Грибы, растения и люди

В лаборатории у микологов

Как мы изучаем окружающий мир

Изучение окружающего нас мира ограничено тесным кругом доступных нам восприятий, собираемых при помощи органов чувств, этих, по выражению И. П. Павлова, "анализаторов внешнего мира". Расширить горизонт непосредственных наблюдений — издавна было одной из важнейших задач науки. Результатом такого стремления явилось открытие мира телескопического, с одной стороны, и микроскопического — с другой. Только с изобретением микроскопа перед нами открылся бесконечный мир мельчайших существ, и все успехи микробиологии, микологии, да и многих других наук оказались тесно сплетены с успехами в области микроскопической техники.

Увеличительные стекла были известны с древности. Предание гласит, что император Нерон наблюдал бой гладиаторов через отшлифованный смарагд.

Увеличительные стекла были известны с древности

В средние века увеличительными стеклами пользовались почти исключительно для забавы и называли их "витра пиликариа", то есть "блошиные стекла", так как одним из обычнейших объектов наблюдения служили блохи. В начале XVII века, когда зарождалась микробиология, не было фабрик, изготовлявших оптические приборы, и ученым поневоле приходилось самим овладевать этим сложным мастерством, достигая иногда в этом поразительного искусства. Например, Ньютон установил законы отражения и преломления света на им же самим изготовленных зеркалах и линзах и собственноручно построил большой телескоп, по сей день хранящийся в библиотеке Лондонского королевского общества как драгоценная историческая реликвия.

Первые исследователи микроскопического мира пользовались простыми лупами различной силы увеличения, которые изготавливались из стекла, кварца и даже алмаза. Оптическая часть первых микроскопов XVII-XVIII веков была, конечно, весьма несовершенной. Штативы делали из картона, кости, рога и тому подобных материалов. Самим микроскопам давали причудливые названия, например "окулюс артифишиас" — "искусственный глаз" и тому подобное.

Однако уже в конце XVII века микроскопы появились на прилавках магазинов: несколько фирм наладили их серийное производство. Покупатели были самые разные — ученые и люди, весьма далекие от науки. Для многих микроскоп служил диковинной забавой, некоторых заставлял глубоко задуматься.

В наше время микроскоп стал одним из важнейших приборов, с помощью которых ученые открывают все новые и новые тайны природы. Как был бы поражен Антони ван Левенгук, заглянув в современную лабораторию! Особенно, наверное, его поразили бы микроскопы — ведь в отличие от его луп современный световой микроскоп увеличивает в 3000 раз, а электронный микроскоп — в сотни тысяч и миллионы раз, что позволяет досконально изучить живую клетку.

Ученые, инженеры, оптики, физики, биологи разных стран, используя микроскоп в своих исследованиях, постоянно, хотя и не так быстро, как хотелось бы, улучшали его конструкцию, все более расширяя тем самым границы знаний.

В 1903 году австрийские ученые Г. Зидентопф и Р. Зигмонди нашли новый способ наблюдения объектов — так называемый метод темного поля. Идея этого метода состояла в том, что исследуемый прозрачный объект освещался косыми лучами, которые при отсутствии рассеяния в образце не попадают в объектив микроскопа. Если объект исследования содержит включения также прозрачные, но с другим показателем преломления, то прошедшие через эти включения и изменившие свое направление световые лучи попадают в объектив, и включение становится видимым. Так как большая часть световых лучей в объектив не попадает, поле зрения темное, а на его фоне видны светлые изображения микровключений.

В 1935 году голландский физик Ф. Цернике изобрел фазово-контрастный микроскоп (в 1955 году он получил за это открытие Нобелевскую премию). Преимущество этого прибора заключалось в том, что с его помощью можно было наблюдать живые клетки микроорганизмов, что далеко не всегда возможно при работе с обычным микроскопом. Чтобы хорошо рассмотреть препарат в световой микроскоп, микроорганизмы обычно фиксируют (убивают) и окрашивают; при этом существует опасность изменения структуры клетки, появления "артефактов" (искусственно вызванных процессов или образований). Поэтому очень важно наблюдать организмы в живом состоянии. Фазово-контрастный микроскоп обладает специальным приспособлением, которое изменяет длину пути световых волн, исходящих от наблюдаемого объекта, благодаря чему возникает фазовый сдвиг на одну четвертую длины волны. Это усиливает рельеф изучаемого объекта и помогает увидеть некоторые мелкие элементы структуры клеток.

