4.8. Заключительная фаза жизнедеятельности гриба в теле насекомого

Развитие паразита перед переходом его к сапрофитизму. В течение
первых двух суток после начала паразитической деятельности
гриба гифальные тельца его обильно размножаются и заселяют гемолимфу.
Затем гифальные тельца превращаются в короткие ветвящиеся
гифы, на отростках которых образуются одна-две (иногда более)
яйцевидные или почти цилиндрические споры, сидящие на очень коротких
стеригмах. Размер их около 10 мкм в длину и 3 мкм в поперечнике.
Мак-JIeo д называет их конидиями. Вскоре после своею появления
они отделяются от гиф, прорастают в гемолимфе и дают начало новым гифам
с развивающимся на них таким же глубинным спорообразованием;
они столь же инфекционны, как и конидиоспоры на воздушных гифах.
Почти тождественная картина развития гриба наблюдается и при
его глубинном культивировании в жидких питательных средах. В
течение первых суток после инокуляции питательной среды конидиями
с воздушных гифов, они прорастают, гифальные тельца разрастаются
в длину и образуют ответвления, на которых появляются яйцевидные
конидии. Через двое суток большая часть их отделяется от гиф;
через 72 ч с момента инокуляции питательной среды количество
сформированных яйцевидных спор достигает максимума. Если эти
споры папестн на кожные покровы насекомого, они успешно заражают
его, как и конидии, образованные на воздушных гифах.
Жизнедеятельность гриба в мертвом насекомом. После гибели насекомого
гифы проникают во все его ткани. При мускардинных болез-
нях, в том числе при бовериозах, гибель насекомого наступает не от
разрушения тканей, а от глубокого функционального расстройства
в деятельности организма под влиянием истощения и изменения состава
гемолимфы, ее физико-химических характеристик и накопления
в гемолимфе выделенных грибом некоторых высокомолекулярных
продуктов обмена веществ с гидролитическими свойствами.
Перед смертью гусеницы обнаруживаются некоторые изменения
в цитоплазме клеток тканей насекомого, расположенных по соседству
с гифами, а мышечные волокна возле скопления гиф оказываются
даже лизированными. Разрастаясь, мицелий неравномерно занимает
общую полость тела и вначале только в отдельных местах проникает
в ткани. Скопление грибницы можно наблюдать в гиподерме и в кутикуле
под появившимися в местах внедрения гриба темными пятнамн.
Изредка гифы наблюдаются в жировом теле, в мальпигиевых сосудах,
но при жизни насекомого не разрастаются в них. После гибели гусеницы
возбудитель мускардины внедряется в ткани уже как сапрофит.
При этом ранее других и наиболее сильно поражается жировое тело,
которое, кроме того, может быть почти полностью истощено к
моменту гибели гусеницы. Сильно оккупируется гиподерма. Мицелий
обильно проникает в стенки и во внутреннюю полость мальпигиевых
сосудов, значительно меньше—в шелкоотделительную железу и еще реже—
в нервные узлы. Позже других и наименее охотно гриб поселяется
в тканях пищеварительного тракта. В отдельных, редких случаях мицелий
обнаруживается в средней кишке и разрастается в эпителиальной
ткани стенки кишечника и в его полости.
Мицелий гриба, состоящий из плотно сплетенных гиф, заполняет

все тело трупа, которое вначале имеет рыхлую консистенцию и не
подвергается гнилостному распаду; затем труп постепенно уплотняется
и теряет остатки испаряющейся из него воды. Сохранив свои очертания,
но несколько уменьшившись в размере и массе, труп становится твердым,
как бы окаменевшим. При досточной увлажненности воздуха
разросшийся мицелий образует ответвления, которые пронизывают кутикулу
и появляются на ее поверхности в виде воздушных гиф. Повторно
ветвясь, они образуют конидиеносцы, на которых появляются конидии
(рис. 82). Благодаря обильному плодоношению труп кажется как бы посыпанным
мелом. Конидиальное спорообразование наблюдается не только
на открытой поверхности тела на- 82, Р а э в и ти е к о н в д н м ь н о г о плодо-
1 г н ошения у в о зб у д и т е л я бо в ер и о з а
секомого, ,но также в просвете тра- на к ож ны х по кр о в ах шел ко ви чн о -
хей и в ротовой полости. После соз- го чер в я.
ревания споры легко отделяются от конидиеносцев и рассеиваются
во внешней среде.
Разрастаясь, мицелий образует сетеобразное сплетение, накапливает
красноватый пигмент и обильно выделяет двойную соль щавелевокислого
аммония и магния (NH4) 2Mg(Ca0 4) 2. Эти соли являются
продуктом обмена веществ гриба и поступают в большом количестве
в ткани погибшего насекомого. В процессе склеротизации мицелия
происходит интенсивное обезвоживание трупа, которое сопровождается
кристаллизацией щавелевокислых солей; труп гусеницы становится
окаменелым, а друзы кристаллов появляются даже на его поверхности,
особенно на участках, свободных от конидиального налета.
Скопление кристаллов щавелевокислых солей наблюдается и в старых
культурах возбудителя бовериоза на питательных средах, содержащих
значительное количество белка (например, на среде из ри«а с пептоном).
