صفحه اصلی
منوی اصلی
 
 
شبکه های اجتماعی
دنیای زیبای کاکتوس ها

 

mihancactus

 

 

 

 
مقالات آموزشی

شرایط بهینه ی رشد قارچ ها

 

شرایط بهینه ی رشد قارچ ها

 توسط آقای سینا گوهرممیز

به نام خدا

۱- رطوبت

مهمترین عامل رشد قارچ ها وجود رطوبت در محیط است. گفته می شود هرجا که رطوبت و مواد آلی وجود داشته باشد قارچها هم وجود دارند اهمیت رطوبت به حدی است که قارچ ها بدون مواد غذائی می توانند زندگی کنند ولی بدون رطوبت نمی توانند زنده بمانند. برای مثال قارچ بوتریتیس سینرا و اسکلروشیوم در رطوبت ۱۰۰-۹۵ درصد می توانند به مدت ۱۲ ماه زنده بمانند منظور از رطوبت محیط رشد و رطوبت نسبی هوا است. تنوع زیاد قارچ ها نیاز آنها را نسبت به رطوبت متفاوت می سازد. قارچ های آبزی وابستگی زیادی به آب دارند. اغلب قارچ ها در رطوبتی بین ۷۰-۶۰ درصد رشد می کنند. رشد قارچ ها به علت داشتن خصوصیت هیدروفیلیک به سمت محیطی است که بیشترین مقدار رطوبت را داشته باشد. تعدادی از قارچ ها از این قضیه مستثنی بوده و در رطوبت بسیار کم هم قادر به رشد هستند.

۲- دما

رشد قارچ ها در دمای بیشتر از ۴۰ درجه سانتیگراد و در دمای زیر صفر متوقف می شود.اکثریت قارچ ها مزوفیل هستند و در دمایی بین ۴۰-۱۰ درجه سانتیگراد رشد می کنند ولی دمای مناسب جهت رشد آنها بین ۳۵-۲۵ درجه سانتیگراد می باشد. با این وجود در بین قارچ ها اختلاف دمائی بسیار زیادی دیده می شود برای مثال قارچ های پاتوژن در بافت های پستانداران در ۳۷ درجه سانتیگراد رشد می کنند در حالیکه پاتوژن های گیاهی اغلب در ۳۰ درجه سانتیگراد فعالیت دارند اکثر قارچ ها در دمای اتاق رشد خوبی دارند.تعداد کمی از قارچ ها گرمادوست یا ترموفیل هستند و در دمای بیش از ۴۰ درجه سانتیگراد و حداکثر در ۶۲-۶۰ درجه سانتیگراد رشد می کنند. قارچ کوپرینوس فمی تاریوس جزء قارچ هایی است که می تواند در دمای ۴۴ درجه سانتیگراد زندگی کند.قارچ های تجزیه کننده چوب نیز می توانند دمای بین ۱۰۰-۸۵ درجه سانتیگراد را برای مدتی تحمل کنند. برخی دیگر از قارچ ها که به آنها ترموتولرانت یا گرما بردبار اطلاق می شود،دمای بالا و نیز دمای پائین را تحمل می کنند برای مثال As.fumigatus که درجه مطلوب برای رشد آن ۴۲-۴۰ درجه سانتیگراد است می تواند در دمای بسیار کمتر از آن نیز رشد کند. تحمل قارچها در برابر تغییرات دما به مراتب از باکتری ها کمتر است با وجود اینکه از نظر درجه حرارت برای قارچ ها یک بیشینه وکمینه تعیین شده است ولی تمامی قارچ ها از این قانون پیروی نمی کنند، حتی در گونه های مختلف یک جنس این تغییرات و اختلافات بسیار زیاد است. تحمل قارچ ها در مقابل سرما نیز مطالعه شده است.کمینه دما برای قارچ ها ۵-۰ درجه سانتیگراد است ولی دمای رشد برخی از قارچ های فاسد کننده مواد غذائی مانند کلادوسپوریوم و اسپوروتریکوم می تواند دمای ۵- باشد که اکثر قارچ ها قادر به زیست در این دما نیستند. اسپورهای پوکسینیا کروناتی بعد از ۱۰ دقیقه در دمای ۱۰- درجه سانتیگراد از بین می روند. قارچ فوزاریوم نیوالی قارچ سرما دوست و بیماریزائی است که در برف و یخبندان رشد می کند و به همین علت به آن کپک برف می گویند. این بیماری باعث خسارت زیاد به غلات می شود و در برخی نقاط آمریکا تا ۵۰درصد محصول را از بین می برد با بررسی های آزمایشگاهی مشخص شده است که برخی قارچها تنها به مدت چند روز می توانند در دمای ۲۰- الی ۲۹- درجه سانتیگراد زنده بمانند. این آزمایشات باید به سرعت انجام گیرد زیرا اگر دما به کندی کم و یا زیاد شود به سلول ها خسارت می آید. باید توجه داشت تولید اسپور و یا رشد آن به شرایط بسیار ظریف وابسته است و در نتیجه اگر بتوان رشد را در بعضی شرایط نشان داد دلیل بر این نخواهد بود که قارچ در طبیعت نیز بتواند سیکل زندی خود را با چنین شرایطی به پایان برساند و نتایجی که از رشد یک موجود یا قارچ در کشت خالص به دست می آید ممکن است در طبیعت فراهم نگردد.

