Микромицеты и углеродный цикл: глубокое исследование механизмов, экологии и биотехнологического потенциала

В мире ежегодно теряется до 75% массы органических растительных остатков в процессе микробного разложения, сопровождающегося выделением CO₂. Эта внушительная цифра наглядно демонстрирует колоссальное значение микроорганизмов, и в особенности микромицетов, в глобальном круговороте углерода. Эти невидимые труженики почвы не просто разлагают органику – они формируют фундамент жизни, преобразуя сложные молекулы в доступные формы, синтезируя гумус и регулируя плодородие почв. Без них наша планета быстро превратилась бы в свалку неразложившихся остатков, а жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна.

Актуальность глубокого изучения углеродного питания микромицетов простирается далеко за рамки фундаментальной экологии. Понимание их метаболических путей и ферментных систем открывает безграничные перспективы для биотехнологии, биоремедиации и устойчивого сельского хозяйства. Как они адаптируются к различным субстратам? Какие факторы управляют их активностью? Каким образом мы можем использовать их потенциал для решения насущных экологических и промышленных задач? На эти и многие другие вопросы призвано ответить наше исследование, предлагающее всесторонний анализ роли микромицетов, их биохимической деятельности, экологической значимости, современных методов изучения и широкого спектра практических применений. Мы погрузимся в мир микроскопических грибов, чтобы раскрыть их скрытые возможности и оценить их вклад в устойчивое будущее.

Основные понятия и терминология

Прежде чем углубляться в сложный мир микроскопических грибов и их метаболизма, необходимо установить четкие определения ключевых терминов. Это позволит создать прочную академическую базу для нашего исследования и обеспечит единообразие в понимании излагаемых концепций.

Микромицеты: общая характеристика и классификация

Микромицеты, или как их еще называют, плесневые грибы, представляют собой обширную и чрезвычайно разнообразную группу микроскопических грибов. Их отличительной чертой является не только малый размер плодовых тел, но и способность развиваться на самых разнообразных органических и неорганических субстратах. Эти организмы являются неотъемлемой частью почвенной микробиоты, занимая лидирующие позиции по численности и видовому богатству в дерново-подзолистых, лесных и сельскохозяйственных почвах. Их всеядность и адаптивность позволяют им занимать множество экологических ниш, выполняя критически важные функции в экосистемах.

Ассимиляция и радиальный рост

В контексте биологии, ассимиляция — это сложный комплекс биосинтетических процессов, в ходе которых живой организм строит свои органические вещества, затрачивая при этом энергию. Этот термин является синонимом анаболизма. В более узком, но не менее важном смысле, ассимиляция означает непосредственное усвоение питательных веществ живыми клетками. Именно этот процесс является краеугольным камнем роста, развития, обновления клеточных структур и накопления энергетических запасов, необходимых для поддержания жизнедеятельности.

Что касается радиального роста грибов, он представляет собой характерный тип развития колоний, при котором гифы распространяются от центра к периферии. Для количественной оценки этого процесса ученые периодически измеряют диаметр колоний, развивающихся на питательных средах в чашках Петри. Радиальная скорость роста (K_r) может быть вычислена по следующей формуле:

Kr = (r – r0) / (t – t0)

где:

• r — радиус колонии в момент времени t;
• r₀ — радиус колонии в начальный момент времени t₀;
• t — текущее время;
• t₀ — начальное время.

Этот рост происходит преимущественно на самых кончиках гиф, в то время как остальная периферия клетки не увеличивается в размерах. Такая направленность роста обеспечивает характерную трубчатую форму клеток и эффективный транспорт питательных веществ от зоны поглощения (кончика гифы) к центру колонии, где происходит формирование биомассы и спороношение.

Экзоферменты: природа и функции

Экзоферменты – это уникальные биологические катализаторы, производимые микроорганизмами и выделяемые ими во внешнюю среду. В отличие от внутриклеточных ферментов, они не связаны со структурой протоплазмы и функционируют за пределами микробной клетки. Их ключевая функция – расщепление сложных, высокомолекулярных органических соединений, таких как крахмал, белки и клетчатка, на более простые, низкомолекулярные компоненты. Эти более простые вещества уже способны проникнуть через клеточную мембрану и быть усвоенными микроорганизмом. Таким образом, экзоферменты играют незаменимую роль в процессе питания микроорганизмов, выступая в качестве «внешних пищеварительных систем».

Среди наиболее известных экзоферментов можно выделить:

• Амилазы, ответственные за гидролиз крахмала;
• Протеазы, разлагающие белки;
• Целлюлазы, воздействующие на клетчатку (целлюлозу).

Эти ферменты представляют собой лишь малую часть огромного арсенала, которым обладают микромицеты, позволяя им осваивать самые разнообразные и порой труднодоступные источники углерода.

Биодеградация и каштановые почвы

Биодеградация – это естественный, но чрезвычайно сложный процесс разложения сложных органических веществ, материалов или продуктов под воздействием биологических факторов. Главными акторами этого процесса выступают микроорганизмы (бактерии), грибы (в том числе микромицеты) и водоросли. Биодеградация включает несколько стадий:

1. Трансформация: незначительные изменения в молекулярной структуре вещества.
2. Фрагментация: разложение крупных молекул на более простые соединения.
3. Минерализация: конечная стадия, при которой органические вещества полностью превращаются в самые простые неорганические компоненты, такие как вода (H₂O), углекислый газ (CO₂), водород (H₂), аммиак (NH₃) и метан (CH₄).

Этот процесс является одним из основных механизмов уничтожения отходов в природе и играет критическую роль в самовосстановлении экосистем. Например, микробное разложение растительных остатков может привести к потере до 75% их массы с выделением CO₂, а разложение гумуса – сложный и длительный процесс, требующий участия множества микроорганизмов.

Каштановые почвы представляют собой характерный тип почв, широко распространенный в условиях сухих степей умеренного пояса. Эти почвы отличаются высоким потенциальным плодородием, что делает их важными для сельского хозяйства.

Основные характеристики каштановых почв:

• Механический состав: преимущественно глинистый, тяжело- и среднесуглинистый.
• Гумусовый горизонт: имеет характерный каштановый цвет. Мощность варьируется от 13-25 см (в типичных каштановых) до 45 см (в темно-каштановых почвах), а в светло-каштановых — от 10 до 18 см.
• Содержание гумуса: колеблется от 1.5% до 5%, в зависимости от подтипа и механического состава. В темно-каштановых глинистых и суглинистых почвах может достигать 3,5-4,5%, в легкосуглинистых и супесчаных — 2,5-3%; в каштановых почвах соответственно 2,5-3,5% и 2,0-2,5%, а в светло-каштановых — 1,5-2,5% и 1,2-1,8%.
• Реакция pH_H2O: верхние горизонты нейтральные или слабощелочные (7.2-7.6), нижние горизонты — щелочные (в светло-каштановых почвах pH 8,2-8,5).
• Водный режим: непромывной, характеризуется недостатком продуктивной влаги.
• Особенность: часто проявляется солонцеватость.

География распространения в России: Калмыкия, Волгоградская, востока Ростовской, Саратовской и юга Оренбургской областей, а также Бурятия, Восточное Предкавказье, Среднее и Нижнее Поволжье, южная часть Западной Сибири (Кулунда).

Сельскохозяйственное использование: Эти почвы активно используются для возделывания пшеницы, ячменя, овса, проса, кукурузы, подсолнечника, а также садовых и бахчевых культур.

