Доклад по теме дереворазрушающие грибы

Обновлено: 19.05.2024

Целлюлолитические ферменты, осуществляющие биодеградацию целлюлозы, самого распространенного биополимера на Земле, занимают центральное место в круговороте органического углерода [2]. Основными микроорганизмами,

Ферменты дереворазрушающих грибов

Другие дипломы по предмету

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФЕРМЕНТЫ ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИХ ГРИБОВ

Автор курсовой работы: К.С. Мешкова

Специальность 240901 биотехнология

канд. биол. наук, доц. Н.А. Атыкян

Курсовая работа содержит 35 листов, 4 рисунка, 32 использованных источника.

ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИЕ ГРИБЫ, КСИЛОТРОФЫ, БАЗИДИОМИЦЕТЫ, ЛИГНИН, ЛИГНИНПЕРОКСИДАЗА, ЛАККАЗА, Mn-ПЕРОКСИДАЗА, ЦЕЛЛЮЛАЗЫ, ЦЕЛЛОБИОЗОДЕГИДРОГИНАЗА, ЭКЗОЦУЛЛЮЛОЗА, ЭНДОЦЕЛЛЮЛОЗА, ЦЕЛЛОБИОЗА.

Цель работы - изучение литературных источников по ферментам дереворазрушающих грибов.

В результате проведенной работы были рассмотрены основные представители ксилотрофных базидиальных грибов, их лигнолитический и целлюлолитический ферментативные комплексы, и их применение в промышленности.

. Характеристика дереворазрушающих грибов

.1 Грибы, участвующие в разрушении древесины

1.2 Базидиомицеты - основные представители дереворазрушающих грибов

. Лигнолитический ферментативный комплекс дереворазрушающих грибов

3. Целлюлитический ферментативный комплекс дереворазрушающих грибов

. Практическое применение дереворазрушающих грибов и их ферментов в биотехнологии

Список использованных источников

Структурный каркас почти всех наземных растений состоит из полимеров: лигнина, гемицеллюлозы, целлюлозы. Объединяясь в различных пропорциях, они образуют лигноцеллюлозный материал. На его долю приходится основная часть биомассы, остающейся в огромных количестве в виде отходов сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности и других отраслей хозяйственной деятельности человека (древесина, солома, рисовая шелуха, использованная бумага, картон и т.д.). Эти отходы необходимо перерабатывать или использовать в качестве промышленного сырья [1].

Грибы всегда вызывали интерес человека загадочностью своей природы. Их плодовые тела несущие миллиарды спор, появляются на почве, на деревьях, на травянистых растениях, включая культуры [2]. Они относятся к третьему царству природы Fungi или Mucota. Их относят к главным мусорщикам - утилизаторам мертвого органического вещества [3].

Превращение древесины в природе сводится в конечном итоге к ее полному разложению и гумификации. Основную роль в нём безусловно играют различные грибы-ксилотрофы. На их долю приходится более 90% разлагаемой древесины. Несмотря на то, что бактерии обладают широким набором целлюлаз, гемицеллюлаз и пектиназ, они в очень ограниченной степени разлагают лигнин [4].

Благодаря мощной внеклеточной ферментативной системе грибов-ксилотрофов позволяют им утилизировать труднодеградируемые полимеры клеточных стенок древесины вплоть до полного разложения. Это стимулирует интерес к их интенсивным исследованиям [5]. Традиционно ксилотрофы рассматриваются как источники разнообразных ферментов для трансформации древесины. В настоящее время перспективно использовать как транспортные средства, способные доставить ферменты в нужные компартменты древесной клетки. Это может использовать для направленной трансформации древесины, получения смешанных композитов высокой прочности. В качестве потенциальных связующих в древесных композитах, за счет образуемых ими красителей хиноидной структуры, склонные к дальнейшей конденсации [3].

Выращивание ксилотрофов на лигноцеллюлозных отходах можно получать не только дополнительный источник белка, но и ценные компоненты для медицины, получаемые из плодовых тел, мицелия (полисахариды, стерины). При этом решается проблема загрязнения окружающей среды.

В связи с этим были рассмотрены основные представители ксилотрофных базидиальных грибов, их лигнолитический и целлюлолитический ферментативные комплексы, и их применение в промышленности.

1. Характеристика дереворазрушающих грибов

1.1 Грибы, участвующие в разрушении древесины

На древесину в процессе эксплуатации воздействует целый ряд факторов окружающей среды, приводя к ее старению и разрушению. Среди них: климатические (УФ - излучение, влажность, ветровые нагрузки, кислород воздуха) и биологические (грибные поражения, поражения насекомыми, бактериями, водорослями). Процесс деструкции заложен самой природой для поддержания экологического равновесия, поэтому в естественных условиях древесина, с течением времени, разрушается до углекислого газа и воды - самых простых химических соединений [6]. Грибы приспособлены к существованию в порах плотного субстрата, бедного питательными веществами, но содержащие трудноусваиваемые источники углерода - лигнин и кристаллическая целлюлоза [4].