۳- هوا (اکسیژن)

اغلب قارچ ها هوازی هستند و به اکسیژن حتی به مقدار کم نیاز دارند. از نقطه نظر نیاز به اکسیژن قارچ ها به چند دسته تقسیم می شوند:

الف) قارچ های هوازی: از اکسیژن مولکولی و آزاد و بدون ترکیب با مواد دیگر استفاده می کنند. اکثر قارچ ها جز این دسته قرار می گیرند بعضی از قارچها به اکسیژن زیاد برای تولید مواد ثانویه نیاز دارند.از این مواد می توان به پنی سیلین اشاره کرد. لازم به ذکر است که قارچ های گرمادوست نیز به مقدار بیشتری اکسیژن نیاز دارند.

ب) قارچ های بی هوازی اختیاری: این قارچ ها اکسیژن را هم به صورت آزاد و هم به صورت ترکیب با مواد دیگر استفاده می کنند. این دسته شامل مخمرها و چندین نوع قارچ ریسه ای می باشند در مقدار بسیار کم اکسژن گیرنده الکترون یک ماده آلی مانند اسید پیروویک می باشد و اسید لاکتیک یا الکل و یا هر دو، محصول نهایی می باشند این موجودات را تخمیرکننده و این عمل را تخمّیر می نامند.

تعداد کمی از قارچ ها تخمیرکننده اجباری هستند که در آب های راکد زندگی می کنند این دسته از قارچ ها فاقد میتوکندری هستند و یا دارای میتوکندری یا سیتوکروم با کیفیت پائین هستند مثل قارچ آبزی بلاسکوکلادیا فرمنتانس.

ج) قارچ های بی هوازی مطلق: تنها چند نمونه قارچ را شامل می شود که از شکمبه نشخوارکنندگان مانند گوسفند جدا شده اند. این قارچ ها در مجاورت اکسیژن فورا از بین می روند. لازم به ذکر است که این قارچ ها شباهت بسیار زیادی به باکتری کلستریدیوم دارند.

د) قارچ های Microaerophilic: تعدادی از قارچ های آبزی و خاکزی در این دسته قرار می گیرند که نیاز کمی به اکسیژن دارند و حتی گاهی اکسیژن کم را ترجیح می دهند مانند قارچ Allomyces

