Ekološki faktori značajni za rast i razviće gljiva

� Gustina i fiziološka aktivnost zajednice gljiva u različitim staništima varira.

� Gustina populacije je određena kompeticijom među organizmima i karakteristikama sredine.

� Glavni spoljašnji faktori koji utiču na razvoj gljiva su:� dostupnost organskih materija,� koncentracija vodonikovih jona,� temperatura i � vlažnost.

� Gljive poseduju sposobnost razvića u različitim sredinama:� vazduhu,� zemljištu, � slatkoj i slanoj vodi,� različitim organskim supstratima,� korenu i rizosferi drveća i dr.

� Ekološki faktori koji utiču na rast gljiva su podeljeni na abiotičke i biotičke.

� Abiotički faktori:� temperatura,� vlažnost i osmotski potencijal,� koncentracija vodonikovih jona (pH) i� svetlost.

� Biotički faktori (odnos gljiva prema supstratu):� saprobni, � parazitni, � simbiontni.

� Temperatura utiče na gljive kako na nivou individue tako i na nivou populacije.

� Gljive preživljavaju opseg temperature normalan za sredinu u kojoj žive a aktivno rastu samo pri određenom temperaturnom opsegu.

� Tmax za većinu vrsta je 30 – 400C.

� Najviša temperatura na kojoj je zabeležen rast gljiva je 600C.

� Neke vrste roda Candida izolovane su iz zeljišta u hladnim i suvim dolinama Antarktika (Tmin).

Temperatura

� Mezofilne vrste rastu na 10 - 40 °C - optimalna temperatura za većinu vrsta gljiva je 20 – 30 °C(Aspergillus fumigatus je termotolerantna vrsta).

� Termofilne vrste rastu na temperaturi 20 - 50 °C (Humicola lanuginosa, Chaetomium thermophilum, Talaromyces emersoni).

� Psihrofilne vrste su tolerantne na hladnoću, za prave psihrofilne vrste optimum je 10 °C(Sporotrichum carnis).

Humicola lanuginosa 22-50 °°°°C:

Chaetomium thermophilum 27-58 °°°°C:

Talaromyces emersoni 30-60 °°°°C:

Paecilomyces variotii 30-60 °°°°C:

Aspergillus fumigatus, 40 °°°°C

Sporotrichum carnis 0-10 °°°°C

Vlažnost i osmotski pritisak� Potrebe gljiva za vodom su vezane za hemijski

aktivnu vodu (av ).

� av je slobodna voda prisutna u okoliniorganizma a ne sadržaj vode u podlozi.

� Dokazano je da postoji veza između av, temperatute i ishrane.

� Potrebe za vodom su različite za različite biološke procese..

� Osmofilne gljive – mogu rasti pri visokom osmotskom pritisku (av 0.63-0.70).

Koncentracija vodonikovih jona� pH sredine se menja pod uticajem metabolita gljiva.

� pH se održava konstantnom samo u bioreaktorima.

� pH deluje na rast: � indirektno, utiče na dostupnost nutrijenata, � direktno, deluje na površinu ćelije.

� Za većinu gljiva optimalna pH vrednost je 5,6 - 6,5. Međutim, one tolerišu vrlo širok dijapazon pH vrednosti (2 - 9).

� pH supstrata ima uticaj i na diferencijaciju polnih i bespolnih struktura, konidijacija je intenzivnija na nižim pH vrednostima a formiranje polnih struktura na višim.

� Acidofilne i acidotolerantne vrste često su izolovane iz kiselih rastvora:� Penicillium citrinum (hematoksilin, pH 3),� Oidiodendron griseum (HCl, pH 1,5),� Aspergillus niger (taninska kiselina, pH 2,8).

� Alkalofilne i alkalotolerantne vrste često su izolovane iz zemljišta:� Gliocladium spp.� Acremonium spp.

� Promena pH izaziva morfološke promene:� septiranost hifa i konidiofora, � atipično grananje konidiofora, � formiranje brojnih vezikula.

Svetlost�Efekat svetlosti na gljive je kompleksan i obuhvata niz

nemorfogenetskih i morfogenetskih pojava.

�Odgovor na svetlost varira zavisno od: �stadijuma razvića u kome je gljiva fotosenzitivna, �kvaliteta i inteziteta svetlosti, �dužine osvetljenja i �promena drugih spoljašnjih faktora.