Грибы, развивающиеся на древесине (ксилофилы, ксилотрофы), практически все принадлежат к трем классам высших грибов, имеющие разделенные на клетки (септированные) гифы. Это аскомицеты (Ascomycetes, сумчатые грибы), дейтеромицеты или несовершенные грибы (Deuteromycetes, Fungi imperfecti), и базидиомицеты (Basidiomycetes) - наиболее сильные разрушители [2].

На первой стадии при поражении, на древесине появляются грибы, питающиеся соками живого дерева. Такие как плесневые грибы Penicillium, Aspergillus, живущие на поверхности древесины. Затем в подготовленных плесневыми грибами оптимальных условиях начинают размножаться деревоокрашивающие грибы. Завершают процесс разложения древесины дереворазрушающие грибы. Они вызывают сильное гниение древесины, приводящее к появлению продольных и поперечных трещин, а затем и минерализации древесины [7].

У плесневых грибов поверхностная часть грибницы развивается на поверхности древесины и образует на ней налет в виде скопления окрашенных спор, мицелия и органов спороношения, как показано на рисунке 1.1. На древесине обычно встречается плесень зеленоватая и белая, но иногда розовая, желтая или темная. Плесневые грибы развиваются в температурном диапазоне 24°С − 30°С. Они являются возбудителями окислительного брожения. В качестве промежуточных продуктов этого биохимического процесса образуются органические кислоты, такие как глюконовая, фумаровая, винная, яблочная, щавелевая, янтарная и лимонная. Эти кислоты разъедают органические материалы, т.е. древесину. Основные виды плесневых грибов: Sporotrichum, Trichoderma, Penicillium, Mucor, Thamnidiu, Cladosporium.

Рисунок 1.1 − Плесневые грибы:

A)Вид колонии на чашке; B) Под микроскопом; C) На древесине

Рисунок 1.2 − Деревоокрашивающие грибы

А) Колонии; B) Под микроскопом; C) На древесине

Макроскопические признаки поражения древесины этими грибами в виде окраски обычно проявляются уже на 2-3 сутки после инфицирования. Это обусловлено тем, что молодой мицелий бесцветен и начинает выделять типичный пигмент не сразу. На поверхности древесины может развиваться воздушный мицелий и органы спороношения в виде пушистого или порошкообразного окрашенного налета [6].

В зависимости от характера заражения и распространения в древесине гиф грибов различают поверхностную и глубокую синеву. Ограниченное распространение грибов в глубь древесины связано с задержкой их роста в результате подсыхания древесины. Глубокие окрасы проникают в древесину более чем на 2 мм. Среди них различают сплошные, охватывающие всю заболонь (глубокая синева) и пятнистые, поражающие отдельные участки заболони. Глубина залегания окраски при подслойной синеве зависит от вида гриба, размера свойственной ему зоны бесцветного молодого мицелия (зоны скрытой синевы), ширина которой колеблется от 5 до 12 мм. Грибы-возбудители синевы, попавшие из воздуха на поверхность свежеспиленной древесины в виде спор, не дают сразу окраски в течение двух и более недель (период бесцветной, скрытой синевы). Окрашивание появляется на третий-четвертый день. Деревоокрашивающие грибы оптимально развиваются в диапазоне влажности 50-90%. В древесине, насыщенной водой, деревоокрашивающие грибы не способны развиваться из-за отсутствия кислорода. Для прорастания грибов этой группы необходима высокая влажность и аэрация [4].

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Департамент образования Администрации г.Саров

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

Некоторые экологические особенности произрастания древоразрушающих грибов

Автор работы: Кудакова Александра Анатольевна,

Руководитель работы : Габдулина Галина Алексеевна,

педагог дополнительного образования

Глава I . Литературный обзор…………………………….…………………. 4

Глава II . Методы и методики проведения исследований ………………. 5

Глава III . Результаты и их обсуждение…………………………………………………. …6

3.1. Видовой состав древоразрушающих грибов на территории Станции юных натуралистов……………………………………………………………. 6

3.2. Видовой состав древоразрушающих грибов на территории Парка культуры и отдыха.…………………………………………………………. 9

Литература и Интернет-источники……………………………………………………..……12

Грибы - большая группа организмов, широко распространенная по всему земному шару, имеющая, как правило, нитчатое строение вегетативного тела, большое количество спор для размножения, питающаяся, в основном, готовыми органическими веществами.