Участие антибиотиков в мумификации трупов. Грибы хорошо известны
в качестве продуцентов метаболитов с антибиотическими свойствами.
Антибиотики способны задерживать или полностью подавлять
развитие других микроорганизмов, даже в тех случаях, когда
эти метаболиты присутствуют в очень маленьких количествах. Антибиотическое
действие их сопряжено, по некоторым данным, с ингибированием
ими у микробов синтеза нуклеиновых кислот. Грибы как антагонисты
возбудителей гнилостных процессов способны предотвращать
порчу пищевых продуктов, а как средство врачевания и ускорения
заживления ран известны человечеству с незапамятных времен.
Многие из них используются в современной медицине и некоторых
других областях человеческой деятельности; достаточно напомнить
о той роли, которую сыграл в этом отношении пенициллин. Антагонистические
свойства этой «зеленой плесени» впервые было предложено
использовать для борьбы с кожными заболеваниями, вызванными бактериями,
более 100 лет назад (В. А. Манассеин, 1871; А. Г. Полотеб-
нов, 1872). Систематизирование всего многообразия антибиотических
средств, вырабатываемых микроорганизмами, основывается на различиях
их химического строения, на составе микроорганизмов, подверженных
их антагонистическому действию и на характере конечного
результата: цитостатического и цитолитического. Известно, что насекомые,
пораженные грибными инфекциями, оказываются надежно
защищенными от вторжения агентов вторичной инфекции или от разложения
трупов гнилостными бактериями.
Имеется ряд сообщений о способности В. bassiana продуцировать
антибиотические вещества. По данным А. А. Евлаховой и Л. М. Та-
расевич (1970), культуральная жидкость этого гриба обладает четко
выраженными антибиотическими свойствами с широким спектром
активности. Выделенные ими в питательную среду антибиотики препятствуют
развитию бактериальной микрофлоры, что позволяет выращивать
этот гриб для получения инсектицидного биопрепарата на
питательных средах без их предварительного автоклавирования (Евла-
хова и др., 1968). Стерилизующее действие обеспечивается обильным
посевом спор гриба на поверхность среды (1—1,5 млн. на 1 см2). Благодаря
этой особенности В. bassiana стала возможной одноэтапная
технология, позволяющая с меньшими затратами производить значительно
большее количество препарата боверина.
Двухфазный характер жизнедеятельности гриба и его развития
в теле насекомого. Паразитическая фаза жизни гриба в стадии гифальных
телец протекает в гемолимфе. Чтобы проявить так называемую
способность к первичному паразнтированию (т. е. без содействия со
стороны другой предварительной инфекции), гриб должен не только
выжить в организме насекомого, но и обеспечить возможность увеличить
в этой среде размеры своей популяции путем деятельного воспроизводства
гифальных телец. Возбудитель бовериоза располагает
в качестве сапрофита широким набором ферментов для использования
разнообразных источников органического питания— от мертвых органических
остатков до экскрементов насекомых и их трупов. Однако
в условиях жизнедеятельного организма насекомого эти средства воздействия
гриба на среду обитания оказываются недостаточными.
Успех обеспечивается возможностью формирования дополнительного
ферментативного аппарата гриба, индуцированного этими
особыми условиями. Прежде всего, его генетически запрограммированная
потенциальная способность к паразитированию позволила
начать вырабатывать биологически активные продукты, обладающие
как ферментативной способностью, так и ингибирующим действием
на фагоцитарную систему насекомого; благодаря этому вырабатываемые
макромолекулы из факторов жизнеобеспечения и питания гриба
постоянно становятся факторами патогенности. В итоге, если в первой
фазе развития гриба в качестве основного средства воздействия
на субстрат питания используются макромолекулы с ферментативной
активностью с тем, чтобы обеспечить потребность размножающихся
гифальных телец, то на последующих этапах биологическая активность
продуцируемых веществ носит токсический и антибиотический характер.
В общих чертах последовательность вступления факторов питания
и патогенности совпадает с картиной двухфазности процесса обмена
веществ у грибов, которая наблюдается при их культивировании
с биопромышленными целями (Безбородов, 1969). Первая группа
продуктов, вырабатываемых грибом в условиях культивирования,
имеет преимущественно ферментативную природу. С их реализацией
связано размножение гифальных телец. Главными продуктами потребления
являются углеводы, источники азотистого питания и фосфор.
Среди выделяемых метаболитов преобладают полисахариды и окисленные
продукты брожения.
Во второй фазе темп размножения гифальных телец замедляется,
начинают расти и развиваться грибницы. С приближением этой фазы
изменяются физическое состояние и химический состав среды обитания
гриба как индуктора ферментообразования, складывается новый
профиль обменных процессов. В культуральную среду в возрастающем
количестве начинают поступать биологически активные соединения
иной направленности и антибиотики. Подготавливается следующая,
заключительная ф а за— фаза мицелиального развития гриба;
в организме насекомого эта фаза наступает с момента смерти гусеницы,
когда грибу приходится переходить к сапрофитному способу
питания.