Близкий родственник фазово-контрастного микроскопа — интерференционный микроскоп, изобретенный французским физиком Г. Номарским, позволяет детально изучить поверхность клеток.

В настоящее время широко используются люминесцентные микроскопы. Само явление люминесценции, в частности, его природные проявления известны с незапамятных времен: свечение некоторых минералов, полярные сияния и так далее. Начатые в конце XIX века систематические исследования люминесценции привели ученых к открытию рентгеновских лучей и радиоактивности. Люминесцентная микроскопия основана на свойстве различных объектов живой и неживой природы испускать видимый свет в одном диапазоне длин волн при их освещении световыми лучами другого диапазона длин волн. Поскольку длина волны лучей люминесценции всегда больше, чем длина волны лучей, ее возбуждающих, освещение объекта стараются проводить ультрафиолетовым светом, в этом случае используют специальный микроскоп с ультрафиолетовой техникой. В биологии люминесцентная микроскопия — незаменимое орудие в руках ученых. В значительной степени это связано с тем, что световые лучи позволяют наблюдать за живыми объектами, и с тем, что многие ткани и органы живых объектов либо обладают собственной флуоресценцией, либо весьма успешно поддаются люминесцентному окрашиванию специальными красителями — флуорохромами.

Трудно представить себе работу цитолога, цитохимика, генетика, микробиолога без электронного микроскопа, так широко используемого в современных лабораториях. Первый электронный микроскоп сконструировали сотрудники Высшей технической школы в Берлине М. Кнолль и Э. Руска в 1931 году. В 1940 году электронный микроскоп был создан в СССР А. А. Лебедевым и В. Н. Верцнером в Государственном оптическом институте в Ленинграде. Вскоре после окончания Великой Отечественной войны советская промышленность приступила к серийному выпуску этих приборов.

Роль световых лучей в электронном микроскопе играют пучки электронов. Их движением управляют электромагниты, заменяющие оптические линзы. Современный электронный микроскоп позволяет получить увеличение объекта в несколько сот тысяч раз.

Однако при таком увеличении клетки растений, грибов, бактерий оказываются слишком плотными, и лучи электронов не могут пройти через них. Получить сверхтонкие срезы клеток позволяет специальный микрохирургический прибор — ультрамикротом.

Исследователи, работающие на электронном микроскопе, добились необыкновенных успехов и превзошли, пожалуй, знаменитого Левшу, сумевшего подковать блоху. Клетку диаметром около 15 микрометров, предварительно залитую особым быстро затвердевающим веществом аралдитом, нарезают ультрамикротомом на 750 тончайших срезов, каждый из которых не толще 0,02 микрометра!

Однако при использовании электронного микроскопа все наблюдения должны проводиться в вакууме, так как воздух представляет для электронов непреодолимое препятствие. Вакуум же приводит к немедленному обезвоживанию и гибели всех живых клеток.

Но исследователи смогли устранить и этот недостаток. Французские ученые из Института электронной микроскопии в Тулузе решили использовать более высокое напряжение для разгона потоков электронов. В обычном электронном микроскопе это напряжение составляет 100 000 вольт. Французы использовали напряжение 1 500 000 вольт, в результате чего скорость электронов приблизилась к скорости света. На пути исследователей возникло много технических трудностей: следовало оградить обслуживающий персонал от вредного воздействия рентгеновских лучей, образующихся при попадании электронов на металлические части аппарата; создать электромагнитные линзы, весящие 700 килограммов, и так далее. Кроме того, при столь высоком напряжении большую опасность представляет влажность воздуха, поэтому все сооружение пришлось поместить в металлическую сферу диаметром 24 метра. При ускорении, созданном в таком электронном микроскопе, электроны проникают не только через тончайший слой воздуха, но и через живые клетки. Конечно, продолжительное воздействие электронов повреждает клетки, а позднее и убивает их, но тем не менее какое-то время они остаются живыми и неизменными.

С помощью всех этих приборов ученые смогли проникнуть и в клетку гриба, узнать ее строение, открыть ее тайны.

