Информация про нужное в грибном деле вещество - Перикись , от бога дождя.
Основные понятия о пероксиде водорода Что пероксид может обеспечить
Пероксидный радикал - это химически активная форма кислорода, которая разрушает различные органические соединения. В живых клетках пероксид поражает генетический материал, клеточные мембраны и все остальное, с чем он может реагировать. В этой связи, пероксид в эффективной концентрации может убивать бактерии, бактериальные эндоспоры, грибки и грибковые споры, включая споры высших грибов. Пероксид, без сомнения, способен уничтожать микроорганизмы, привнесенные из воздуха, а также источники заражения, связанные с кожными покровами человека (считается, что чешуйки кожи постоянно падают с грибовода в окружающее пространство). Пероксид водорода, таким образом, в известной степени действует против всех воздушных источников заражения, включая споры самих грибов. Отмечу для контраста, что антибиотики действуют в основном против бактериального заражения, а фунгициды - только против грибков и плесеней.
Прелесть пероксида состоит в том, что он не убивает развитый мицелий и не мешает его росту и плодоношению. Несмотря на широкий спектр действия пероксида против известных источников заражения грибной культуры, существует достаточно широкий диапазон его концентраций, при которых пероксид не будет препятствовать росту и плодоношению грибов. Развитый мицелий, благодаря своей способности производить в больших количествах энзимы*, разрушающие пероксид, способен защитить себя от гораздо больших концентраций пероксида, чем изолированные споры, клетки или крошечные фрагменты многоклеточных организмов. Таким образом, мы можем добавить пероксид водорода к грибной культуре без ущерба для роста мицелия, но небольшие источники заражения при этом погибнут.
Такой подход дает массу преимуществ. Совершенно очевидно, что в нашем случае отпадает необходимость в дорогостоящих, тщательно подобранных приборах и оборудовании для защиты окружающей среды от заражений. За счет добавления пероксида водорода к среде с грибной культурой становится возможным успешное осуществление всех стадий грибного культивирования, от изоляции мицелия до плодоношения, в нестерильной среде и без фильтрации воздуха. Становятся ненужными специальные чистые комнаты, ХЕПА-фильтры, пре-фильтры, ламинарные боксы, ультрафиолетовые лампы, стерильные тамбуры, боксы с перчатками для стерильных работ (т.н. главбоксы) и любое другое оборудование, связанное с контролем бактериального заражения окружающей среды. Даже микропористые фильтры на пакетах или крышках банок становятся излишними. При использовании пероксида минимальный набор оборудования, необходимого для контроля над зараженьями, может быть сведен к градуированным емкостям, источнику кипящей воды и большой кастрюле для обработки паром (или скороварке, для пущей безопасности). Это ненамного больше, чем можно найти на обычной кухне. В то время, как традиционные методы культивирования грибов требуют выполнения сложных стерильных техник и безупречной чистоты исполнителя при работе с агаровыми культурами и посевным мицелием, использование пероксида позволяет достичь успеха при умеренном соблюдении требований к стерильности и минимальном внимании к личной гигиене. Более того, становится возможным осуществлять выгонку плодовых тел (даже тех видов, которые распространяют чрезвычайно большое количество спор) в том же самом здании, где содержатся агаровые культуры и выращивается посевной мицелий, причем без опасения, что споры, распространяемые плодовыми телами, вторгнутся в агаровые культуры и уничтожат их. Пероксид водорода однозначно убьет споры того же самого гриба, мицелий которого он (пероксид) защищает.
Приобретают ли микроорганизмы, вызывающие заражение, устойчивость к воздействию пероксида, как это происходит в случае с антибиотиками? И да и нет. Многие из таких микроорганизмов уже устойчивы к пероксиду, и если они образовали колонию, дальнейший ее рост будет очень интенсивным. Например, живая форма сине-зеленой плесени Aspergillus очень устойчива к пероксиду. Тем не менее, пероксид в достаточной концентрации несомненно преодолевает защитные механизмы одноклеточных организмов и отдельных спор, а также очень небольших изолированных многоклеточных организмов.