�Pitanje fotoreceptora nije potpuno razjašnjeno. Kao mogući fotoreceptori kod gljiva se najčešće pominju flavoproteini i karoteni.

�Još definitivno nije razjašnjen način na koji se ispoljava uticaj apsorbovane svetlosti kod gljiva.

� Nemorfogenetski uticaji su: � određivanje pravaca kretanja (fototaksija),� diferencijalno rastenje neke strukture (fotoperiodizam),� sinteza određenih produkata (npr. pigmenata).

� Nemorfogenetske pojave najviše su istraživane kod vrsta rodova Phycomyces, Pilobolus i Thamnidium.

svetlost - karoten

fototaksija

� Svetlost izaziva ili destrukciju komponenti medijuma ili direktno deluje na metabolizam.

� utiče na produkciju pigmenata:� indukuje biosintezu karotenoida (gubi se u odsustvu

svetlosti ili se smanjuje intenzitet),� produkcija melanina.

apsorbcija svetlosti

toksične, visokoreaktivne forme kiseonika

oksidacija ćelijskih konstituenata

sintezakarotenoidamelanina

inaktivacija

plava svetlostgljiva

ključna jedinjenja metabolizma

� Morfogenetetski uticaji su: � inicijacija i intenzitet sporulacije (ultraljubičasta i plava zona

spektra),� Inicijacija obrazovanja polnih struktura.

askusi

konidije

� Odnos gljiva prema supstratu uslovljava njihovu adaptaciju na različite načine života.

� Kao heterotrofi imaju značajne funkcije u ekosistemima:� kao saprobi, � kao paraziti - fakultativni (nekrotrofi), obligatni (biotrofi) � kao simbionti - mutualistički simbionti i mikorizni partneri viših

biljaka.

saprob simbiont - mikorizaparazitmutualistička simbioza

Biotički faktori

� Micelija je prisutna u terestričnim i akvatičnimekosistemima gde ima ulogu u degradaciji biljnog materijala i vraćanju CO2 u atmosferu.

� Micelija mikoriznih vrstauvećava efikasnost apsorbovanja vode i nutrienata mnogih biljaka i povećava rezistentnost na neke biljne patogene.

Dostupnost organskih materija� Znanja o hemijskom sastavu ćelije gljiva nam ukazuju šta je

neophodno u ishrani gljiva za njihovo rastenje i razviće.

� U toku metabolizma gljive prilagođavaju, modifikuju, hranljive materije da bi dobile molekule pogodne za njihove životne aktivnosti.

� Elementi kao što su: vodonik, ugljenik, azot, kiseonik, fosfor i sumpor su neophodni za rast svih gljiva.

� Kalijum, magnezijum i brojni mikroelementi (gvožđe, cink, mangan, bakar i molibden) su takođe neophodni za rast gljiva.

� Prosti šećeri - glukoza ima centralno mesto u metabolizmu gljiva, transportuje se ućeliju pasivnom difuzijom.

� Polisaharidi - skrob, celuloza, lignin, hitin.

� Organske kiseline i alkoholi - intermedijeri Krebsovog ciklusa (limunska i sukcinatna kiselina), zatim mlečna, sirćetna i masne kiseline (u obliku soli zbog regulacije pH), glicerol, metanol.

� Lipidi - gljive produkuju lipaze koje hidrolizuju lipide do glicerola i masnih kiselina.

� Proteini - retko izvori ugljenika kod gljiva.

Izvori ugljenika

Izvori azota

� Mnoge gljive zadovoljavaju svoje potrebe za azotom iz neorganskih izvora (amonijum, nitratni i nitritni joni).

� U nedostatku neorganskih izvora gljive mogu koristiti organskeizvore:�amino kiseline, �amine,�amide,�peptide – kazein i pepton,�proteine – degraduju se ekstracelularnim enzimima,�purine.

Značaj gljiva� Gljive imaju veliki značaj za život na zemlji i široko su rasprostranjene.

� Zahvaljujući sposobnosti produkcije velikog broja jedinjenja u procesima primarnog i sekundarnog metabolizma gljive imaju značajnu ulogu za čoveka:� kao hrana,� kao producenti biološki aktivnih jedinjenja,� kao izazivači bolesti.

� Mnoga svojstva gljiva su poznata ljudima od davnina.

� Nauka se bavi proučavanjem gljiva tek oko 250 godina.

� Imaju značajno mesto u ishrani ljudi, sakupljaju se u prirodi ili se uzgajaju.

� Biološka aktivnost gljiva je iskorišćena u mnogim biotehnološkim procesima:� fermentacija prehrambenih proizvoda,� alkoholna vrenja,� proizvodnja organskih kiselina,� produkcija hormona i proteina,� biodegradacija.

� Produkcija sekundarnih metabolita:� alkaloida, � mikotoksina,� antibiotika.

Korišćenje gljiva u ishrani� Prvi pisani podatci o korišćenju gljiva datiraju još iz

V veka p. n. e., Hipokrit.

� Tradicija korišćenja gljiva u ishrani i medicini najduža je u Kini i Japanu.

� Plodonosna tela gljiva su bogata proteinima, ugljenim hidratima, mineralima i vitaminima.

� Po jestivosti plodonosnih tela gljive su podeljene na: � jestive, � nejestive, � otrovne i � smrtonosne.

� Sve veći broj vrsta gljiva se komercijalno gaji jer predstavljaju jeftinu i nutritivno vrednu hranu.

Lentinus edodes

(Shiitake)

Pleurotus sp. (Bpukovača)

Volvariella volvacea

JestiveJestive i i lekovitelekovite vrstevrste gljivagljiva kojekoje se se najvinajviššee komercijalnokomercijalno proizvodeproizvode

Flammulina velutipes

(Zimska pečurka )

Agaricus bisporus

(Šampinjon)

Auricularia spp., Grifola frondosa,

Trametes, spp. i dr.

� Najčešće gajene vrste su: Agaricus bisporus, Lentius edodes i Pleurotus ostreatus

Agaricus bisporus

Pleurotus ostreatus

Lentius edodes

�U drugoj polovini XX veka komercijalnaproizvodnja gljiva je porasla zbog dva razloga:

�razvoja modernih tehnologija (sterilnetehnologije, kulture micelije i dr.) i�razumevanja pozitivnih svojstava jestivihi lekovitih vrsta gljiva.

Kultivacija Pleurotus ostreatus

Amanita caesarea Boletus edulis

Agaricus arvensis Cantharellus cibarius

Cenjene samonikle vrste gljiva:

�Indijanci, posebno iz Meksika i Gvatemale, su koristili psihoaktivnevrste u mnogim religijskim i spiritualnim obredima kao i u medicinske svrhe.

�Svaka ozbiljna bolest se smatrala lošom funkcijom duha, pa se "lečila"različitim vrstama roda Psilocybe.

Psilocybe bohemicaPsilocybe bohemica

Psilocybe coprophila

�Gljive su korišćene za lečenje mnogih bolesti

�za zaustavljanje krvarenja - vrste rodova Lycoperdon, Bovista, Calvatia;�za lečenje groznice, diareje, žutice, krvarenja – Fomes officinalis

Lycoperdon sp.

Bovista sp.

Korišćenje gljiva u farmaciji i medicini

� U Kini Ganoderma lucidum (LING ZHI)nazivaju gljivom besmtrnosti.

� Po drevnom Kineskom verovanju, G. lucidum odgovara 5 ukusa(gorak, slan, kiseo, ljut i sladak) a svaki odgovara po jednom organu (srce, bubrezi, jetra, pluća, slezina).

� Veruje se da Lentinus edodes (SHIANGU) usporava starenje.

� Mada se u Kini i Japanu već hiljadama godina zna za lekovita svojstva brojnih makromiceta tek su u novuje vreme iz gljiva izolovana aktivna jedinjenja (lentinan, lovastatin, i dr.) koja objašnjavaju lekovita svojstva velikog broja vrsta.

� Vrste rodova Penicillium i Aspergillus su najčešće korišćene mikromicete u farmaciji, kao producenti brojnih supstanci sa antibiotskim dejstvom.

U farmakopeji iz 16. veka opisano je korišćenje Ling Zhi ili Reishi (Ganoderma lucidum): “Pozitivno deluje na životnu energiju, povećava intelektualni kapacitet i sprečava zaboravnost..."

ERROR: undefined

OFFENDING COMMAND: f‘~

STACK: