Л.Г. БЯЗРОВ

Грибы в воздухе московских квартир

Известно, что в воздухе присутствует немало микроорганизмов, которые при дыхании попадают в наши легкие. Микологи Московского университета решили обследовать городские квартиры, чтобы узнать, какие виды грибов можно встретить в их воздухе и какие из них могут стать причиной различных заболеваний. За 5 лет (с 1997 по 2002 г.) ученые обследовали 227 московских квартир в современных многоэтажных домах с центральным отоплением. Жили в них как люди, страдающие аллергией, с высокой чувствительностью к плесневым грибам, так и здоровые люди.

В пробах воздуха из обследованных квартир были обнаружены представители 92 видов микромицетов из 32 родов. На каждую квартиру приходится от 1 до 13 видов, в среднем 7. Численность пропагул (т.е. мельчайших частиц грибов, из которых при благоприятных условиях могут развиться обширные колонии) в 1 м3 воздуха московских квартир варьировала от нескольких единиц до 7500, а в среднем – около 160. Из общего числа видов грибков, выявленных в воздухе жилых помещений, около 29% отнесены к аллергенным, которые могут вызывать сенсибилизацию, т.е. повышение чувствительности организма или его органов (например, органов чувств), к воздействию каких-либо раздражителей. А около 46% обнаруженных видов грибков являются условно патогенными. Это Alternaria alternata, Aspergillus flavus, A.niger, A. penicilloides, A.repens, A.versicolor, Botrytis cinerea, Cladosporium cladosporioides, C.herbarum, Penicillum brevicompactum, P. chrysogenum, Wallemia sebi и другие.

Оказалось, что постоянным компонентом воздуха в жилищах горожан являются плесневые грибы, среди которых преобладают представители родов пеницилл (Penicillium) и аспергилл (Aspergillus), а также кладоспор (Cladosporium). Они встречены в 60–90% обследованных квартир. Представители других родов встречаются гораздо реже – не более, чем в 6% квартир. Размер спор у пенициллов и аспергиллов, распространенных в московских квартирах, составляет в среднем 3–4 мкм, что облегчает их проникновение в наши легкие. Если дышать через нос, то 30–50% спор осядет «по дороге», но 30–40% попадут в альвеолы. Но если нос заложен и воздух поступает через рот, то в альвеолы попадает уже 70% грибковых пропагул.

Читатели «Биологии» со стажем, возможно, вспомнят опубликованную несколько лет назад (№ 20/1999) информацию о грибах в домашней пыли московских жилищ. Теперь ученые получили данные для сравнительного анализа состава грибов в пыли и в воздухе квартир. В пыли, напомним, были найдены представители 108 видов, а всего, таким образом, 143 вида микромицетов из 43 родов. Авторы исследования полагают, что грибки из воздуха и пыли представляют единое сообщество с определенным постоянством видовой структуры. Во всяком случае, существенных различий между обследованными 227 квартирами из разных районов города не обнаружено. Однако отмечены различия в составе грибков по сезонам – за счет видов, связанных с вегетацией растений в конце апреля – октябре. В это время года в воздухе квартир возрастает встречаемость видов из родов Cladosporium – c 41 до 85%; Alternaria – с 5 до 20%; Botrytis – с 0 до 31%.

Микобиота, т.е. сообщество микроскопических грибков воздуха жилых помещений, отличется от микобиоты наружного атмосферного воздуха как раз преобладанием пенициллов и аспергиллов, тогда как в воздухе вне помещений чаще других встречаются представители рода Cladosporium.

Ученые также сравнили свои результаты с результатами аналогичных исследований, проводимых в других странах. Оказалось, что в странах Европы в воздухе и в пыли чаще всего встречаются представители пенициллов, в Израиле – аспергиллов, а в странах с жарким засушливым климатом возрастает встречаемость кладоспор.

Как известно, плесневые грибы являются важнейшими и широко распространенными обитателями земных экосистем, в особенности почвы, где играют заметную роль в процессах биологического круговорота веществ. Широко используемый в медицине препарат пенициллин был получен из чистых культур пеницилла – в 1928 г. профессор А.Флеминг из Великобритании продемонстрировал способность культуры Penicillum notatum продуцировать вещество, подавляющее рост стафилококков. Советский пенициллин был получен с помощью активных штаммов другого вида, P.chrysogenum, выделенных в 1942 г. профессором З.В. Ермольевой и ее сотрудниками. Позднее удалось осуществить химический синтез пенициллина, который был идентичен природному, однако современное производство этого препарата все же основано на биосинтезе, поскольку это по-прежнему гораздо дешевле.

Грибки пенициллы составляют также непременный атрибут технологических процессов изготовления ряда сортов сыра – «Рокфор», «Камамбер», «Бри» и других. А спиртовая промышленность Японии и других стран Востока целиком основана на ферментативных свойствах грибов аспергиллов. Например, ферменты Aspergillus oryzae гидролизуют крахмал рисовых зерен при изготовлении рисовой водки сакэ. При приготовлении широко применяемых на Востоке продуктов питания из сои также используют ферменты A.flavus и других аспергиллов.

Однако тот же A.flavus является источником и сильного токсина афлатоксина, образующегося при развитии этого гриба на земляных орехах (арахис) – если они хранятся в условиях высокой влажности и умеренно высокой температуры. Афлатоксин токсичен не только для человека, но и для многих животных, поэтому обеспечение надлежащих условий хранения арахиса приобретает первостепенное значение. Например, в 1960-х гг. в Англии на фермах, специализирующихся на разведении индюшек, за три месяца погибло около 100 000 этих птиц. Оказалось, что все фермы использовали корм с добавлением муки из земляных орехов, вывезенных из Бразилии. А в Кении погибли утята, которых кормили кормом с добавлением земляных орехов из Уганды.*

Многообразной биохимической активностью обладают виды группы «черный аспергилл» – Aspergillus niger, также присутствующие в московских квартирах. Они вырабатывают разнообразные ферменты, в том числе и разрушающие роговое вещество, хитин и др. Еще в XVIII в. было известно о «сбраживании» галловых орешков при помощи A.niger, вырабатывающего фермент таназу. В итоге образуется галловая кислота, которую используют для производства чернил, ряда красок, а также фармацевтических препаратов. При помощи ферментов того же гриба в ряде стран осветляют фруктовые соки и вина. Широко применяется способность штаммов A.niger и других видов этой группы продуцировать лимонную, щавелевую, глюконовую и фумаровую кислоты. Штаммы этого вида способны синтезировать и витамины: биотин, тиамин, рибофлавин и другие.

Однако эти же аспергиллы являются и возбудителями болезней растений и животных. Известны случаи микозов, легочных аспергиллезов, бронхопневмонии, причиной которых был все тот же черный аспергилл A.niger. Токсичными свойствами обладают плесени, развивающиеся на продуктах питания, в особенности на колбасных изделиях.

Плесневые грибы известны и как наиболее вредоносные агенты, вызывающие различные биоповреждения. В условиях тропиков и субтропиков многие виды пенициллов и аспергиллов можно найти не только на пищевых продуктах, но и на книгах, картинах, оптических инструментах и других материалах.

В небольшой заметке можно привести лишь некоторые примеры, свидетельствующие об огромной роли встречающихся в жилых помещениях плесневых грибов в природе и современной хозяйственной деятельности человека. Известно уже довольно много, однако предстоит узнать еще больше. И исследование московских микологов добавило новые факты в копилку знаний об особенностях среды обитания человека.

По материалам:

Антропова А.Б. и др. Аэромикота жилых помещений г. Москвы // Микология и фитопатология. 2003. Т. 37, №6

* Об опасности метаболитов плесневых грибков также см. материал «Яды в продуктах питания» – «Биология»,№ 9/2003