Таблица 1: Характеристики гумусового горизонта и pH различных подтипов каштановых почв

Подтип почвы	Мощность гумусового горизонта (см)	Содержание гумуса (%) (среднее)	pHH2O (верхние/нижние горизонты)
Светло-каштановые	10-18	1.5-2.5	7.2-7.3 / 8.2-8.5
Каштановые	13-25	2.5-3.5	7.2-7.6 / Щелочные
Темно-каштановые	до 45	3.5-4.5 (до 5%)	7.2-7.6 / Щелочные

Изучение биодеградации в таких специфических условиях, как каштановые почвы, имеет особое значение, поскольку их уникальные физико-химические свойства влияют на активность микробных сообществ и, соответственно, на скорость разложения органического вещества.

Экологическая роль микромицетов в круговороте углерода и разложении органического вещества

Микромицеты — эти невидимые глазу грибы — играют фундаментальную роль в поддержании жизни на Земле. Они являются одними из главных архитекторов почвенных экосистем, дирижируя оркестром биохимических превращений, которые определяют плодородие и устойчивость природных комплексов.

Микромицеты в почвенных экосистемах

Почва — это сложнейший биохимический реактор, и микромицеты в нем выполняют функцию ключевых редуцентов. Их значение трудно переоценить:

• Деградация остатков биоценоза: Микромицеты, как и бактерии, являются первыми, кто приступает к разложению мертвых растительных и животных остатков. Без их участия планета была бы погребена под слоем неразложившейся органики. В этом процессе они преобразуют сложные полимеры в более простые соединения, возвращая питательные вещества в почву.
• Синтез и деструкция гумуса: Гумус — это стабильная органическая фракция почвы, определяющая её плодородие. Микромицеты участвуют как в синтезе гумусовых веществ, так и в их медленной деструкции, высвобождая связанные питательные элементы. Это двустороннее участие делает их незаменимыми регуляторами углеродного баланса почвы.
• Формирование фитосанитарного состояния почвы: Некоторые виды микромицетов являются антагонистами фитопатогенных организмов, подавляя их рост и защищая растения от болезней. Это способствует созданию здоровой почвенной среды.
• Накопление биологически активных веществ: Микромицеты продуцируют множество соединений, включая антибиотики, гормоны роста, витамины и ферменты, которые влияют на рост и развитие растений, а также на активность других микроорганизмов.
• Трансформация труднодоступных питательных веществ: Они способны переводить нерастворимые формы минеральных элементов (например, фосфатов) в усвояемые для растений.
• Энергетический баланс: Активное развитие микромицетов напрямую стимулируется наличием неразложившихся органических веществ, что подчеркивает их роль в энергетическом обмене экосистемы. Микробное разложение растительных остатков, сопровождающееся потерей до 75% массы, свидетельствует о масштабах их энергетической деятельности и выделения CO₂.

Видовое разнообразие и распространение почвенных микромицетов

Биологическое разнообразие микофлоры в почве — это зеркало ее здоровья и продуктивности. Оно не статично и зависит от целого ряда факторов, включая:

• Климатические условия: Температура и влажность напрямую влияют на метаболическую активность грибов.
• Уровень увлажнения: От избытка до дефицита влаги – каждый режим формирует свой уникальный микоценоз.
• Тип произрастающей растительности: Корневые выделения, состав растительных остатков и их доступность определяют видовой состав грибов.
• Тип почвы: Физико-химические свойства почвы, такие как pH, содержание гумуса, механический состав, являются мощными фильтрами, отбирающими определенные виды.

Интересно отметить, что в каштановых почвах видовое разнообразие микромицетов может быть выше по сравнению с черноземом выщелоченным. Например, исследования 2023–2024 гг. показали, что в образцах каштановой почвы было обнаружено 9 родов микромицетов, тогда как в черноземе выщелоченном — только 6. Это указывает на особую экологическую нишу каштановых почв для развития грибных сообществ.

Среди наиболее часто встречающихся и доминирующих родов микромицетов в почвах, особенно в светло-каштановых почвах Поволжья, выделяются Penicillium spp. и Aspergillus spp., составляющие до 60% от общего количества выделенных микромицетов. Эти роды известны своей способностью адаптироваться к широкому спектру условий и эффективно разлагать органические вещества.

Общие и экологически гибкие роды:

• Trichoderma spp.
• Penicillium spp.
• Mucor spp.

Эти роды демонстрируют высокую экологическую гибкость, поскольку встречаются в различных типах почв, включая как каштановые почвы, так и черноземы выщелоченные.

Стенобионты (виды с ограниченными условиями обитания):

• Acremonium spp.
• Mortierella spp.
• Pythium spp. (грибоподобные организмы)

Эти роды, не встречающиеся в черноземе выщелоченном, могут быть отнесены к стенобионтам, что означает их приспособленность к более узкому диапазону условий среды, характерных для каштановых почв.

Таблица 2: Сравнительное видовое разнообразие микромицетов в различных почвах

Тип почвы	Количество родов микромицетов (пример)	Доминирующие роды (пример)	Экологическая гибкость/стенобионтность
Каштановая почва	9	Penicillium spp., Aspergillus spp. (до 60%)	Высокая (общие) + Стенобионты
Чернозем выщелоченный	6	Trichoderma spp., Mucor spp.	Высокая (общие)

Факторы, влияющие на скорость разложения органического вещества

Скорость разложения органического вещества в почве — это не просто медленный, фоновый процесс. Это динамичная реакция на комплексные взаимодействия множества факторов, каждый из которых может ускорять или замедлять деятельность микромицетов:

• Состав органического вещества: «Легкоразлагаемые» вещества, такие как простые сахара и аминокислоты, усваиваются гораздо быстрее, чем сложные полимеры, например лигнин, который требует специализированных ферментных систем и более длительного времени для деструкции.
• Тип растительности: Различия в структуре и химическом составе растительных остатков (например, соотношение углерода к азоту, содержание лигнина и целлюлозы) существенно влияют на активность микроорганизмов.
• Температура: Одно из наиболее мощных регулирующих воздействий. В горячих и влажных регионах скорость микробного разложения органического углерода значительно увеличивается. Каждый вид микромицетов имеет свой температурный оптимум, отклонение от которого замедляет метаболизм.
• Влажность: Адекватный уровень влажности критически важен. Как избыток (приводящий к анаэробиозу), так и недостаток влаги (вызывающий обезвоживание микроорганизмов) ингибируют процесс. Интересно, что чередование циклов сушки и увлажнения почвы может даже ускорять разложение органического вещества за счет высвобождения питательных веществ из разрушенных микробных клеток.
• Доступность кислорода: Многие ключевые деструкторы органики, включая большинство микромицетов, являются аэробами. Недостаток кислорода приводит к замедлению аэробных процессов и может переключить разложение на менее эффективные анаэробные пути, часто сопровождающиеся накоплением токсичных промежуточных продуктов.
• pH почвы: Реакция почвенного раствора также играет важную роль. В нейтральных или слабощелочных почвах (характерных для каштановых), разложение органического вещества, как правило, происходит быстрее, чем в кислых почвах, поскольку большинство почвенных микромицетов предпочитают именно такой диапазон pH.

Понимание этих взаимосвязей критически важно для прогнозирования углеродного баланса почв и разработки стратегий устойчивого управления земельными ресурсами.

Биохимические механизмы и ферментные системы утилизации углеродных субстратов

Микромицеты – это настоящие биохимические виртуозы. Их способность разлагать широкий спектр углеродных соединений, от простых сахаров до сложнейших полимеров, обусловлена не только разнообразием видов, но и удивительной гибкостью их метаболизма, опирающейся на сложнейшие ферментные системы.

Ферментативное разнообразие микромицетов

Удивительная адаптивность микроорганизмов к разнообразным условиям окружающей среды и широкий спектр потребляемых субстратов объясняются обширным разнообразием их ферментных систем. Именно эти белковые катализаторы позволяют им эффективно разлагать даже химически устойчивые соединения, которые могут быть недоступны для других форм жизни.
Среди наиболее значимых классов экзоферментов, ответственных за деградацию сложных органических полимеров, выделяют:

• Амилазы: Играют ключевую роль в расщеплении крахмала – запасного полисахарида растений.
• Протеазы: Гидролизуют белки, превращая их в пептиды и аминокислоты, которые легко усваиваются клеткой.
• Целлюлазы: Разлагают целлюлозу – основной компонент клеточных стенок растений, представляющий собой наиболее распространенный органический полимер на Земле.
• Гемицеллюлазы: Разрушают гемицеллюлозы, второстепенные, но также важные полисахариды в клеточных стенках растений.
• Лигнинолитические ферменты: Представляют собой сложный комплекс ферментов, способных разлагать лигнин – высокоустойчивый ароматический полимер, придающий жесткость древесине.

Эти экзоферменты, выделяемые во внешнюю среду, действуют как «внешние пищеварительные системы», расщепляя высокомолекулярные соединения на более простые вещества, которые затем могут быть поглощены и использованы микробной клеткой для роста и развития.

Адаптивные и индуцибельные ферменты

Одной из наиболее выдающихся особенностей ферментных систем микроорганизмов является преобладание адаптивных (индуцибельных) ферментов над конститутивными.

• Конститутивные ферменты постоянно присутствуют в клетке, независимо от наличия субстрата, и обеспечивают базовые метаболические процессы.
• Адаптивные (индуцибельные) ферменты синтезируются микробной клеткой только в ответ на присутствие конкретного субстрата в окружающей среде. Это является важнейшим механизмом адаптации к меняющимся условиям и эффективным способом экономии энергетических ресурсов клетки. Зачем синтезировать фермент для разложения целлюлозы, если в данный момент ее нет в доступной форме?

Например, при появлении целлюлозы в среде, микромицет начинает активно продуцировать целлюлазы. Такой механизм позволяет микромицетам оперативно реагировать на изменение источников углерода, быстро перестраивая свой метаболизм для максимально эффективного использования доступных питательных веществ.

Специфические ферментные комплексы ведущих родов микромицетов

Различные роды микромицетов специализируются на разложении определенных типов углеродных субстратов, что отражается в их уникальном ферментном арсенале:

• Род Trichoderma spp.: Представители этого рода, такие как T. koningii, T. lignorum, T. viride, T. aureoviride, T. hamatum и T. harzianum, широко известны как мощные продуценты целлюлаз и гемицеллюлаз. Эти ферменты играют критическую роль в разложении растительных остатков, превращая их в более доступные формы. Благодаря этому Trichoderma spp. активно используются в компостировании и биоконверсии лигноцеллюлозных отходов.
• Род Penicillium spp.: Виды этого рода часто ассоциированы с целлюлозными субстратами, особенно с древесиной. Например, Penicillium frequentans, P. viridicatum и P. funiculosum активно продуцируют целлюлолитические ферменты, что способствует эффективному разложению целлюлозных материалов.
• Thielavia terrestris: Этот микромицет является уникальным термофильным видом, который активно участвует в процессах компостирования и деградации лигнин-целлюлозных субстратов, в частности растительных отходов. Его термофильность позволяет ему эффективно работать при высоких температурах, характерных для компостных куч.

Таблица 3: Примеры микромицетов и их ключевых ферментных систем

Род/Вид микромицета	Ключевые ферменты/активность	Основные субстраты	Экологическое значение/применение
Trichoderma spp.	Целлюлазы, гемицеллюлазы	Растительные остатки, целлюлоза, гемицеллюлоза	Деструкция органики, биоконтроль, компостирование
Penicillium spp.	Целлюлолитические ферменты	Целлюлозные субстраты (древесина)	Разложение древесины, производство антибиотиков
Thielavia terrestris	Лигнинолитические и целлюлолитические ферменты (термофил)	Лигнин-целлюлозные субстраты, растительные отходы	Компостирование, деградация устойчивых полимеров
Общие (примеры)	Амилазы, протеазы	Крахмал, белки, другие высокомолекулярные соединения	Общее питание, подготовка субстратов

Понимание этих специфических ферментных комплексов позволяет не только глубже понять экологическую роль микромицетов, но и целенаправленно использовать их биотехнологический потенциал для решения широкого круга задач, от переработки отходов до производства ценных веществ.

Влияние абиотических и биотических факторов на метаболическую активность микромицетов

Активность микромицетов, этих невидимых двигателей почвенного метаболизма, определяется не только их внутренним биохимическим потенциалом, но и сложным взаимодействием с окружающей средой. Абиотические (неживые) и биотические (живые) факторы формируют уникальный «ландшафт» для их жизнедеятельности, влияя на скорость биодеградации органических веществ и, как следствие, на весь углеродный цикл.

Оптимальные условия для жизнедеятельности микромицетов

Как и любые живые организмы, микромицеты процветают в определенных условиях, которые мы называем оптимальными. Отклонение от этих параметров может значительно замедлить или полностью остановить их метаболическую активность:

• pH среды: Для большинства почвенных микромицетов оптимальные значения pH находятся в диапазоне нейтральных или слабощелочных показателей (pH 7.0-7.6). Это объясняет, почему в каштановых почвах, где pH верхних горизонтов колеблется в пределах 7.2-7.6, а нижних – до 8.2-8.5, наблюдается активное разложение органического вещества. Слишком кислая или слишком щелочная среда может ингибировать активность ферментов и повреждать клеточные структуры грибов.
• Температура: Оптимальные температуры для активной жизнедеятельности микроорганизмов обычно составляют от 20°С до 35°С. В условиях сухих степей, где распространены каштановые почвы, температура самого теплого месяца может достигать 20-25°С, что создает благоприятные условия для развития мезофильных микромицетов. Однако существуют и термофильные виды, способные функционировать при значительно более высоких температурах, например, в процессах компостирования.
• Влажность: Доступность воды является критическим фактором. Микромицеты, подобно всем живым существам, нуждаются во влаге для поддержания тургора, транспорта питательных веществ и осуществления биохимических реакций. Как недостаток влаги (что характерно для сухих степей, где встречаются каштановые почвы), так и ее избыток (приводящий к анаэробным условиям) могут существенно снижать метаболическую активность. Интересно, что чередование циклов сушки и увлажнения почвы может даже стимулировать разложение органического вещества, поскольку это приводит к лизису микробных клеток и высвобождению питательных веществ, которые становятся доступными для оставшегося сообщества.

Роль кислорода и состава органического вещества

Помимо базовых физико-химических параметров, на скорость разложения органического вещества влияют и более специфические факторы:

• Доступность кислорода: Это один из самых важных факторов, определяющих путь разложения органики. Большинство микромицетов, участвующих в деградации сложных полимеров, являются аэробными организмами, что означает их потребность в свободном кислороде для дыхания. В условиях достаточного доступа кислорода процессы разложения протекают быстро и эффективно, приводя к полной минерализации органического вещества до CO₂ и воды. При недостатке кислорода (анаэробные условия) процессы разложения замедляются, а метаболизм микроорганизмов переключается на анаэробные пути, что может приводить к накоплению промежуточных продуктов, таких как метан или органические кислоты, и к неполной деградации органики (гниению).
• Состав органического вещества: Качество и химический состав разлагаемого субстрата являются определяющими факторами. Легко разлагаемые вещества, такие как простые сахара, аминокислоты, некоторые органические кислоты, быстро утилизируются микромицетами. Однако сложные полимеры, такие как лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозы, требуют специализированных ферментных систем и более длительного времени для деструкции. Например, высокая доля лигнина в растительных остатках значительно замедляет скорость их разложения.
• Тип растительности: Поскольку растительность является основным источником органического вещества в почве, ее тип напрямую влияет на состав поступающей органики. Различия в соотношении углерода к азоту (C/N), содержании лигнина, целлюлозы и других компонентов в остатках разных растений определяют, какие микромицеты будут доминировать в разложении и с какой скоростью будет протекать этот процесс. Например, остатки бобовых культур, богатые азотом, разлагаются быстрее, чем древесные опилки с высоким содержанием лигнина.

Эти факторы тесно взаимосвязаны, формируя сложную сеть взаимодействий, которая определяет динамику углеродного цикла в почвенных экосистемах. Понимание этих взаимодействий критически важно для прогнозирования реакции почвенной микофлоры на изменения окружающей среды и для разработки эффективных стратегий управления почвенным плодородием.

Современные методы молекулярно-генетического анализа микромицетов

Идентификация микромицетов, особенно в сложных почвенных экосистемах, долгое время оставалась вызовом для ученых. Традиционные культуральные методы часто сталкивались с ограничениями, связанными с невозможностью культивирования всех видов или их медленным ростом. Однако развитие молекулярно-генетических методов произвело революцию в этой области, предоставив мощные инструменты для точной идентификации и изучения метаболического потенциала этих организмов.

Точность молекулярных методов в идентификации

Молекулярные методы значительно превосходят традиционные культуральные подходы по точности и скорости идентификации микромицетов. Они позволяют идентифицировать виды, которые невозможно выделить в чистую культуру, а также оценивать видовое разнообразие непосредственно в образцах окружающей среды. В основе этих методов лежит анализ нуклеотидных последовательностей ДНК или РНК, которые являются уникальными для каждого вида.

Ключевые преимущества молекулярных методов:

• Высокая точность: Позволяют идентифицировать виды с высокой степенью достоверности, минимизируя ошибки, свойственные морфологическому анализу.
• Независимость от культивирования: Дают возможность изучать некультивируемые или труднокультивируемые виды, составляющие значительную часть микробного разнообразия.
• Скорость: Сокращают время, необходимое для идентификации, по сравнению с длительными процессами культивирования и морфологической характеристики.
• Количественная оценка: Некоторые методы позволяют не только идентифицировать виды, но и оценивать их относительное обилие в образце.

Для идентификации видов микромицетов широко используются международные базы данных, такие как Gene Bank NCBI (National Center for Biotechnology Information), где хранятся миллионы нуклеотидных последовательностей различных организмов. Сравнение полученных последовательностей с данными из этих баз позволяет точно определить таксономическую принадлежность исследуемых микромицетов.

Специфические технологии анализа

Молекулярно-генетический арсенал для изучения микромицетов постоянно пополняется и совершенствуется. Рассмотрим наиболее перспективные и широко применяемые технологии:

1. Баркодинг ITS-региона:
   • ITS (Internal Transcribed Spacer) регион — это межгенные спейсерные участки рибосомной ДНК, расположенные между генами 18S, 5.8S и 28S рРНК. Он включает ген 5.8S рРНК и фланкирующие спейсерные области ITS1 и ITS2.
   • Преимущества: ITS-регион является «золотым стандартом» для ДНК-штрихкодирования грибов благодаря его высокой вариабельности, что обеспечивает видовое разрешение, и наличию консервативных фланкирующих областей, удобных для дизайна универсальных праймеров. Это позволяет идентифицировать большинство видов грибов с высокой точностью.
2. Секвенирование регионов рРНК:
   • Помимо ITS-региона, для идентификации видов могут быть проведены секвенирование и анализ нуклеотидных последовательностей других регионов рибосомной РНК, таких как 18S рРНК и 28S рРНК.
   • Значение: Эти гены являются более консервативными и используются для определения более высоких таксономических групп (родов, семейств, порядков), а также для филогенетических исследований.
3. Система ПЦР/электроспрей-ионизационная (ЭСИ) масс-спектрометрия (PCR/ESI-MS) – IRIDICA:
   • Эта коммерчески доступная технология, известная как IRIDICA, представляет собой мощный инструмент для быстрого и высокоточного тестирования биологических материалов.
   • Возможности: Она позволяет одновременно обнаруживать и идентифицировать более 200 видов клинически значимых микромицетов, что делает ее незаменимой в медицинской микологии и других областях, где требуется оперативная и точная диагностика.
4. ДНК-маркирование:
   • Использование методов ДНК-маркирования обеспечивает быструю, высокоточную и достоверную идентификацию грибов, в том числе в таких сложных образцах, как деструктированная древесина. Эти методы часто основаны на полиморфизме длины рестрикционных фрагментов (RFLP), анализе случайных полиморфных ДНК (RAPD) или секвенировании специфических маркеров.
5. Полногеномное секвенирование:
   • Для ряда родов микромицетов, таких как Aspergillus, Penicillium, Trichoderma и Fusarium, вопрос однозначной идентификации остается нерешенным даже с применением ДНК-штрихкодирования и мультилокусного типирования. В таких сложных случаях, когда необходимо максимально глубокое разрешение, эффективным решением становится полногеномное секвенирование.
   • Преимущества: Анализ всего генома позволяет выявить мельчайшие генетические различия между близкородственными видами и штаммами, предоставляя исчерпывающую информацию для точной идентификации и изучения функционального потенциала.

Эти современные методы молекулярно-генетического анализа не только расширяют наши возможности в изучении микромицетов, но и открывают новые горизонты для понимания их роли в почвенных экосистемах, а также для разработки биотехнологических приложений.

Практическое применение микромицетов в биотехнологии, биоремедиации и сельском хозяйстве

Микромицеты – это не просто важные звенья в природных циклах, но и бесценный ресурс для современного человека. Их уникальные метаболические способности находят широкое применение в самых разных отраслях, от очистки окружающей среды до пищевой промышленности и медицины.

Микромицеты в биоремедиации

Одной из самых актуальных проблем современности является загрязнение окружающей среды. Здесь на помощь приходят микромицеты, способные к биодеградации – естественному процессу разложения сложных веществ. Это явление лежит в основе:

• Уничтожения отходов: Биодеградация является ключевым механизмом самоочищения природы от отходов жизнедеятельности человека. Например, использование микроорганизмов для получения биогаза из бытовых (пищевых) отходов представляет собой перспективное направление в альтернативной энергетике.
• Микробиологической ремедиации нефтезагрязненных почв: Загрязнение нефтью и нефтепродуктами – серьезная угроза для экосистем. Микробиологическая ремедиация – это экологически безопасная и высокоэффективная технология для ликвидации таких загрязнений, основанная на метаболическом потенциале микроорганизмов. Более 100 видов микроскопических грибов, известных как микромицеты-деструкторы углеводородов нефти, активно участвуют в этом процессе. Среди них:
  • Chrysosporium spp.
  • Phanerochaete spp.
  • Aspergillus spp.
  • Acremonium spp.
  • Penicillium spp.