Все грибы - гетеротрофные организмы, лишенные возможности синтезировать органические вещества.

К древоразрушающим грибам относится более 150 видов базидиальных и частично сумчатых грибов. Они разрушают мертвую древесину ветвей, пней, естественного опада, чем выполняют определенную положительную роль, минерализуя органические вещества, ускоряя тем самым круговорот минеральных соединений в почве.

Поражение стволов и ветвей растущих деревьев наблюдаются во всех природных зонах, поясах равнинных и горных лесов, во всех типах леса, на всех древесных и кустарниковых породах. Все органические остатки разлагаются при помощи грибов, бактерий и почвенных животных. Без этой полезной роли грибов жизнь лесных биоценозов и особенно их почвенное питание было бы невозможным. [7]

Выяснению некоторых особенностей древоразрушающих грибов, встречающихся на лиственных и хвойных деревьях и характеристике их местообитания, посвящена моя работа.

Цель работы: выявить экологические особенности древоразрушающих грибов, поселяющихся на лиственных и хвойных деревьях , произрастающих на территории станции юных натуралистов (искусственные насаждения) и парка КиО им. П.М.Зернова (естественный лес).

Определить видовой состав древоразрушающих грибов на исследуемых территориях.

Выявить часто и редко встречаемые виды древоразрушающих грибов.

Установить распределение плодовых тел древоразрушающих грибов на стволах деревьев.

Практическая значимость исследования: состоит в том, что оно вносит вклад в развитие знаний о видовом многообразии и особенностях экологии трутовых грибов на территории ЗАТО Саров.

Методы и методики проведения исследования: методы исследования грибов, развивающихся на древесных растениях; методика измерения высоты деревьев; методика измерения диаметра ствола. Определение видов древоразрушающих грибов проводилось по определителям: Бондарцева М. А. Соколовой Э.С., Мозолевской Е.Г., Каплана Б.М.

Глава I . Литературный обзор.

1.1. Древоразрушающие грибы

Среди грибов, связанных в своём развитии с лесом, особую экологическую группу составляют древоразрушающие грибы. Эти грибы, вызывающие гниение стволов, ветвей и корней деревьев, представляют самую многочисленную и важную в хозяйственном отношении группу. Гниение – очень сложный биологический процесс разложения и распада древесины, вызываемый особой группой древоразрушающих грибов, приспособленных к жизни в древесине и питанию составляющими её элементами: лигнином и целлюлозой. При развитии гнилей у пораженных деревьев резко нарушаются основные физиологические процессы, что, в свою очередь, приводит к снижению прироста и общей жизнеспособности деревьев. В лесных насаждениях при сильном развитии гнилостных процессов наблюдаются ветровал и бурелом пораженных деревьев.

Кроме чисто биологического вреда, выражающегося в снижении жизнеспособности пораженных деревьев, дереворазрушающие грибы приносят и технический вред, разрушая основной продукт леса – древесину. [7]

Одна из самых распространенных групп ксилотрофов - трутовики. Их типичный представитель – трутовик настоящий распространен по всей планете. Своё название он получил в те времена, когда внутреннюю часть его высушенного плодового тела использовали как зажигательный трут для кремневого огнива. На территории нашей страны чаще всего он встречается на берёзах.

Копытообразные плодовые тела трутовиков располагаются на поверхности стволов деревьев, а грибница пронизывает их изнутри. Эти грибы, энергично разрушая древесину, выполняют роль лесных санитаров. Многим из нас приходилась сталкиваться в лесу с результатами их работы. Поваленные трухлявые стволы, поросшие грибами, мхами и лишайниками, - вот что осталось от некогда величественных лесных великанов. Без трутовиков невозможно быстрое разложение древесины и, следовательно, невозможен круговорот веществ в лесу.

В деятельности трутовиков можно наблюдать своеобразную эстафету. Одни виды губят живые деревья, другие поселяются на мертвой, но ещё не разложившейся древесине и начинают разлагать её. Вслед за ними появляются те, которые довершают разложение древесины, превращая её в труху. [6]

1.2. Методы борьбы

При поражении растения стволовыми дереворазрушающими грибами вылечить его невозможно. Все усилия должны быть направлены на профилактику. Очень важно, чтобы растения не были угнетены в росте, не имели открытых повреждений коры, а рядом не было очага заболевания.

Нельзя оставлять засохшие ветви в кроне дерева. Спилы ветвей при обрезке желательно сразу закрывать от попадания спор грибов, окрашивая их антисептиком или замазывая садовым герметиком (пастой). Садовый вар может плохо удерживаться на влажной поверхности живой древесины. При удалении здоровых засохших частей лучше оставить прослойку сухой древесины с образовавшимся в ней биологическим барьером, чем заново травмировать растение.

