества, найденные у грибов, хотя и необходимы для нормальной их жизнедеятельности, имеют все же второстепенное значение.
Жизнедеятельность любого организма выражается обменом веществ. Этот процесс неосуществим без участия ферментов. С одной стороны, их функции заключаются в расщеплении сложных органических веществ и превращении их из нерастворимых соединений в растворимые составы, готовые для усвоения клеткой. С другой стороны, ферменты создают запасные вещества из более простых элементов. В этих постоянных превращениях заключается вся жизнь клетки любого организма, поэтому ферменты, можно сказать, составляют неотъемлемую часть каждого живого существа.
По характеру своей деятельности ферменты близки к катализаторам неорганического мира, вызывающим так называемые каталитические реакции. Под каталитическими реакциями подразумевают такие химические превращения, которые вызываются, или, вернее, ускоряются присутствием посторонних веществ, сами по себе при этом никаким изменениям не подвергающихся. При этом для успешного результата достаточно их минимального количества. Примером данной реакции может служить следующий опыт: чистый цинк помещается в серную кислоту, вследствие чего образуется слабое и медленное выделение водорода. Но если к этой смеси добавить каплю раствора хлорной платины, то немедленно начнется бурное и обильное выделение водорода. Ничтожное количество хлорной платины, не вступающее в соединение с элементами смеси и само по себе не изменяющееся, выступает здесь в качестве некоего стимула, или, как принято говорить в химии, катализатора. Абсолютно аналогичное явление наблюдается в органических соединениях под влиянием ферментов.
Как показывают опыты, разложение органических веществ и превращение их происходит в природе нередко и без участия ферментов, но крайне медленно и слабо. Присутствие же соответствующих ферментов намного ускоряет и усиливает этот процесс.
Многие ферменты обладают способностью беспрепятственно проходить сквозь оболочку живых клеток. Наличие у ферментов или отсутствие этого свойства дает возможность разбить их на две группы: ферменты наружной работы, проявляющие свою деятельность в расщеплении или в превращении веществ, находящихся вне клеток их образующих, и ферменты внутренней работы, деятельность которых ограничена содержимым той клетки, в которой они имеются. Таким образом, между ферментами наблюдается разделение труда: внешние ферменты накапливают из окружающей среды необходимые для роста и развития гриба материалы, внутренние же перерабатывают эти материалы, выделяя из них все ценное и отбрасывая все ненужное.
Интересной особенностью ферментов считается их узкая специализация, благодаря которой они действуют нацеленно только на какое-либо одно, определенное вещество. В случаях, когда предстоит «раскусить» очень сложное по строению вещество, всегда набирается несколько ферментов, действующих совместно или в определенной последовательности друг за другом. Таким образом, если иметь в виду, что функции ферментов, в конечном итоге, направлены к превращению нерастворимых органических соединений в растворимое вещество, главным образом в сахар, то в их деятельности наблюдается преемственность, вследствие чего нерастворимое образование поэтапно расщепляется на отдельные части, из которых затем вырабатывается растворимая глюкоза. Отсюда и присутствие в живых клетках грибных гиф разнообразных, иногда многочисленных ферментов. Например, у гриба пенициллума камембери, используемого при заготовке сыров «камамбер» найдено 11 видов ферментов, у лесного опенка — 15 (на самом деле там тысячи — прим. ред.).
Количество ферментов в грибах подчиняется общему правилу. Чем более специально приспособлен к определенному субстрату вид (например, мухомор, растущий на почве хвойных и смешанных лесов), тем меньшим количеством ферментов он обладает (у мухомора их не более четырех). Многие низшие грибы, поражающие большое количество субстратов, и высшие, дереворазрушающие (трутовики, вешенка), которым приходится находить провиант в сложных соединениях древесины, обладают достаточно большим ассортиментом ферментов. Этим объясняется тот факт, что выделенные из естественной среды произрастания грибы хорошо развиваются в искусственных условиях в научных лабораториях. Здесь они растут в так называемой чистой культуре.
Чистая культура грибов
Для жизни грибного организма необходимы углерод, азот и минеральные элементы, которые он добывает усердной работой из массы субстрата. В результате получаются растворимые и усвояемые вещества — сахар, аминокислоты и минеральные соли. Особенность чистой культуры состоит в том, что эти вещества даются грибу в чистом виде (питательного раствора), чем устраняется надобность в дополнительных усилиях по их извлечению. Вся энергия грибной клетки направляется к дальнейшей переработке этих веществ. Получается, таким образом, экономия времени и сил, что отзывается на быстроте и пышности роста грибницы.
Состав искусственных питательных сред включает питательные элементы, воду и вещество, позволяющее зацементировать среду в единое целое, придав ей твердый вид — агар. Агар — это своего рода растительный клей, близкий по составу к клетчатке, и добывается он из красных водорослей агар-агар. В пищевой промышленности агар используется в приготовлении кондитерских изделий. Например, кубики мармелада застывают при участии агара, а желеобразные начинки конфет приобретают свою консистенцию также благодаря нему. Агар значительно разбухает в воде.
Грибную культуру разводят в специальной посуде — чашках Петри, различных емкостях и т. п. Спорами или кусочком грибницы засевают поверхность питательного агара. Грибы прекрасный объект для исследований обмена веществ в организме. Чистая культура грибов позволяет максимально упрощенно получить ответы на многие вопросы: о роли того или иного питательного элемента в жизни клеток, скорости операций превращения различных веществ, зависимости развития от тех или иных условий и т. п.