  Эти грибы обладают ферментными системами, способными расщеплять сложные углеводороды на более простые, менее токсичные соединения. Главное преимущество биоремедиации – это ее экологичность: она не производит вторичных отходов и способствует улучшению фитосанитарного состояния почв.

Применение в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство – еще одна область, где микромицеты демонстрируют свою исключительную полезность:

• Улучшение фитосанитарного состояния почв и стимуляция роста растений: Исследования показывают высокую эффективность микроорганизмов-антагонистов в биоремедиации деградированных почв. Например, Trichoderma harzianum и Bacillus amyloliquefaciens (хотя последний является бактерией, его часто используют в комплексах с грибами) активно используются для защиты растений от фитопатогенов и стимуляции их роста.
  • Примеры:
    • Применение микробных биопрепаратов позволило увеличить урожайность кондитерского подсолнечника на 5 ц/га.
    • Использование комплекса биопрепаратов повысило продуктивность гибридов огурца Mewa F1 на 13,96% и Valigora F1 на 28,58%.
    • Внесение органо-минеральных удобрений может снижать рост фитопатогенных микроорганизмов в 3 раза и активизировать численность грибов-антагонистов Trichoderma lignorum в 4 раза.
• Производство удобрений и обогащение почвы азотом: Биотехнологии с применением микроорганизмов играют важную роль в производстве биоудобрений. Биопрепараты, такие как «азотобактерин», «нитрагин» и «фосфобактерин», улучшают азотное и фосфорное питание растений, а также увеличивают численность полезных микроорганизмов. Использование таких биопрепаратов может увеличить численность аммонифицирующих микроорганизмов в почве в 3,27 раза, что способствует улучшению круговорота азота.
• Создание высокоурожайных сортов: Хотя этот аспект преимущественно связан с генетической инженерией растений, микромицеты могут опосредованно влиять на урожайность, улучшая здоровье и питание сельскохозяйственных культур.

Промышленное и пищевое применение

Помимо экологии и сельского хозяйства, микромицеты прочно заняли свою нишу в промышленности и пищевой сфере:

• Производство лимонной кислоты: Штаммы гриба Aspergillus niger широко применяются в промышленности для биотехнологического производства лимонной кислоты из различных сахаристых субстратов. Это один из наиболее экономически значимых микробных процессов.
• Производство антибиотиков: Из рода Penicillium, а конкретно из вида Penicillium chrysogenum, получают всемирно известный антибиотик «Пенициллин», спасший миллионы жизней.
• Производство сыров с плесенью: Некоторые виды плесени незаменимы в производстве деликатесных сыров:
  • Для сыров с белой плесенью (например, Бри, Камамбер) используются Penicillium camemberti и/или Penicillium candidum.
  • Для сыров с голубой или зеленой плесенью (Рокфор, Горгонзолла, Дор Блю) применяется Penicillium roqueforti.
• Медицинские препараты: Микромицеты являются источником множества биологически активных соединений, которые могут быть использованы в разработке новых медицинских препаратов для лечения микозов (грибковых инфекций) и бактериальных инфекций.

Таблица 4: Примеры практического применения микромицетов

Отрасль	Применение	Виды микромицетов (пример)	Эффект/Продукт
Биоремедиация	Деградация нефтепродуктов, утилизация отходов	Chrysosporium spp., Aspergillus spp.	Очистка почв, получение биогаза
Сельское хозяйство	Биоконтроль, стимуляция роста растений	Trichoderma harzianum	Повышение урожайности, защита от патогенов
Промышленность	Производство органических кислот	Aspergillus niger	Лимонная кислота
Медицина	Производство антибиотиков	Penicillium chrysogenum	Пенициллин, другие лекарственные соединения
Пищевая	Производство сыров	Penicillium roqueforti, P. camemberti	Сыры с плесенью (Рокфор, Камамбер)

Этот обширный перечень демонстрирует, что микромицеты являются не просто объектами научного исследования, но и активно используются для решения множества практических задач, способствуя устойчивому развитию и улучшению качества жизни.

Сравнительный анализ утилизации модельных и природных источников углерода различными микромицетами

Способность микромицетов адаптироваться к различным источникам углерода – это ключевой аспект их выживания и экологической роли. Однако насколько эффективно они утилизируют искусственно созданные модельные субстраты по сравнению с комплексными природными материалами? Этот вопрос лежит в основе понимания их метаболической гибкости и применимости в различных условиях.

Динамика роста на различных субстратах

Для глубокого понимания углеродного питания микромицетов необходимо исследовать их реакцию на различные субстраты. Рассмотрим примеры динамики роста Aspergillus fumigatus и Aspergillus flavus на модельных и природных источниках углерода.

Динамика роста Aspergillus fumigatus на природных субстратах:

• Общая активность: A. fumigatus демонстрирует активное развитие на всех исследованных природных источниках углерода: листьях, камыше, коре и сене. Единственным исключением являются опилки, на которых данный вид не показывает признаков роста, что указывает на его специфическую неспособность эффективно утилизировать древесные субстраты, возможно, из-за высокого содержания трудноразлагаемого лигнина или отсутствия необходимых ферментных систем.
• Среда с листьями: На среде, обогащенной листьями, A. fumigatus показывает наиболее выраженную фазу логарифмического роста. В интервале 144-192 часов инкубации скорость роста на этой среде значительно превосходит показатели на других субстратах, достигая четырехкратного увеличения. Это свидетельствует о высокой эффективности утилизации компонентов листьев, которые, вероятно, содержат легкодоступные углеводы и питательные вещества.
• Среда с камышом: На среде с камышом A. fumigatus проявляет интересные двухсуточные ритмы роста. Такие биоритмы могут быть связаны с периодическим истощением легкодоступных компонентов и последующей индукцией ферментов для разложения более сложных веществ, или же с внутренними циркадными ритмами метаболизма гриба.
• Среды с корой и сеном: На этих субстратах наблюдаются биоритмы большей продолжительности – четырехсуточные. При этом на среде с корой A. fumigatus характеризуется несколько большей скоростью роста по сравнению с сеном. Это может быть обусловлено различиями в химическом составе коры и сена, их пористости, или же содержанием ингибирующих веществ.
• Выравнивание скорости роста: К 288 часам культивирования радиальная скорость роста A. fumigatus на всех природных средах (кроме опилок) становится примерно одинаковой. Это указывает на достижение стационарной фазы роста или на постепенное исчерпание легкодоступных питательных веществ и адаптацию гриба к медленной утилизации оставшихся, более устойчивых компонентов.

Сравнительная эффективность утилизации

Сравнение динамики роста Aspergillus fumigatus и Aspergillus flavus на различных субстратах выявляет важные аспекты их метаболической стратегии:

• Контрольные среды vs. природные материалы: A. fumigatus на контрольных средах (вероятно, содержащих простые сахара или стандартные питательные смеси) растет медленнее, чем на средах с природными растительными материалами. Это говорит о том, что природные субстраты, несмотря на свою сложность, могут предоставлять более полный спектр питательных веществ или способствовать более интенсивной индукции ферментных систем, что стимулирует рост гриба.
• Стабильность роста Aspergillus flavus: В отличие от A. fumigatus, радиальная скорость роста A. flavus на различных источниках углеродного питания не претерпевает значительных изменений. Это может указывать на:
  • Меньшую специализацию: A. flavus может быть более универсальным деструктором, способным эффективно утилизировать широкий круг субстратов без выраженных предпочтений или резких колебаний в скорости роста.
  • Различия в ферментных системах: Возможно, его ферментный аппарат более конститутивен или менее подвержен сильной индукции, что обеспечивает более равномерную, но не обязательно максимальную, скорость роста на разных субстратах.
  • Различия в жизненной стратегии: A. flavus может быть более устойчивым к изменениям в составе питательной среды, что обеспечивает его стабильное присутствие в различных экологических нишах.