Строение грибной клетки

Клетка гриба, как броней, одета твердой оболочкой, основу которой составляет клеточная стенка. Она содержит сахара, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, а также хитин (подобно наружному скелету насекомых и ракообразных).[4] В наружных частях клеточной оболочки часто можно обнаружить темные пигменты — меланины. К внутренней стороне клеточной стенки примыкает цитоплазматическая мембрана — плазмалемма. Одна из основных ее функций — поддерживать в клетке определенное осмотическое давление. Сквозь плазмалемму внутрь клетки поступают вещества, служащие источником питания, а наружу выделяются продукты химической активности клетки. Таким образом, цитоплазматическая мембрана играет роль пограничной стражи, которая пропускает внутрь клетки или выдворяет из нее определенные вещества, причем сама активно способствует этому процессу. Важнейшей структурой клетки является эндоплазматический ретикулум — система канальцев и пузырьков (цистерн). Различают два типа эндоплазматического ретикулума — гладкий и зернистый. На поверхности последнего расположены рибосомы — основные центры синтеза белка.

В клетках грибов, как и в клетках растительных и животных организмов, обнаружены митохондрии — особые энергетические станции клеток. В них протекают процессы химического преобразования веществ, благодаря которым клетка приобретает необходимую ей энергию.

Важный жизненный центр клетки — ядро. Это — "планирующий орган", управляющий деятельностью клетки и обеспечивающий передачу наследственных свойств от одного поколения другому. Ответственность за эту операцию несут, как уже говорилось, молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), содержащиеся в ядре. У грибов встречаются одноядерные (монокарионы), двухъядерные (дикарионы) и многоядерные (мультикарионы) клетки. Ядра грибных клеток обладают интересной особенностью — они могут передвигаться из старых частей мицелия к растущим. Механизм этого движения пока еще до конца не изучен.

В клетках гриба есть свои кладовые, где хранятся запасы питательных веществ; гликоген в виде гранул содержится в цитоплазме, там же можно обнаружить капли масла и волютин (питательное вещество, состоящее из полифосфатов, а также соединений, близких к нуклеиновым кислотам).

Что можно увидеть в лаборатории

Читателя, случайно попавшего в лабораторию миколога или микробиолога, поразит обилие стеклянных сосудов различной формы — цилиндрических, шарообразных, плоских, больших и маленьких — для выращивания грибов, для приготовления питательных сред и различных реактивов, необходимых для изучения грибов. Многие сосуды названы по имени ученых, впервые применивших их в своей работе. Здесь можно увидеть колбы Пастера, Эрленмейера и Бунзена, матрас Ру, чашки Петри и Коха.

Мытье лабораторной посуды — это искусство, которым должен овладеть каждый ученый, проводящий лабораторный эксперимент. От чистоты посуды часто зависит судьба и успех опыта. В настоящее время промышленность облегчает работу ученых. Например, налажен выпуск стерильных чашек Петри одноразового пользования из пластмассы, упакованных в полиэтиленовые пакеты.

Сосуды с культурами грибов хранятся в специальных шкафах — термостатах, сохраняющих определенную температуру, благоприятную для роста грибов.

На полке в ряд выстроились бутылочки с красными, синими, зелеными, черными растворами — разнообразными красителями, используемыми для окраски грибов при изучении их под микроскопом. Большинство красителей, применяемых в микробиологии и микологии, принадлежит к производным анилина (анилиновые красители). Они представляют собой нейтральные соединения, построенные по типу солей, причем у одних красящее начало принадлежит основанию (основные или ядерные красители), а у других кислоте (кислые или протоплазматические красители). Комбинацией контрастных цветов основных и кислых красителей можно дифференцировать ядро и протоплазму. Кроме искусственных анилиновых красителей в микробиологии и микологии находят применение также естественные краски животного или растительного происхождения, например, кармин, добываемый из кошенили, а также гематоксилин, получаемый из кампешевого дерева.

"Меню грибов"

Грибы очень требовательны к пище, поэтому в лаборатории хранится весьма разнообразный ассортимент питательных веществ, необходимых для приготовления питательных сред. Для нормального развития гриба нужно, чтобы среда содержала все необходимые для него элементы, причем в форме, наиболее подходящей для усвоения.

Каково же "меню" грибов? Основу их питания составляют два элемента — углерод и азот. Источниками углерода служат различные углеводы; например, сахароза, глюкоза, фруктоза, инулин, крахмал. Источники азота могут быть минеральными (азотнокислый калий, азотнокислый натрий и другие) и органическими (пептон, дрожжевой экстракт). Многие грибы предпочитают твердые питательные среды, поэтому в питательную среду вводят вещество, которое способствует превращению питательной жидкости в твердый субстрат. Впервые такое вещество применил немецкий ученый Роберт Кох, посвятивший свою жизнь исследованию всевозможных заразных болезней.