۴- نور

نور مرئی دارای طول موج بین ۷۲۰-۳۵۰ نانومتر است و ممکن است بر روی مراحل مختلف چرخه قارچ مثل رشد میسلیوم، تشکیل اسپور و رویش اسپور تاثیر بگذارد. اثر نور ممکن است به صورت افزایش (تحریک) یا کاهش (اثربازدارنده) رشد پیدا کند.مکانیسم این اثرات کاملاً مشخص نشده است. گزارشات بسیاری در مورد اثر نور بر روی اسپورزائی وجود دارد ولی در مورد اثر نور بر هایفه رویشی گزارش و آزمایشات قابل استناد کمی وجود دارد یکی از آثار معمول که در نتیجه تابش نور به هایفه در حال رشد بر روی آگار مشاهده می شود، تشکیل زونیشن یا ناحیه بندی و یا به عبارتی تشکیل نواحی متراکم بر روی محیط کشت است.این آزمایش نشان می دهد که چگونه نور دارای اثر بازدارنده بر روی رشد وسعت کلنی است. نواحی متراکم، حاصل عدم حضور نور و رشد عادی هایفه و نواحی غیر متراکم مربوط به تابش نور می باشد. گزارشاتی در مورد اثر نور بر روی رشد میسلیوم نیز وجود دارد که نور آبی را منجر به افزایش رشد میسلیوم می داند.نور باعث بوجود آمدن تغییرات در متابولیسم قارچ ها می شود.برای مثال اسپور کپک نوروسپورا در نور شدید به رنگ نارنجی در می آید که علت آن سنتز کاروتن است و یا قارچ کلادوسیوریوم منسونی در اثر نور ملانین سنتز می کند . میسلیوم بعضی از قارچ ها به سمت نور گرایش دارد این جهت گیری ممکن است به صورت فتوتروپیسم باشد. فتوتروپیسم بیشتر در مورد ساختمان زایشی مطرح می شود یعنی ساختمان زایشی بیشتر تحت تاثیر نور قرار گرفته و به سمت آن گرایش پیدا می کند مانند قارچ Pilobulus، اما این گزارشات در مورد هایفه رویشی بسیار اندک است. همچنین Germ tube بعضی قارچ ها دارای گرایش به سمت نور می باشد پدیده فتوتاکسز در قارچ ها کمتر شناخته شده است و این حالت مربوط به سلولهای متحرک و دارای لکه چشمی می باشد که در بعضی از جلبک ها وجود دارد همچنین وجود فتوتاکسیز را می توان در قارچهای کاذب یا کپک های لغزنده سلولی مشاهده نمود. برای مثال دیکتیواستلیوم که بخش زایشی آن از تعداد زیادی آمیب تشکیل شده است برای تشکیل اسپورانجیوم یا تبدیل به بخش زایشی باید تحت تاثیر نور قرار گیرد. برخی معتقدند که نور از رشد انتهایی هایفه جلوگیری کرده و باعث متراکم شدن انشعابات می شود با اینکه این امر تا حدودی در مورد بعضی از قارچ ها صادق است ولی بر خلاف هایفه رویشی که معمولاً به نور واکنش نشان نمی دهد ساختمان و هایفه زایشی چه جنسی چه غیر جنسی نسبت به نور حساس هستند و به آن عکس العمل نشان می دهند. برای مثال اگر بر روی آگار کپک ترایکودرما تلقیح و در مجاورت نور و تاریکی قرار داده شود، هایفه بی رنگ و شفاف بر روی آگار همراه با دوایری از اسپورهای سبز تیره که نشاندهنده دوره نور و اسپورهای سبز کمرنگ که مربوط به دوره تاریکی است دیده می شود.تعدادی از قارچ ها مانند ریزوپوس،موکور،آسپارجیلوس و پنی سیلیوم در تاریکی اسپورزائی می کنند. نور بر روی اسپور اثرگذار نیست و در تولید و رنگ آن تغییری حاصل نمی کند بر خلاف رشد رویشی و نور بر رشد زایشی تاثیر گذاشته و باعث تمایز می شود.برای تشکیل اسپورفور یا فروتینگ بادی بسیاری از قارچ های بازیدیومیست نور لازم است.با کاهش مقدار دی اکسید کربن نور باعث تغییرات فیزیولوژیک در هایفه می شود همچنین نور منجر به تشکیل ملانین توسط آنزیم فنل اکسیداز موجود در غشا می باشد. اشعه ماوراء بنفش باعث موتاسیون و یا مرگی شود که اثر آن بستی به مقدار طول موج و مدت تابش نور دارد. اشعه ماوراء بنفش توسط اسید نوگلئیک جذب شده و باعث تغییرات در ساختار ژن کروموزوم واسید نوکلئیک می شود. همچنین بازهای پیریمیدین به اشعه ماوراء بنفش حساسیت بیشتری دارند. اختلاف زیادی بین هایفه با رنگ تیره و روشن در ارتباط با اشعه UV وجود دارد.هایفه تیره دارای ملانین می باشد که رنگ ملانین باعث مقاومت و محافظت هایفه در مقابل نور می شود. اثرات اشعه UV تنها به تغییرات ژنتیکی محدود نمی شود بلکه منجر به ایجاد اثرات غیر ژنتیکی مانند تاخیر در تندش اسپور برخی قارچ ها تاخیر در اسپورزائی قارچ ها تغییر در شکل سلول و گرانوله شدن سیتوپلاسم در مخمر نانوائی می شود. همچنین نشان می دهد که تابش اشعه UV به مدت ۳۰-۱۵ دقیقه رشد میسلیوم آسپارجیلوس نایجر را افزایش می دهد را افزایش می دهد ولی تابش اشعه UV به مدت طولانی باعث کاهش رشد در این قارچ می شود.

واکنشی با نام واکنش عکس پدیده ای است قابل توجه که توسط تعدادی از قارچ ها در واکنش به تابش اشعه نزدیک ماوراء بنفش و نور آبی رخ می دهد برای مثال اسپورزائی در قارچ بوتریتیس سینرا هنگامی که نور بنفش به آن تابیده می شود تسریع و با تابش نور آبی کم می شود. تکرار متناوب این عمل باعث کم و زیاد شدن یا حتی متوقف شدن اسپورزائی می شود علت این پدیده وجود دریافت کننده های نوری در قارچ ها است که به آنها مایکوکروم گفته می شود. ساختار آن از جنس پروتئین و مکانیسم عمل آنها هنوز به طور کامل شناخته نشده است.این ماده در بسیاری از قارچ ها بعد از تابش نور استخراج شده است. در بعضی موارد این ماده از قارچ موجود در روشنایی استخراج و به هایفه در تاریکی منتقل شده است، این عمل باعث ایجاد اسپور در هایفه موجود در تاریکی می شود.

۵- PH

رابطه PH با رشد قارچها یک رابطه پیچیده است. علت آن حساسیت بعضی و بالعکس مقاومت تعدادی از آنها نسبت به این فاکتور است. بسیاری از قارچ ها در دامنه وسیعی از تغییرات ph بین ۸-۴ زندگی می کنند ولی برخی دیگر کمتر قادر به تحمل این شرایط است و دامنه تحمل آنها کمتر و بین ۵/۷- ۵ است. آزمایشات نشان می دهد که قارچ ها در محیط اسیدی بهتر از شرایط قلیایی قادر به رشد هستند. لازم به ذکر است که مقدار یون های فلزی مانند Zn، Ca، Fe، Mgدر PH اسیدی زیاد می شود. همچنین PH محیط بر روی نفوذپذیری غشاء سلول و فعالیت آنزیم های آن تاثیر می گذارد. در PH اسیدی غشاء سلول از یونهای H+ اشباع می شود و از نفوذ کاتیون های ضروری جلوگیری می کند لازم به ذکر است زمانیکه محیط قلیایی باشد از نفوذ کاتیون های ضروری جلوگیری می کند لازم به ذکر است زمانیکه محیط قلیایی باشد از نفوذ آنیونها جلوگیری می شود. فعالیت آنزیمی تحت تاثیر PH محیط است و عموما در PH 8-4 بهترین فعالیت را دارا می باشند. تغییرات حاصل از فعالیت های متابولیکی می تواند PH راتغییر داده و در نتیجه رشد قارچ ها را تحت تاثیر قرار دهد گاهی تجمع این مواد در محیط باعث متوقف شدن رشد قارچ ها راتحت تاثیر قرار دهد.گاهی تجمع این مواد در محیط باعث متوقف شدن رشد قارچ ها می شود. تولید اسیدهای آلی توسط قارچ ها و تجمع دی اکسیدکربن و تولید آمونیاک NH3رشد آنها را متوقف می کند و یا سبب از بین رفتن آنها می شود بسیاری از مخمرها در محیط اسیدی بهتر رشد می کنند PH بهینه جهت رشد آنها در آزمایشگاه ۶- ۵/۵ می باشد برخی دیگر در معده حیوانات نشخوارکننده در PH 2 زندگی می کنند. تعداد قارچ های بازوفیل در مقایسه با قارچ های اسید دوست بسیار کم می باشد. اگرچه قارچ هایی مثل P. variabile ،F.oxysporum می توانند در PH، ۱۱ – ۱۰ رشد کنند ولی PH مناسب برای آنها بسیار کمتر از این مقدار است البته قابل ذکر است که محتویات درون سلول قارچ های اسیدوفیل و بازوفیل تغییرات زیادی را نسبت به محیط نشان نمی دهد. اطلاعات موجود نشان می دهد که PH درون سلول تقریبا خنثی است. بنابرین خصوصیت بارز اسید دوست بودن این است که موجود قابلیت این را داشته باشد که یون های هیدروژن را از سیتوپلاسم خود خارج کند.

بازگشت