Таблица 5: Сравнительная динамика радиального роста Aspergillus spp. на различных углеродных субстратах

Субстрат	A. fumigatus	A. flavus	Особенности/Выводы
Листья	Активный логарифмический рост (в 4 раза быстрее)	Стабильный рост	Высокая эффективность утилизации для A. fumigatus
Камыш	Четкие 2-суточные биоритмы	Стабильный рост	A. fumigatus проявляет адаптивные ритмы
Кора	4-суточные биоритмы, несколько быстрее сена	Стабильный рост	Различия в предпочтениях между видами
Сено	4-суточные биоритмы	Стабильный рост
Опилки	Отсутствие роста	Не указано (вероятно, стабильный или отсутств.)	A. fumigatus не способен к утилизации древесных опилок
Контрольная среда (модель)	Медленнее, чем на природных	Стабильный рост	Природные субстраты стимулируют A. fumigatus; A. flavus менее чувствителен к типу среды

Эти результаты подчеркивают сложность взаимодействия микромицетов с их питательной средой и демонстрируют, что даже близкородственные виды могут иметь существенно различающиеся метаболические стратегии. Понимание этих различий имеет решающее значение для прогнозирования их поведения в природе и для целенаправленного использования в биотехнологических процессах, будь то биоремедиация или производство ценных продуктов.

Заключение

Исследование особенностей использования микромицетами различных источников углерода раскрывает перед нами не просто сухие факты, а удивительный мир сложнейших биохимических взаимодействий, лежащих в основе жизнедеятельности нашей планеты. Мы увидели, что микромицеты — это не просто микроскопические грибы, а ключевые агенты глобального углеродного круговорота, способные преобразовывать сложнейшие органические вещества в доступные формы, регулировать плодородие почв и поддерживать экологическое равновесие.

Мы углубились в фундаментальные понятия, такие как ассимиляция и радиальный рост, и детально рассмотрели роль экзоферментов – этих невидимых «химиков», работающих за пределами микробной клетки. Особое внимание было уделено каштановым почвам, их уникальным характеристикам и тому, как они формируют специфическое микробное сообщество, где доминируют такие роды, как Penicillium и Aspergillus, демонстрируя высокую экологическую гибкость, в то время как другие, как Acremonium и Mortierella, выступают как стенобионты.

Анализ биохимических механизмов показал, что микромицеты обладают обширным арсеналом адаптивных и индуцибельных ферментов, позволяющих им эффективно расщеплять крахмал, белки, целлюлозу и даже устойчивый лигнин. Примеры Trichoderma spp., продуцирующих целлюлазы, и Thielavia terrestris, способного разлагать лигнин-целлюлозные субстраты, ярко иллюстрируют их метаболическое разнообразие.

Мы также выяснили, насколько сильно абиотические факторы — pH, температура, влажность и доступность кислорода — влияют на метаболическую активность микромицетов. Оптимальные условия способствуют ускоренному разложению органики, в то время как их отклонение может существенно замедлить этот критически важный процесс.

Современные молекулярно-генетические методы, от баркодинга ITS-региона до полногеномного секвенирования, предоставили нам беспрецедентные возможности для точной идентификации и изучения функционального потенциала этих организмов, открывая двери для более глубокого понимания их роли в природе.

Наконец, мы рассмотрели широкий спектр практических применений микромицетов: от биоремедиации нефтезагрязненных почв и использования в сельском хозяйстве для повышения урожайности и улучшения плодородия, до производства антибиотиков, органических кислот и даже деликатесных сыров. Сравнительный анализ утилизации модельных и природных субстратов показал, что каждый вид гриба обладает своей уникальной стратегией питания, что еще раз подчеркивает их адаптивность и специфичность.

В целом, наше исследование подтверждает фундаментальное значение микромицетов в углеродном цикле и их огромный биотехнологический потенциал. Дальнейшие исследования в этой области не просто расширят наши научные знания, но и проложат путь к разработке инновационных решений для устойчивого развития, борьбы с загрязнением окружающей среды, повышения продуктивности сельского хозяйства и создания новых медицинских препаратов. Глубокое понимание мира микромицетов — это ключ к решению многих глобальных экологических и продовольственных проблем будущего.

Список использованной литературы

1. Андреюк, Е. И. Микробная коррозия и ее возбудители / Е. И. Андреюк, В. И. Билай, Э. З. Коваль, И. А. Козлова. — Киев : Наук. думка, 1980. — 286 с.
2. Бабьева, И. П. Изменения численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами / И. П. Бабьева, С. В. Левин, Н. С. Решетова // Тяжелые металлы в окружающей среде. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 1980. — С. 115.
3. Бабьева, Е. Н. Сравнительно-экологические исследования микромицетов из почв отдаленных географических районов // Микология и фитопатология. Сер. 17. — 1983. — № 2. — С. 452-453.
4. Биоповреждения / Под ред. В. Д. Ильичева. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 1987. — 352 с.
5. Блажеевская, Ю. В. Сравнительный анализ скорости радиального роста микромицетов, выделенных из различных экотопов / Ю. В. Блажеевская, В. В. Вембер, Н. Н. Жданова // Микробиологический журнал. — 2002. — Т. 64. — № 3. — С. 3-11.
6. Богомолова, Е. В. Морфологические особенности микроколониальных грибов, изолированных с поверхности камня / Е. В. Богомолова, М. С. Зеленская, Д. Ю. Власов // Микология и фитопатология. Сер. 35. — 2001. — № 3. — С. 6-13.
7. Бухало, А. С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре / А. С. Бухало. — Киев : Наук. думка, 1988. — 144 с.
8. Великанов, Л. Л. Некоторые биохимические аспекты в экологии грибов / Л. Л. Великанов, И. И. Сидорова // Успехи микробиологии. Сер. 3. — 1983. — № 18. — С. 112-132.
9. Воронин, Л. В. Микрофлора некоторых видов рыб Куйбышевского водохранилища / Л. В. Воронин // Биология внутр. вод. — 1999. — № 76. — С. 11-15.
10. Гарибова, Л. В. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов : учеб. пособие / Л. В. Гарибова, С. Н. Лекомцева. — М. : Товарищество научных изданий КМК, 2005. — 202 с.
11. Григорьев, А. М. Изучение роста фрагментов мицелия Fusarium oxysporum в условиях разной кислотности среды / А. М. Григорьев, М. В. Горленко, О. Е. Марфенина // Микология и фитопатология. — 2004. — № 3. — С. 29-35.
12. Долгова, А. В. Рост колоний Penicillium chrysogenum Thom. при постоянных и переменных температурах / А. В. Долгова, В. В. Зданович // Микология и фитопатология. Сер. 31. — 1997. — № 1. — С. 52-56.
13. Дудка, И. А. Водные несовершенные грибы СССР / И. А. Дудка. — Киев : Наук. думка, 1985. — 188 с.
14. Евдокимова, Г. А. Микробиологическая активность почв при загрязнении тяжелыми металлами / Г. А. Евдокимова // Почвоведение. — 1982. — № 6. — С. 125-132.
15. Звягинцев, Д. Г. Биология почв : учебник / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова. — 3-е изд., испр. и доп. — М. : Изд-во МГУ, 2005. — 445 с.
16. Иванова, А. Е. Жизнеспособность фрагментов мицелия почвенных микроскопических грибов в разных экологических условиях : автореф. канд. дис… / Иванова Анна Евгеньевна. — М. : МГУ, 1999. — 30 с.
17. Иванова, А. Е. Влияние экологических факторов на способность к росту фрагментов мицелия и прорастание спор микроскопических грибов / А. Е. Иванова, О. Е. Марфенина // Микробиология. — 2001. — № 2. — С. 235-240.
18. Коваль, Э. З. Микодеструкторы промышленных материалов / Э. З. Коваль, Л. П. Сидоренко. — Киев : Наук. думка, 1989. — 192 с.
19. Кочкина, Г. А. Радиальная скорость роста грибов в связи с их экологией / Г. А. Кочкина, Т. Г. Мирчинк, П. А. Кожевин, Д. Г. Звягинцев // Микробиология. — 1978. — № 5. — С. 964-965.
20. Кураков, А. В. Методы выделения и характеристики комплексов микроскопических грибов наземных экосистем / А. В. Кураков. — Москва : МАКСПресс, 2001. — 92 с.
21. Лилли, В. Физиология грибов / В. Лилли, Г. Барнетт. — Москва : Изд-во иностр. литературы, 1953. — 532 с.
22. Марьиновская, Ю. В. Микробиологическая деструкция целлюлозосодержащих отходов / Ю. В. Марьиновская, Н. Н. Севастьянова // Микробиология. — 2006. — № 3. — С. 75-81.
23. Методическое пособие «Избранные задачи БОЛЬШОГО ПРАКТИКУМА». Часть 1. / АГТУ ; Сост. : С. В. Еремеева, А. Н. Пархоменко. — Астрахань, 2007. — 40 с.
24. Мирчинк, Т. Г. Почвенная микология : учебник / Т. Г. Мирчинк. — М. : Изд-во МГУ, 1988. — 220 с.
25. Мюллер, Э. Микология / Э. Мюллер, В. Леффлер ; перевод с немецкого канд. биол. наук К. Л. Тарасова. — М. : Мир, 1993. — 535 с.
26. Ниязова, Г. А. Концентрирование цинка и свинца различными микроорганизмами, обитающими в почве Сумсарского свинцово-цинкового субрегиона / Г. А. Ниязова, С. В. Летунова, Б. Н. Золотарева // Микробиология. — 1982. — № 4. — С. 650-656.
27. Паников, Н. С. Кинетика роста микроорганизмов / Н. С. Паников. — М. : Наука, 1991. — 309 с.
28. Пидопличко, Н. М. Грибная флора грубых кормов / Н. М. Пидопличко. — Киев : Наук. думка, 1953. — 482 с.
29. Практикум по микробиологии / Под ред. А. И. Нетрусова. — М. : Академия, 2005. — 608 с.
30. Романов, Ю. А. Биологические ритмы на разных уровнях биологической организации / Ю. А. Романов // Проблемы космической биологии. — 1980. — № 4. — С. 10-25.
31. Саттон, Д. Определитель патогенных и условно патогенных грибов : Пер. с англ. : учеб. пособие для вузов / О. Саттон, А. Фотергилл, М. Ринальди ; под общ. ред. Д. Г. Звягинцев. — М. : Мир, 2001. — 487 с.
32. Сычугова, О. В. Рост и развитие микромицетов на сополимере этилена и винилацетата с добавками крахмала / О. В. Сычугова, Н. Н. Колесникова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16, Биология. — 2003. — № 4. — С. 27-31.
33. Терехова, В. А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем / В. А. Терехова. — М. : Наука, 2007. — 215 с.
34. Фомин, В. А. Биоразлагаемые полимеры: состояние и перспективы использования / В. А. Фомин, В. В. Гузеев // Пластические массы. — 2001. — № 2. — С. 42-46.
35. Шаркова, Т. С. Цитохимическая характеристика спорулирующей и вегетативной зон культуры Trichothecium roseum F r. // Микология и фитопатология. — 1971. — № 6. — С. 490-493.
36. Шевцова, В. М. Программы развития и возможный принцип их генетического контроля у микромицетов рода Verticillium // Микология и фитопатология. — 2001. — № 21. — С. 73-81.
37. Ellis, M. B. Dematiaceous hyphomycetes. Commonwealth. Kew / M. B. Ellis. — New York : Academic Press, 1971. — 608 p.
38. Lodder, J. The Yeasts, a taxonomical study. 2 ed. North — Holland / J. Lodder. — Amserdam, London : Publishing Corp, 1970. — 1385 p.
39. Barnett, J. A. A quide for identyifying and classifying yeasts / J. A. Barnett, R. W. Payne, D. Yarrow. — Cambridge, England : University Press, 1979. — 1315 p.
40. Hopper, H. Involment of clay type and pH in the mechanisms of soil suppressiveness to Fusarium wilt of flax / H. Hopper, C. Steinberg, C. Alabouvette // Soil Boil. Biochem. — 1995. — Vol. 27. — №7. — P. 955-967.
41. Margollin, A. S. The effects of various carbohydrates upon the growth of some fungi, thesis / A. S. Margollin. — West Virginia University, 1942. — 327 p.
42. Moore, D. Metabolism and biochemistry of hyphal systems / D. Moore // Fungal morphogenesis. — 2001. — № 4. — P. 26-134.
43. Parton, W. J. Chemical aktivites of fungi / W. J. Parton, J. B. Stewart, C. V. Cole // Biogeochemistry. — 1988. — № 5. — P. 109-131.
44. Watanabe, T. Pictorial atlas of soil and seed fungi. Morphologies of cultured fungi end key to species / T. Watanabe. — Florida, 2000. — 411 p.
45. Экзоферменты : справочник. — URL: https://pesticidy.ru/term.php?id=823 (дата обращения: 13.10.2025).
46. Ферменты микроорганизмов : справочник. — URL: https://pesticidy.ru/term.php?id=819 (дата обращения: 13.10.2025).
47. Биоразложение : глоссарий. — URL: https://pressnastil.ru/glossary/b/biorazlozhenie.html (дата обращения: 13.10.2025).
48. Каштановые почвы. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D1%87%D0%B2%D1%8B (дата обращения: 13.10.2025).
49. Каштановые почвы ᐈ Как их различают? ᐈ Типичные вариации. — URL: https://agrarplatform.com/ru/articles/kashtanovi-grunti-iak-ih-rozrizniaiut-tipovi-variatsii-419 (дата обращения: 13.10.2025).
50. Биодеградация. — URL: https://fireman.club/inseklopedia/biodegradatsiya/ (дата обращения: 13.10.2025).
51. Экзоферменты : Справочник по защите растений, id:723. — URL: https://www.agroxxi.ru/zhurnal-agroxx/spravochnik-po-zashite-rastenii/ekzofermenty.html (дата обращения: 13.10.2025).
52. Биодеградация. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 13.10.2025).
53. Каштановые почвы. — URL: https://bigenc.ru/biology/text/2054652 (дата обращения: 13.10.2025).
54. Каштановые почвы: зоны районирования. — URL: https://direct.farm/learning/pochvy/kashtanovye-pochvy-zony-raionirovaniya-380 (дата обращения: 13.10.2025).
55. Каштановые почвы. Свойства, характеристики и удобрение. — URL: https://himelement.ru/articles/kashtanovye-pochvy-svoystva-kharakteristiki-i-udobrenie (дата обращения: 13.10.2025).
56. Что такое экзоферменты бактерий? — URL: https://microbiology.academic.ru/1865/%D1%8D%D0%BA%D0%B7%D0%BE%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B_%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9 (дата обращения: 13.10.2025).
57. Ферментные системы микроорганизмов. — URL: http://www.tvergma.ru/files/4498.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
58. Опасные для здоровья человека микроскопические грибы (микромицеты). — URL: https://www.medznanie.ru/sekrety-meditsiny/opasnye-dlya-zdorovya-cheloveka-mikroskopicheskie-griby-mikromitsety (дата обращения: 13.10.2025).
59. Микромицеты. — URL: https://infoproekt.ru/terminology/mikromicety (дата обращения: 13.10.2025).
60. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiologicheskaya-remediatsiya-neftezagryaznennyh-pochv (дата обращения: 13.10.2025).
61. Какие методы используются для определения скорости роста грибных культур? — URL: https://studizba.com/ru/questions/107050-kakie-metody-ispolzuyutsya-dlya-opredeleniya-skorosti-rosta-gribnyh-kultur.html (дата обращения: 13.10.2025).
62. Ассимиляция — Микробиология. Словарь терминов. — URL: https://gufo.me/dict/microbiology/%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 13.10.2025).
63. Что такое Ассимиляция? — Экологический словарь. — URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/es/441/%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 13.10.2025).
64. Что такое МИКРОМИЦЕТ? — Словарь ботанических терминов. — URL: https://botanical_terms.academic.ru/774/%D0%9C%D0%98%D0%9A%D0%A0%D0%9E%D0%9C%D0%98%D0%A6%D0%95%D0%A2 (дата обращения: 13.10.2025).
65. Ассимиляция (биология). — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F) (дата обращения: 13.10.2025).
66. Сравнительный анализ видового состава микромицетов каштановой почвы и чернозема выщелоченного. — URL: https://agronauka.ru/sravnitelnyy-analiz-vidovogo-sostava-mikromitsetov-kashtanovoy-pochvy-i-chernozema-vyschelochennogo/ (дата обращения: 13.10.2025).
67. МИКРОМИЦЕТЫ — ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАЗНООБРАЗИЕ. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikromitsety-obschaya-harakteristika-i-raznoobrazie/viewer (дата обращения: 13.10.2025).
68. Биодеградация. — URL: https://biomolecula.ru/articles/biodegradatsiia (дата обращения: 13.10.2025).
69. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ВИДОВОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГРИБОВ ПОРЯДКА MUCORALES В СООТВЕТСТВИИ С ГЛОБАЛЬНЫМИ РЕКОМЕНДАЦИЯМИ ПО ДИАГНОСТИКЕ И ТЕРАПИИ МУКОРМИКОЗА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/molekulyarno-geneticheskie-metody-opredeleniya-i-vidovoy-identifikatsii-gribov-poryadka-mucorales-v-sootvetstvii-s-globalnymi (дата обращения: 13.10.2025).
70. Микологический анализ почвы. — URL: https://mgulab.ru/mikologicheskiy-analiz-pochvy (дата обращения: 13.10.2025).
71. Ассимиляция (анаболизм). — URL: https://biologii.net/biologiya/assimilyatsiya-anabolizm.html (дата обращения: 13.10.2025).
72. ОБЗОР СПОСОБОВ БИОРЕМЕДИАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ. — URL: https://science-review.ru/article/view/282 (дата обращения: 13.10.2025).
73. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв. — URL: https://pmi.spmi.ru/article/2023/5/1655 (дата обращения: 13.10.2025).
74. Ассимиляция в биологии. — URL: https://megabook.ru/article/%D0%90%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%28%D0%B2%20%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8%29 (дата обращения: 13.10.2025).
75. Микроорганизмы и фитопрепараты как агенты биоремедиации деградированных почв. — URL: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/PA202111005 (дата обращения: 13.10.2025).
76. Что такое Биодеградация. — URL: https://bio-pack.ru/chto-takoe-biodegradatsiya/ (дата обращения: 13.10.2025).
77. Микро- и макромицеты как основа биотехнологических препаратов. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikro-i-makromitsety-kak-osnova-biotehnologicheskih-preparatov/viewer (дата обращения: 13.10.2025).
78. ПРИНЦИПЫ МИКОЛОГИЧЕСКОЙ. — URL: http://www.mycology.bio.msu.ru/lectures/mikologicheskaya-diagnostika/mik_lec10.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
79. Грибные биотехнологии в медицине и промышленности. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gribnye-biotehnologii-v-meditsine-i-promyshlennosti (дата обращения: 13.10.2025).
80. Применение микроорганизмов в процессах биоремедиации. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-mikroorganizmov-v-protsessah-bioremediatsii (дата обращения: 13.10.2025).
81. Биотехнология, 2023, T. 39, № 5, стр. 3-13. — URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54413203 (дата обращения: 13.10.2025).
82. Радиальная скорость роста грибов на естественных субстратах. — URL: https://studbooks.net/83531/ekologiya/radialnaya_skorost_rosta_gribov_estestvennyh_substratah (дата обращения: 13.10.2025).
83. Сравнительный анализ видового состава микромицетов каштановой почвы и чернозема выщелоченного. — URL: https://agronauka.ru/jour/article/view/178/178 (дата обращения: 13.10.2025).
84. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГРИБОВ РАЗРУША. — URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_12948613_64552431.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
85. Почвенные микромицеты основных природных зон. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pochvennye-mikromitsety-osnovnyh-prirodnyh-zon (дата обращения: 13.10.2025).
86. Цитология и клеточная биология роста грибов. — URL: https://www.mycology.bio.msu.ru/lectures/rost-gribov/rost_gribov_lec.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
87. МИКРОБНЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ. — URL: https://bio.science.by/upload/iblock/d7c/d7c36a43b2f5b452e896677f24022830.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
88. ИЗУЧЕНИЕ РОСТА И РАЗВИТИЯ ГРИБОВ-АНТАГОНИСТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ И СУБСТРАТАХ. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie-rosta-i-razvitiya-gribov-antagonistov-na-razlichnyh-pitatelnyh-sredah-i-substratah (дата обращения: 13.10.2025).
89. РОСТ КУЛЬТУР МАКРОМИЦЕТОВ НА АГАРИЗОВАННЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ И ПЛОТНЫХ СУБСТРАТАХ. — URL: https://www.researchgate.net/publication/320499641_ROST_KULTUR_MAKROMICETOV_NA_AGARIZOVANNYH_PITATELNYH_REDAH_I_PLOTNYH_SUBSTRATAH (дата обращения: 13.10.2025).
90. Микромицеты (отдел Ascomycota порядки Eurotiales и Hypocreales) с антигрибной активностью и отбор продуцента антибиотиков-пептаиболов. — URL: https://dslib.net/mikologia/mikromicety-otdel-ascomycota-porjadki-eurotiales-i-hypocreales-s-antigribnoj.html (дата обращения: 13.10.2025).
91. Рециркуляция питательных веществ в почве. — URL: https://agrotest.ru/pitatelnye-veschestva-pochva (дата обращения: 13.10.2025).
92. Разложение органического вещества. — URL: https://eurasian-soil-portal.info/ru/razlozhenie-organicheskogo-veshchestva (дата обращения: 13.10.2025).
93. 12 методов использования микроорганизмов в промышленности. — URL: https://terra-ecology.com/12-metodov-ispolzovaniya-mikroorganizmov-v-promyshlennosti (дата обращения: 13.10.2025).