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.

Микроскопические гурманы

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.

Методы стерилизации

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

'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.

Для чего нужны чистые культуры

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.

Получение чистых культур — дело совсем не простое. Еще Пастер в своих "Этюдах о пиве", вышедших в 1876 году, писал, что случайная ассоциация разнообразных организмов в культурах, которые предполагаются однородными, составляет одно из главных затруднений при исследовании низших организмов. Действительно, питательные среды, годные для какого-либо организма, обыкновенно подходят и для многих других. Если посеять в питательную среду какой-нибудь гриб, то вместе с ним появятся также и другие организмы, чьи споры, находясь постоянно в воздухе, вносятся во время посева вместе со спорами исследуемого гриба.

По мере того как субстрат начинает изменяться под влиянием жизнедеятельности развившихся в нем организмов, последние постепенно исчезают, уступая место другим, для которых изменившаяся питательная среда оказывается более подходящей. Насколько сейчас эти явления понятны и обоснованы, настолько они прежде были загадочны и неожиданны. Они часто порождали в науке неверные предположения, например, о связи организмов, ничего общего между собой не имеющих. Так, достаточно серьезно утверждалось, что дрожжи превращаются в гриб энтомофтора, если их поедает муха, или в гриб мукор, если попадают в воду. Сколько было сделано ошибочных выводов относительно генетической связи плесневых грибов, дрожжей и бактерий, сколько наблюдений проведено якобы за превращениями низших растений в простейших животных! Любопытно, что многие из подобных ошибок являлись результатом неправильно понятого и неудачно применявшегося учения о плеоморфизме грибов, заключавшегося в том, что многие грибы имеют по несколько форм размножения. Но в то время, как французский миколог Л. Тюлян, автор учения, исходил в своих выводах о связи различных форм грибов из точных и тщательных наблюдений, его увлекшиеся последователи видели, по словам де Бари, случаи плеоморфизма там, где различные формы грибов появлялись на одном и том же месте, одна около другой или одна после другой. Все, что ни вырастало на засеянном месте, относилось ими к плеоморфному виду.

Для большинства физиологических работ, например для исследования вопроса, какие вещества из питательной среды берет изучаемый организм и какие вещества он выделяет в нее, необходима только чистая культура — ведь посторонние виды исключают возможность правильных выводов. Решение этой проблемы потребовало от ученых много времени и труда, прежде чем были достигнуты вполне удовлетворительные результаты.

Как получить чистую культуру

Более или менее сложные методы получения чистых культур известны еще со времен Коха. При использовании исключительно жидких сред выделение микроорганизмов из их смеси возможно только путем постепенного разбавления культуры каким-либо стерилизованным раствором до тех пор, пока в каждой капле жидкости не будет содержаться более одной микробной клетки. Заражая такой каплей стерилизованную среду, получают чистую культуру микроорганизма. Этот прием впервые был использован Пастером, но в настоящее время применяется редко.

Известный немецкий миколог О. Брефельд еще в 1874 году высказал мысль о необходимости пользоваться при исследованиях развития грибов абсолютно чистым материалом. Исходной точкой наблюдений каждого изучаемого гриба должна быть, по его убеждению, одна клетка, одна спора. Тщательно разбавляя материал в стерильной воде, Брефельд сумел изолировать на предметных стеклах или во влажных камерах по одной споре, а затем непосредственно под микроскопом проследить за их развитием. Таким образом, ученый исследовал множество грибов, и его работы до сих пор служат образцами точных наблюдений. Однако способ, разработанный Брефельдом, оказался неприменимым для физиологических исследований.

Первые попытки разведения грибов в массе в чистом виде основывались на различном отношении разных групп организмов к составу и свойствам питательного субстрата. Так, Пастер, культивируя дрожжи, способные развиваться в кислой среде, прибавлял к питательной среде 1-2 процента винной кислоты для подавления роста бактерий, в кислой среде не развивающихся.

Но только с введением в микробиологическую практику гениального по своей простоте принципа плотных сред изолирование микроорганизмов и получение чистых культур было поставлено на твердую основу. Суть этого принципа заключается в том, что при достаточном удалении колоний друг от друга на плотной среде пересевом в пробирки со стерилизованной средой легко удается получить чистые культуры.

В настоящее время самым надежным, но и самым сложным методом получения чистых культур считается метод с применением специального прибора — микроманипулятора. Механизм этого прибора настолько тонок, что позволяет совершать перемещения на тысячные доли миллиметра. Он соединен с микроскопом, в который можно наблюдать живые клетки микроорганизмов. Исследователь выбирает в видимом поле место, где находится одна единственная клетка. Поймав ее при помощи микроманипулятора, он переносит ее на приготовленную простерилизованную питательную среду. Из изолированной таким образом клетки и вырастает чистая культура.

Коллекции микроорганизмов

Любой читатель без труда представит себе ботанический сад с цветами всех уголков земного шара, с пальмами, кактусами и орхидеями в оранжерее. Но мало кто знает, что свои "ботанические сады" есть и у микробиологов, правда выглядят они совершенно иначе: холодные помещения, где множество полок уставлено бесконечными рядами штативов, заполненных пробирками с находящимися в них колониями микроорганизмов.

В последнее время все чаще отмечается роль коллекций микробных культур в развитии как теоретических аспектов науки — микробиологии, микологии и биохимии, так и в обслуживании ими многочисленных отраслей промышленности и сельского хозяйства, не говоря уже о медицине и ветеринарии. С этим же связано и успешное решение крайне важной современной проблемы — борьбы с биологическим разрушением различных материалов: строительной древесины, хлопка, шерсти, резины, пластиков, оптического стекла, покрытий металлических изделий и прочее. К созданию таких коллекций привлечено внимание даже Международной ассоциации микробиологических обществ. В 1962 году создана особая Секция коллекционных культур, задача которой — способствовать созданию микробных коллекций в странах, особо нуждающихся в них, при необходимости оказывать им денежную помощь и стремиться к унификации методов их работы. В нашей стране Всесоюзная коллекция микроорганизмов создана в 1958 году.

Самая большая коллекция микроскопических грибов находится в Нидерландах в городе Баарне. Там же создано Центральное Бюро чистых культур.

Самая большая коллекция микроскопических грибов находится в Нидерландах

Однако питательные вещества в пробирках, где содержатся культуры, постоянно расходуются, а в среде накапливаются продукты жизнедеятельности организмов. Оба эти процесса неблагоприятно влияют на состояние культуры, поэтому через определенное время ее нужно пересевать на свежую питательную среду. Как правило, большинство культур пересевают 2-3 раза в год.

Чтобы избежать большой трудоемкой работы по пересеву, прибегают к консервации микроорганизмов, стараясь тем или иным способом задержать или приостановить их жизненные процессы. Наиболее простой метод консервации состоит в том, что их хранят в холодильнике при температуре около 0°С.

В ряде случаев культуры хранят под минеральным маслом. Этот метод также чрезвычайно прост и поэтому широко применяется как в больших, так и в малых коллекциях. Масло предохраняет культуру от высыхания и уменьшает доступ к ней кислорода. Но тем не менее культуры, залитые минеральным маслом, продолжают слабо расти и развиваться.

Раньше промышленными лабораториями широко применялся метод хранения споровых форм в почве, песке, опилках или торфе. Многие виды при этом сохраняют жизнеспособность до 25 лет.

Еще один способ консервации гриба — замораживание с помощью жидкого азота или жидкого воздуха. В данном случае на жизнеспособность клеток влияют скорость охлаждения и скорость последующего оттаивания, температура хранения после замораживания и некоторые другие факторы. В природе, например, обнаруженные во льдах Антарктиды микроскопические грибы, пребывание которых в замороженном состоянии исчислялось многими веками, тем не менее сохранили жизнеспособность и возобновили свой рост, когда их поместили в благоприятные условия, на подходящую для них питательную среду.

Науке известен еще один способ консервации — лиофилизация. Вода под пониженным давлением удаляется из замороженного материала в результате превращения льда непосредственно в пар, минуя жидкое состояние. Уже более 60 лет известно, что микроорганизмы, высушенные таким образом, остаются жизнеспособными в течение очень длительного времени. Использование этого метода началось в 40-е годы в США. Первые удовлетворительные результаты были получены для нескольких видов плесневых грибов, а позднее и для многих других.

Сейчас лиофилизация широко используется в наиболее крупных коллекциях культур микроорганизмов как основной метод хранения.