* Энзимы - это белковые макромолекулы, которые выполняют роль катализаторов в живых организмах (прим. Fungiest) Чего пероксид не может обеспечить
Пероксид не отменяет полностью необходимость соблюдения правил стерильной работы. Повторюсь: не смотря на то, что добавленный пероксид будет уничтожать отдельные споры, грибки и бактерии, пробравшиеся в ваши грибные культуры (а именно эти микроорганизмы являются основным источником проблем с заражением), пероксид не сможет прекратить жизнедеятельность развитых многоклеточных организмов (например зеленой плесени), если размер колонии превысит некоторый размер. Пероксид также не будет слишком эффективным против значительного скопления спор плесени. По всей видимости, многоклеточные организмы и большие скопления проросших спор способны вырабатывать достаточное количество разрушающих пероксид энзимов для того, чтобы защитить себя от высоких концентраций пероксида во внешней среде. И в связи с тем, что микроскопические многоклеточные организмы и скопления спор могут находиться на ваших руках, частицах грязи и пыли, вам все равно придется соблюдать определенные меры предосторожности и держать ваши руки и любые нестерильные предметы подальше от культур на ранних сроках их развития, даже при добавлении пероксида. Несмотря на то, что можно не бояться оставлять культуры на открытом воздухе в течение непродолжительного времени для выполнения манипуляций или проверки их состояния, вам все равно придется предпринимать разумные меры против заражения. Например, не стоит более использовать крышку от чашки петри, если она упала на пол. Не стоит также допускать попадания на культуру какого-либо мусора или проникновения насекомых. Хорошим правилом будет периодическое вытирание пыли с полок, используемых для инкубации культур. В любом случае придется стерилизовать на пламени (или как-то еще) всякий инструмент, который используется для переноса ломтиков мицелия с одной культуры на другую. Лично я регулярно протираю пальцы спиртом перед выполнением инокуляций субстрата или агаровых культур. Я делаю то же самое со всеми поверхностями, на которых я произвожу манипуляции с чашками петри. Это уменьшает вероятность попадания в культуру крупных частиц и способствует защите открытого мицелия.
Очень важно знать и помнить, что пероксид не защищает сам грибной мицелий от аэробных контаминантов. Мицелий разлагает пероксид, с которым он контактирует, поэтому любые аэробные контаминанты, находящиеся по соседству с мицелием, будут ограждены от губительного воздействия пероксида. Таким образом, в общем случае, пероксид лишь защищает питательную среду или субстрат от аэробного заражения. Необходимость самой аккуратной работы остается актуальной для процесса переноса мицелия или для любой другой операции, подразумевающей нахождение мицелия в нефильтрованной атмосфере. Поэтому, если заражение мицелия все-таки произошло, вам придется начать все заново с чистой, незараженной культуры или каким-либо образом очистить мицелий от контаминантов. Мы рассмотрим этот вопрос позже.
Напоследок отмечу, что пероксид не является стерилизующим агентом, за исключением столь высоких концентраций, когда его использование уже не совместимо с ростом грибов. Таким образом, вы, в общем случае, не можете использовать пероксид, как таковой, для стерилизации питательной среды или субстратов. В концентрациях же, совместимых с ростом грибов, пероксид водорода не будет уничтожать живые формы плесеневых контаминантов, находящихся в среде и подвергнется быстрому разложению под воздействием энзимов, содержащихся в нестерильных органических материалах. Хотя некоторые споры бактерий и будут убиты пероксидом после его добавления в нестерильную среду, гораздо большее число контаминатнов без труда выживет и через непродолжительное время начнет свой рост. В этой связи следует запомнить: материалы среды и контейнеры должны быть пастеризованы перед добавлением пероксида или заполнением пероксидсодержащими средами; питательные среды, которые содержат сырые, не подвергавшиеся обработке органические вещества, должны быть стерилизованы под давлением для того, чтобы разрушить энзимы, разлагающие пероксид. И последнее: вода, не подвергнутая стерилизации под давлением, при использовании в составе среды с пероксидом должна быть чистой и не должна содержать видимых частиц. Любые частицы органической и даже неорганической природы, вносимые с водой в среду, могут содержать живые микроорганизмы и/или разлагающие пероксид катализаторы, которые не обязательно будут уничтожены во время пастеризации. Безопасность применения пероксида водорода и влияние на окружающую среду
При использовании 3% пероксида водорода не требуется соблюдения каких-либо особых мер предосторожности. Токсичность пероксида в такой концентрации весьма низка и он полностью разлагается на воду и кислород при разливании или попадании внутрь. 3% пероксид не обладает запахом, не оставляет пятен и не вызывает ожогов. При температуре ниже 60о С (температура очень горячей воды из-под крана) он даже не действует как отбеливатель. Все свидетельствует о том, что такой пероксид не опасен для окружающей среды.