При обнаружении плодовых тел на дереве нужно сразу их убрать и сжечь. В месте появления гриба можно сделать инъекцию системного фунгицида. Для этого там сверлится отверстие диаметром 6- 8 мм, глубиной до неповреждённого участка. Обычно граница между поражённой и здоровой древесиной легко определяется по изменению цвета опилок. Высверливаемый канал должен располагаться наклонно, чтобы удобно было залить в него раствор препарата. Затем отверстие на коре закрывают пробкой или герметиком. Это даёт шанс замедлить развитие болезни. В другом варианте можно пролить почву вокруг поражённого дерева таким же раствором в меньшей концентрации, увлажнив весь корнеобитаемый слой.[12]

Глава II . Методы и методики проведения исследований

Исследования велись маршрутным методом.

Измерения высоты деревьев проводилось по стандартной методике

Высоту дерева определяли с помощью обычной линейки. Для этого, держа линейку на вытянутой руке перед глазами, надо отойти от измеряемого дерева на 10-30 метров и зафиксировать верхний конец линейки на вершине дерева. Высоту дерева вычисляли по формуле:

А - расстояние от наблюдателя до дерева (измеряется рулеткой или шагами);

а – расстояние от глаз наблюдателя до линейки;

в – расстояние по линейки между визирными линиями;

h – расстояние от земли до уровня глаз.

Измерения диаметра ствола.

Для этого измерили длину окружности на высоте 1,3 м. Полученную длину окружности поделили на 3,14.

Измерения высоты расположения плодовых тел гриба.

Определения состояния древесины (живое, сухостой, валежник).

Выявления видового состава древоразрушающих грибов.

Для выявления видового состава древоразрушающих грибов проводили фотографирование, после чего фото сверяли с определителями древоразрушающих грибов.

Выявления встречаемости древоразрушающих грибов.

В зависимости от количества видов древоразрушающих грибов, встреченных на стволах деревьев, а также от количества встреч того или иного вида гриба, выявлялись часто и редко встречаемые виды древоразрушающих грибов.

Для установления распределения видов древоразрушающих грибов по высоте на стволах деревьев фиксировались минимальная и максимальная высоты выхода и сторона света расположения плодовых тел для каждого вида древоразрушающего гриба.

Определения приуроченности грибов к диаметру ствола (какие наиболее поражены: толстые, тонкие, средние). [7]

Глава III . Результаты и их обсуждение.

3.1. Видовой состав древоразрушающих грибов

на территории Станции юных натуралистов

Мы провели обследование территории Станции юных натуралистов (далее СЮН) на наличие на стволах деревьев и кустарников древоразрушающих грибов. Было обследовано 135 стволов деревьев и кустарников, в том числе:

- яблоневый сад – 75 деревьев;

- учебно-опытный участок – 4 дерева;

- аллея конского каштана – 9 деревьев;

- голубая ель – 4 дерева;

- дендрарий – 40 деревьев и кустарников.

Дендрарий, площадью 700м 2 , был заложен в 1971 году. Здесь растут: амурский бархат, орех маньчжурский, черемуха виргинская, конский каштан, клен остролистный, лещина, дуб черешчатый, ель обыкновенная, сосна, рябина обыкновенная, сирень белая, барбарис (Приложение №1).

На территории дендрария было выявлено 5 деревьев, поражённых древоразрушающими грибами, из них: маньчжурский орех (2экз.), конский каштан (1экз.), амурский бархат (2 экз.) и яблоня (1 экз.) на территории яблоневого сада.

Измерили высоту деревьев, диаметр ствола, высоту расположения плодового тела гриба, состояние древесины, стороны расположения плодового тела гриба (Приложение №1- №5).

С помощью атласа-определителя установили видовой состав древоразрушающих грибов:

Трутовик настоящий ( Fomes fomentarius) (Приложение №6)

Встречается часто в течение всего года на мертвых, редко на живых стволах, ветвях и пнях лиственных деревьев. Несъедобный. [1]

Трутовик плоский ( Ganoderma lipsiense) (Приложение №7)

Плодовые тела трутовика плоского удивляют изменчивостью своей формы, размеров и, в определенной степени, окраски. Плодовые тела от 8 до 50 см диаметром, полукруглые, сверху довольно плоские, приросшие боком, серо-коричневые, с белым краем, концентрическими бороздками, с тонким налетом цвета какао в период активного высвобождения спор. Ткань на срезе плодового тела плотная, светло-коричневая. Снизу с белыми или кремовой окраски порами, которые при надавливании сразу же становятся коричневыми. Споры коричневые, бородавчатые, усеченно-яйцевидные.