В связи с тем, что промышленный пероксид изготавливается химическим путем, а не извлекается, скажем, из натуральных источников, он, скорее всего, не может рассматриваться как экологически чистая субстанция, отвечающая требованиям новомодных сертификационных стандартов. Тем не менее, я считаю, что использование пероксида вполне соответствует духу экологически чистого культивирования. Поскольку пероксид, добавленный к грибной культуре, полностью разлагается на воду и кислород по мере того, как грибной мицелий захватывает субстрат, после снятия урожая в грибах от пероксида не останется и следа. Разложение пероксида происходит по причине вполне естественных процессов метаболизма. Более того, пероксид водорода сам по себе может быть обнаружен во всех аэробных организмах и во многих натуральных средах. С незапамятных времен пчелы выделяют энзимы, добавляющие пероксид в нектар, защищая его от бактерий, грибков и плесени, чем и обусловлены антибактериальные свойства меда. Мицелий по крайней мере некоторых видов грибов производит собственный пероксид, который помогает разрушать древесные субстраты, встречающиеся на пути этих грибов. Даже в человеческом организме пероксид является частью защитных механизмов, способствующих выздоровлению. Более того, тысячи приверженцев пероксидной системы оздоровления по всему свету принимают внутрь раствор пероксида во время еды и называют это пероксидной терапией. Считается, что ежедневный прием пероксида приводит к оздоровлению при различных заболеваниях и усиливает жизненные силы организма, а некоторые люди принимают пероксид годами (хотя лично я бы не рекомендовал подобных методик...). Наконец, применение пероксида избавляет от использования ресурсоемкого оборудования, оснастки и сопутствующих приспособлений, упрощая каждый этап процесса культивирования грибов.
Есть один вопрос, относящийся к воздействию пероксида на грибной субстрат в качестве оксиданта. Хлор, когда он реагирует с органическими материалами типа бумажной пульпы, производит небольшие количества диоксина, очень опасного канцерогенного вещества. Пероксид не производит диоксина и, вследствие этого, борцы за экологию призывают производителей бумаги отбеливать бумажные волокна пероксидом, а не хлором. Опять же, нельзя полностью исключать того, что пероксид может вызывать образование других опасных веществ, когда он реагирует с органическими материалами в грибных субстратах, хотя я считаю это весьма маловероятным. Например, аэробные организмы прошли через миллионы лет эволюции, окруженные пероксидом и имея его внутри себя. Пероксид образуется в процессе нормального аэробного метаболизма и формируется в естественных условиях при реакции воды с кислородом под воздействием солнечного ультрафиолета. Это означает, что аэробные организмы, скорее всего, приобрели метаболический механизм, позволяющий безопасно иметь дело с различными продуктами окисления, которые образуются в результате реакции пероксида с биологическим материалом. Кроме того, пероксид водорода в стерилизованных грибных субстратах ведет себя химически стабильно, а концентрация пероксида, которую мы будем использовать, так низка, что реакции окисления в субстрате должны быть весьма незначительными. Наконец, я ни разу не наблюдал мутагенного или токсического влияния субстрата, обработанного пероксидом, на мицелий или плодовые тела грибов. Агаровые среды, содержащие пероксид водорода, дают превосходные, здоровые ореолы мицелия, а конечные плодоносящие культуры производят такие же замечательные грибы, как и при использовании традиционных методов культивирования. Стабильность
3% раствор пероксида, имеющийся в продаже в супермаркетах и аптеках, содержит стабилизатор на основе фосфорной кислоты и достаточно хорошо сохраняется в прохладном месте. После добавления пероксида водорода к стерилизованной и охлажденной среде, пероксид, очевидно, разлагается с невысокой скоростью. Точное значение времени, в течение которого пероксид сохранит свои свойства, вероятно, определяется сложной зависимостью, включающей состав среды, концентрацию пероксида и температуру. Тем не менее, мой опыт показывает, что пероксид обеспечивает защиту от заражений в течение достаточно длительного времени, чтобы различные виды грибов успели безопасно колонизировать субстрат.
С другой стороны, пероксид водорода не следует добавлять в горячую среду, если только вы не собираетесь скомпенсировать потерю пероксида при разложении, добавляя большее его количество. В связи с тем, что пероксид приобретает свойства отбеливателя при температуре выше 60о С, он будет легко разлагаться при контакте с комплексными органическими материалами при температурах от 60о С и выше. Таким образом, перед добавлением пероксида вам придется подождать, пока среда остынет - если не до комнатной температуры, то хотя бы до такой, которую терпит рука.
В противовес своему поведению в чистом растворе или стерилизованной среде, пероксид быстро разлагается в присутствии пероксидразрушающих энзимов, как это случается при промывании раствором пероксида ран. Разрушенные клетки кожи и кровеносных сосудов, находящиеся в ране, в изобилии содержат пероксидразрушающие энзимы, что вызывает быстрый распад пероксидного раствора и выделение пузырьков кислорода. Похожие энзимы, называемые каталаза и пероксидаза, найдены во всех разновидностях живых или бывших живыми тканях, если только они не подвергались температурному воздействию или глубокой переработке. Таким образом, необработанное зерно, мука, опилки, дерево и т.д. будут разлагать пероксид за короткое время. Это означает, что вам придется избегать контакта раствора пероксида с подобными материалами при хранении. Это также означает, что если вы хотите включить указанные материалы в состав питательной среды, вам придется удостовериться в том, что перед добавлением пероксида все компоненты среды были подвергнуты тщательной тепловой обработке с целью уничтожения пероксидразрушающих энзимов.
Я предпринимаю определенные меры для обеспечения чистоты раствора пероксида при его хранении. Перед забором пероксида я, в первую очередь, протираю пробку и верхнюю часть бутылки спиртовым раствором, чтобы удалить частицы, которые могут содержать живые микроорганизмы.
После этого я либо отливаю пероксид в пастеризованный мерный цилиндр, либо отбираю раствор с помощью чистой, пастеризованной пипетки, снабженной на верхнем конце ватным тампоном-фильтром. Пипетки не нуждаются в автоклавировании, но их требуется, как минимум, обрабатывать в течение нескольких минут кипятком (заполняя выше верхней градуировочной отметки, но ниже ватного тампона), а затем остужать перед тем, как производить забор пероксида.
Градуированный цилиндр объемом 100 мл может послужить удобным сосудом для погружения 10 мл пипетки в кипяток. Нагревание убьет все живые организмы, а пероксид уничтожит оставшиеся термоустойчивые споры. Я также слежу за тем, чтобы не допускать закручивания пробки на бутылке, если пробка контактировала с источником заражения.
Различия в концентрации пероксида, поступающего от производителей
Суровая правда жизни состоит в том, что 3% (согласно этикетке на бутылочке) раствор перекиси водорода, приобретенный вами в аптеке или магазине, на самом деле может иметь несколько иную концентрацию. Концентрация может заметно отличаться как в сторону больших, так и в сторону меньших значений. В какой-то степени можно избежать недоразумений, если не покупать просроченную перекись, проверяя срок истечения ее годности на этикетке (если он указан) и покупая заведомо свежий раствор (например, на бутылках, которые покупаю я, указан только месяц истечения срока годности, а год - не указан). Тем не менее, даже указанный срок годности не дает абсолютной уверенности в том, что концентрация действительно составляет 3%. Поэтому важно уметь измерять концентрацию пероксида в растворе. Простой способ такого измерения основан на разложении пероксида из пробного образца раствора и измерении количества высвобожденного кислорода, которое я осуществляю с помощью надувного шарика. Вот мой способ измерения примерной концентрации пероксида:
Возьмите чистую пробирку (предпочтительно с отвернутым краем на горлышке или с накручивающимся колпачком), небольшой надувной шарик и ломтик гриба такого размера, который может быть легко помещен в пробирку. Ломтик можно вырезать из ножки гриба, а кожицу нужно снять, чтобы обнажить большое количество разрушенных клеток. Самые лучшие результаты получаются с молодыми, быстро растущими грибами. Если под рукой не окажется грибов, можно использовать кусочек банана или другого фрукта, покрытого кожурой. Понадобятся также раствор пероксида, резиновое колечко, пастеризованная измерительная пипетка, мерный цилиндр на 100 мл и кастрюлька с водой.
С помощью пастеризованной пипетки отберите 5 мл раствора пероксида из бутылки и перенесите его в пробирку.
Поместите ломтик гриба на верхнюю часть пробирки (пока не допускайте попадания ломтика в пероксид).
Освободите шарик от воздуха и натяните его на горлышко пробирки (пробирку держите наклоненной, чтобы ломтик гриба не соскользнул в раствор, пока шарик не поставлен на место).
Зафиксируйте резиновым колечком шарик на горлышке пробирки, чтобы газ не начал выходить наружу по мере повышения давления (я считаю наиболее эффективным использовать резинку от порванного колечка, которой можно плотно обвязать шарик на горлышке пробирки).
После того, как шарик сел на место, стряхните ломтик в раствор пероксида. Раствор должен немедленно вспениться из-за выделения пузырьков кислорода.
Взбалтывайте пробирку. Раствор пероксида должен по большей части разложиться в течение пяти или десяти минут, в зависимости о количества каталазы/пероксидазы в грибном ломтике.
Когда разложение почти закончится, вы увидите, что выделение пузырьков замедлилось, а сами пузырьки стали довольно мелкими. Шарик, тем временем, должен подняться и стать упругим, т.к. он наполнится высвобожденным кислородом.
Со времен занятий по химии в колледже я помню, что 5 мл 3% раствора перекиси водорода должны произвести примерно 49 мл кислорода, если пероксид полностью разлагается при комнатной температуре и атмосферном давлении. Измерить количество кислорода, выделенного при разложении пероксида, можно в следующем порядке:
Наполните градуированный мерный цилиндр водой и поставьте его вверх ногами в кастрюлю с водой, удостоверившись, что в цилиндре нет пузырьков воздуха.
Перекрутите шарик у горлышка пробирки, чтобы кислород не выходил наружу, снимите шарик с пробирки, крепко удерживая скрученную часть, и поместите шарик под воду в кастрюле.
Аккуратно выпускайте газ из шарика в перевернутый мерный цилиндр так, чтобы газ замещал находящуюся в цилиндре воду.
Удерживая открытый конец мерного цилиндра под водой, определите по нанесенной на цилиндр шкале значение объема кислорода.
Когда я проделал такое измерение в первый раз, у меня получилось 52 мл газа внутри градуированного цилиндра от разложения 5 мл раствора пероксида. Учитывая, что в сдутом шарике перед началом измерения могло оставаться до 3 мл воздуха, раствор пероксида произвел количество кислорода, весьма близкое к теоретическому значению для 5 мл 3% раствора.
Теперь рассмотрим, как вычисляется нужное количество раствора пероксида, если тест дает значения концентрации выше или ниже 3%:
Разделите объем кислорода, ожидаемый от 5 мл 3% раствора (49 мл, если шарик совершенно пустой или 52 мл, как в рассмотренном выше примере, учитывая несколько миллилитров воздуха, оставшихся в шарике) на объем кислорода, который вы действительно получили.
Умножьте предыдущее значение на объем раствора пероксида, который вы добавили бы к среде или субстрату, если бы это был 3% раствор (это значение приводится в соответствующих разделах этой книги; например в разделе, посвященном агаровой культуре, вам будет нужно добавить 6 мл 3% пероксида к 1 л стерилизованной агаровой среды).
Информация о точной концентрации пероксида наиболее важна, когда вы приготовляете агаровые чашки (см. ниже), так как вам придется работать с концентрациями, которые близки к нижнему порогу эффективности. При изготовлении посевного мицелия вы будете иметь дело с заметно более высокими концентрациями, так что возможностей для вариаций будет больше. Для приготовления основного субстрата я использую меньше пероксида, чем для посевного мицелия, но и в этом случае остается некоторая свобода для подбора концентраций. Я рекомендую производить тест с шариком для каждой новой бутылки с раствором пероксида, который используется для работы с агаром а также проверять пероксид, который используется для посевного и основного субстрата, если только вы полностью не уверены в надежности поставщика. Поступая таким образом, вы будете совершенно уверены, что культура защищена настолько, насколько это ожидается. Не исключено, что вам придется провести исследование местного рынка и выбрать продавца, который предоставляет наиболее надежный продукт. Звучит парадоксально, но может оказаться, что самый дешевый вариант является также и самым лучшим, потому что регулярный оборот продукции на складе поставщика будет там, где пероксид дешевле. Если пероксид отсутствует в ваших местных магазинах, то есть смысл поискать его на фирмах, занимающихся поставкой химреагентов. Они зачастую предлагают 30% или 35% раствор пероксида, который можно затем развести. Магазины, обслуживающие бассейны, также могут предлагать пероксид в подобной концентрации. Имейте в виду, однако, что столь концентрированные растворы гораздо более опасны, чем стандартный 3% раствор. Прочтите все предупреждающие надписи на этикетке бутыли и соответствующе обращайтесь с этим раствором.