Встречается очень часто в течение всего года, в основном на мертвых стволах и пнях осины, ольхи, березы, дуба, ивы; значительно реже – на хвойных. Чрезвычайно редко вырастает на живых деревьях (тополь, дуб). Несъедобный. [2]

Трутовик бугристый ( Daedaleopsis confragosa) (Приложение №8)

Распространенный трутовик с характерными удлиненными порами. Шляпки 3-15 см в диаметре, широко приросшие, полукруглые до вееровидных, с острым краем, слабовыпуклые, мелкоморщинисто-бороздчатые, голые, охряные или серо-коричневые, в старости почти черно-коричневые, снизу с одним слоем трубочек с лабиринто-видными порами. Поры светло-охряные, затем охряно-серые, при надавливании краснеют и затем становятся коричневыми. Гименофор иногда почти пластинчатый. Споры бесцветные, гладкие, узкоцилиндрические. [11]

Трутовик окаймленный (Fomitopsis pinicola) (Приложение №9)

Этот яркий трутовик с концентрически полосатой, красно-серовато-черной шляпкой можно найти повсюду. Плодовые тела от 5 до 25 см в диаметре, полукруглые, от копытовидных до толстовееровидных, широко приросшие к дереву, с красиво расцвеченной поверхностью: по краю беловато-желтые, далее от желто-оранжевых до красно-коричневых, в наиболее старых частях – до серых и серо-черных. На нижней стороне с мелкими желтоватыми порами. Сердцевина твердая, древесинно-желтая. Споры бесцветные, гладкие, эллипсовидные.

Встречается очень часто, и, как любой хорошо сохраняющийся многолетний трутовик, его можно найти в течение всего года на отмерших, реже на живых стволах, ветвях, пнях хвойных и лиственных деревьев. Плодовые тела на живых деревьях обычно вырастают в нижней части дерева. Несъедобный. [3]

Трутовик чешуйчатый ( Polyporus squamosus ) (Приложение №10)

Этот условно-съедобный гриб-паразит, селящийся на деревьях, помимо научных имеет еще и несколько народных названий: люди прозвали его пестрецом, вязовиком, пеструшкой, трутовиком пестрым, а также заячником. Шляпка своей формой напоминает раскрытый веер или тарелку, часто асимметричная, очень крупная, мясистая, иногда достигает диаметра 30 см и толщины 6 см. У молоденьких грибов она почковидной формы. У основания обычно вдавленная, с опущенными вниз тонкими загнутыми краями. Кожица плотная, чешуйчатая, желтого или светло-коричневого цвета с темно-коричневыми чешуйками, расположенными концентрически. Ножка короткая, плотная, толстая, длиной до 10 см и толщиной до 4 см, располагается в основном у края шляпки, может быть как изогнутой, так и прямой. Нижняя часть ее очень плотная, темного, иногда почти черного цвета, верхняя – светлее, пористая, белая или желтоватая. Мякоть плотная и сочная у молодых грибов и отвердевающая, напоминающая пробку – у зрелых и старых. Трубчатый слой, нисходящий по ножке, имеет угловатые поры с неровными краями, до 1 мм диаметром, окрашен в светлый кремовый цвет, возможно с легкой желтизной. Съедобный.

Видовой состав древоразрушающих грибов достаточно разнообразен (табл. 1). Однако, все грибы относятся к семейству трутовиков. Т рутовики различаются между собой по форме, строению и окраске плодовых тел и спор, а также по силе разрушения разных видов деревьев. Наиболее сильными разрушителями являются грибы, образующие крупные плодовые тела.

Биологические факторы - это воздействие живых организмов, которые способны повреждать древесину. К ним относятся грибы, бактерии, насекомые и водоросли.

Биоповреждение происходит, в основном, в результате использования грибами и насекомыми в качестве источника питания целлюлозы, лигнина и других компонентов древесины. Бактерии по сравнению с грибами и насекомыми, непосредственно разрушающими волокна древесины, причиняют меньший ущерб и оказывают косвенное повреждающее действие.

Среди грибов, вызывающих биоповреждения древесины, выделяют три основные группы: грибы поверхностной плесени (плесневые), деревоокрашивающие и дереворазрушающие.


Древесину повреждают различные насекомые. Для укрупненного разделения можно разбить виды насекомых, живущих в древесине, на две группы.

К первой группе относятся насекомые, откладывающие яйца на стволы деревьев, покрытые корой. В древесину, лишенную коры, эти насекомые яиц не откладывают и опастности для неё не представляют. Они могут попадать в дома, которые строятся из сырой древесины, где прекращают свое развитие и не оставляют потомства. Личинки этих насекомых питаются содержимым клеток древесины и углеводами клеточных оболочек, но не создают клетчатку. Среди них особенно распространены короеды, златки, большинство усачей, рогохвосты, сверлильщики, бострохиды.

Ко второй группе относятся насекомые, откладывающие яйца в трещины и щели древесины, лишенной коры. На живые деревья и бревна, покрытые корой, они не нападают. Эти насекомые способны переваривать клетчатку древа, которую растворяют с помощью специальных веществ (ферментов), находящихся в их кишечнике, или при участии одноклеточных организмов, присутствующих в кишечнике (симбионтов). К ним относятся точильщики, домовые усачи, слоники-трухляки, термиты, часть древо-грызунов.

Насекомых, разрушителей древесины, обычно делят на стволовых и технических вредителей. К первым относят насекомых, поселяющихся на ослабленных, но еще живых деревьях, покрытых корой. Личинки этих насекомых питаются под корой и в древесине, которая еще до рубки деревьев бывает повреждена и частично теряет свои технические качества. Технические вредители поселяются на срубленных деревьях и лесоматериалах. Их делят на две подгруппы: представители первой заселяют только свежесрубленные деревья и лесоматериалы в коре, а представители второй — окоренную древесину (в том числе старую древесину в домах и различных сооружениях).

  • Воздействие бактерий ограничивается заболонной древесиной, компоненты же ядровой древесины к нему устойчивы.
  • Водоросли обычно выглядят как зеленые наросты, расположенные на северной стороне деревянных фасадов. Водоросли не вызывают гниения, но являются признаком повышенного содержания влаги в древесине, с чем связан риск повреждения грибами.


Климатические факторы разрушения - это ветер, пыль, осадки, солнечный свет, воздух, перепады температур, которые приводят к усушке, набуханию, образованию трещин и увеличивают риск биологического повреждения древесины.

  • Колебания влажности воздуха могут привести к деформации деревянных конструкций, поэтому крайне важно понизить свойственную древесине способность к влагопоглощению. Повышенное содержание влаги приводит к выщелачиванию.
  • ИК-лучи, нагревая древесину, могут привести к усушке и образованию трещин, а также вызывать смолотечение из сучков и отложение смолы в древесине хвойных пород, а это ведет к проблемам при обновлении покрытий.
  • УФ-составляющая солнечного излучения вызывает разрушение древесины на молекулярном уровне - деструкцию лигнина. В итоге древесина приобретает сероватый оттенок, а волокна начинают отслаиваться и подниматься.
  • Биоповреждения древесины, как правило, сочетаются со старением под действием погодных факторов, механических или других эксплуатационных нагрузок. Под влиянием периодических увлажнений, смены температуры, солнечного света и других факторов происходит разрыхление волокон поверхностного слоя древесины, повышение ворсистости (мацерация). Здесь скапливаются влага и пыль и создаются благоприятные условия для развития спор грибов, вызывающих умеренную гниль. Со временем в более глубоких слоях развиваются грибы — возбудители сплошной гнили. Пораженная гнилью древесина легче впитывает воду. Имеющиеся трещины, за счет усадки древесины, расширяются. Замерзающая в трещинах вода усиливает разрушения, появляются сколы и осыпи заболони. Более уязвимым становится ядро древесины.

В зависимости от характера и условий эксплуатации различают медленный (хронический) и быстрый (острый) тип биоповреждений древесины. К медленному типу относятся случаи биоповреждений древесины, находящейся в контакте с атмосферой (кровля и стены домов, настилы, платформы и т. п.), и в более тяжелых условиях — в контакте с почвой (опорные столбы, сваи, нижние венцы домов и т. п.).

При условии отсутствия конструктивных погрешностей и при правильной эксплуатации такие повреждения могут формироваться десятки лет. Случаи быстрых биоповреждений древесины происходят, как правило, в результате строительных и конструкционных ошибок и нарушений правил эксплуатации, например, плохой гидроизоляции от грунта, недостаточной вентиляции подполья, неисправностей водостоков, протечек кровли и др.

В природной обстановке вегетативное тело гриба (грибница) развивается на поваленных стволах, толстых сучьях, пнях. Рост и активность дереворазрушающих гри­бов в большой степени зависит от содержания доступного азота в субстрате. Так, например, этим можно объяснить начало разложения древесного ствола с клеток заболони. В слое заболони большинство растительных клеток живые, чем значительно облегчается усвоение азота. В сердцевине, конечно же, сосредоточена основная масса азотных соеди­нений, но преобладающее количество клеток здесь мертво. Такое положение способствует тому, что сердцевина по­дает продукты как бы в законсервированном виде, тогда как заболонь предлагает достаточно свежий ассортимент.

Грибы получают энергию только в процессе дыхания, выделяя при этом углекислый газ и воду. Чтобы возникло удачное заражение древесины должна быть обеспечена до­статочная возможность поступления воздуха и одновре­менного отвода продуктов дыхания.

Дереворазрушающие грибы в процессе своей жизне­деятельности выделяют пигменты разнообразной окраски. При действии на клетчатку целлюлозоразрушающих гри­бов происходит значительное, видимое на глаз ее потем­нение. В начальной стадии разрушения древесина приобретает ржаво-красную окраску, а позднее стано­вится темно-бурой. Такой цвет сопровождает освобожде­ние лигнина от связи с целлюлозой, которая полностью утилизируется. Разрушенная в процессе жизнедеятельно­сти грибов древесина загнивает. В зависимости от оттенка разрушенной древесины гниль бывает красной (бурой) и белой. Красную гниль вызывают целлюлозоразрушающие грибы (в основном трутовики), а белую—лигнинразру — шающие грибы (опенок, вешенка). В конечной стадии гниения древесина становится мягкой, расслаивается па­раллельно годичным кольцам, крошится, уменьшается по массе и объему.

В естественных условиях грибница дереворазрушаю — щих грибов всегда многолетняя, так как развивается внутри древесины, в более-менее стационарных условиях. Этого нельзя сказать о плодовых телах, растущих на по­верхности и подверженных прямому влиянию окружаю­щей среды. Поэтому плодовые тела значительно менее долговечны, чем созидающая их грибница. Продолжитель­ность их существования ограничена неделями, а часто и еще меньшим сроком. Исключение, правда, составляют не­которые виды несъедобных трутовых грибов. Их висячие на стволах безжизненные образования в форме ушей или копыт имеют мало общего с представлением о настоящем плодовом теле и скорее напоминают своего рода памятные знаки замурованной в толще дерева грибнице. Тем не менее в начале каждого сезона в них начинают созревать споры, что полностью рассеивает сомнение в их профес­сиональной непригодности. Жизнь таких плодовых тел может вполне достойным образом продолжаться в течение одного, нескольких и даже десятков лет.

Среди дереворазрушителей несъедобных видов более всего известным является домовой гриб. Он относится к тем видам, которые крайне редко встречаются в природе и распространены чаще всего по соседству с человеком, причиняя тому тем самым немалое беспокойство. В каче­стве субстрата для своей жизнедеятельности домовой гриб избирает деревянные части различных строений. Гриб заражает преимущественно районы нижних этажей и подвалов. Для полного уничтожения досок пола или балки ему требуется около 1-2 лет. Плодовые тела мяси­сто-пленчатой консистенции образуются на нижней по­верхности гниющей древесины и могут достигать иной раз значительных размеров (до нескольких метров в длину). Чтобы уберечься от сожительства с таким соседом необходимо при строительстве и эксплуатации здания не допускать возникновения условий, привлекающих гриб. Такие условия обычно создаются при плохой изоляции де­ревянных конструкций от фундамента, при плохой герме­тичности стен подвала, при протечках водопровода и неисправной вентиляции. Накопление сырости при этом бывает почти неизбежным, что, собственно, и влечет за собой неприятные последствия.

Заражение деревьев в лесу производится грибами-де — реворазрушителями через различного рода повреждения (затесы, отверстия). Грибница начинает свое развитие из спор, которые попадают на дерево при помощи ветра или воды, а также заносятся насекомыми или животными. Грибные гифы распространяются в виде пленок вдоль го­довых колец. На живых деревьях развивается небольшая часть дереворазушающих грибов, большее же их количе­ство поражает исключительно мертвую древесину: пова­ленные стволы, пни, валежник. Грибы-дереворазрушители проникают внутрь растительных клеток сквозь их обо­лочки. Сначала гифы проводят тщательный осмотр стенки из целлюлозы и лигнина путем ее ощупывания. Находя слабое место в виде утонченного слоя — поры, они полу­чают возможность беспрепятственно добраться до сле­дующей клетки, сделав таким образом маленький шажок в освоении пространства субстрата. Если поиск поры не увенчается успехом или грибница задумает завершить дело решительным броском, то гифы получают приказ буравить оболочку в любом месте, невзирая ни на какие затраты. В ход идут специальные заряды из ферментов. При этом мощность их бывает такова, что открывающиеся проломы — отверстия могут намного превосходить по диаметру самые толстые гифы. Наступление гиф сопровождается значительным разрастанием грибницы в поверхностных, наиболее открытых слоях субстрата. Когда все они будут наконец оплетены гифами, подобно паутиной, грибница берет тайм-аут. Его назначение состоит в том, чтобы за­крепиться на достигнутых позициях и не спеша оценить достоинства захваченной продовольственной базы. После периода затишья начинается очередной этап активной ра­боты — проникновение грибницы в более глубокие слои растительной ткани. Вследствие этого происходит замет­ное наращивание массы и объема грибницы в то время как масса и объем древесной клетчатки начинают претерпе­вать изменение в сторону убыли.

Чтобы подкрепиться основным питательным элемен­том субстрата — целлюлозой, грибница, как мы уже знаем, должна ее растворить. Этот процесс осуществляется не­сколькими ферментами, которые, поочередно вступая в него, подготавливают почву для успешного действия друг друга. Один фермент делает подкоп под фундамент клет­чатки. Другой способствует разложению его на отдельные кирпичи, третий приготавливает из них вещества водорас­творимой формы. Конечным продуктом всегда является глюкоза, которая сама затем, используясь для жизнедея­тельности, превращается в углекислый газ и воду. Един­ственным напоминанием о былой цитадели целлюлозы становятся многочисленные руины. Среди них присут­ствуют и остатки побочных элементов обмена веществ грибного организма — различных кислот, спиртов и т. п. Излишнее накопление таких элементов в субстрате (жизнь гриба внутри древесного ствола или пня продолжается до­вольно долго — до нескольких лет) может привести к отравлению грибных клеток и их последующей гибели. Однако здесь на выручку приходит природа. Периодиче­ски повторяющийся душ из атмосферных осадков вымы­вает из субстрата вредные вещества, либо доводит их концентрацию до безопасной величины. В обновленных чистых, нетронутых коридорах клетчатки снова начина­ется движение проголодавшихся грибных гиф.

Поскольку древесина по сравнению с почвенным слоем представляет довольно сложное соединение, естественно, что добыча из нее пищи более трудоемка. И в этом отно­шении грибы-дереворазрушители находятся в менее вы­годном положении, чем их собратья, развивающиеся в почве. Тем не менее компенсировать этот недостаток де- реворазрушителям помогает ассортимент ферментов, значительно более разнообразный, чем таковой у почвен­ных грибов. Количество ферментов может исчисляться де­сятком или в отдельных случаях, даже двумя десятками, тогда как почвенная грибная флора обходится весьма скромной цифрой в 3-4 фермента, редко в 5. Многочис­ленный набор ферментов помогает грибам-дереворазру — шителям выжить в достаточно ограниченном объеме среды (стволе, пне), используя при этом в питании почти все вещества, составляющие ткань древесины, а также ве­щества, сформировавшиеся как отходы жизнедеятельно­сти растительных клеток. Эти отходы накапливаются в оболочке клеток и вместе с лигнином и целлюлозой под­вергаются разложению. В основном они представляют собой вещества ароматической природы — ванилин, эфиры, спирты, кислоты. Каждое из них попадает на обе­денный стол гриба, превратившись под действием фермен­тов в удобоваримый продукт.

В распространении дереворазрушающих грибов по лесу часто отмечается между ними определенная взаимо­связь. Так, например, пара трутовиков — пахучий и окайм­ленный поселяются на одном субстрате. Причем окаймленному трутовику для развития необходима здоро­вая, плотная ткань (иногда живое дерево), а пахнущему в качестве благоприятной среды подходит уже частично раз­ложившаяся древесина. Окаймленный трутовик спустя не­которое время оставляет субстрат, поскольку его жизнеспособность в нем снижается. Эстафету тем самым принимает последователь — пахучий трутовки. Он разру­шает древесину очень медленно, но обычно после предва­рительной работы окаймленного трутовика, его активность значительно возрастает (на подготовленной древесине).

Опенок обладает одним удивительным свойством — его Ризоморфы светятся в темноте. Поздно вечером или ночью на поверхности пораженного ими пня или ствола дерева белым, сравнительно слабым мерцанием они за­являют о своих правах на данную территорию. Свечение частей грибницы уже не является тайной для исследовате­лей. Так, они обнаружили связь этого явления с выделе­нием грибом особых веществ — фотогенов. Фотогены разлагаются в присутствии воздуха (окисляются), и обра­зуя при этом свет. В этом случае сам субстрат не светится, являясь лишь фоном, отражающим процесс.

Вешенка и шии-такэ, в отличие от своего агрессивного собрата, наделены достаточно благородным характером и ведут себя, можно сказать, по отношению к дереву по- джентльменски. Они заселяют только мертвые деревья, причем исключительно лиственных пород.

Общий обзор грибов-дереворазрушителей хочется за­кончить упоминанием о том, что подавляющее большин­ство их как съедобных, так и несъедобных видов, является очень важным лекарственным сырьем. Подробная инфор­мация об этом дана в соответствующем разделе книги.

Читайте также: