Содержание
- Инопланетные или земные организмы?
- Секрет роста «за одну ночь»
- Выращивание высокоурожайных штаммов
- Результаты последних исследований
- Европейские волшебные грибы
- Проблематика микоризы
Проводя исследования мексиканских грибов в 1950-х годах, Р. Хейм и Р. Кайо определили основные условия, необходимые для выращивания различных экземпляров. Прежде чем перейти к изучению подробной информации, рекомендуется для начала кратко ознакомиться с потребностями в питании и характеристиками роста грибов в той мере, в которой эти вопросы имеют интерес для вас. Это необходимо для получения представлений об общей картине процесса культивации.
Инопланетные или земные организмы?
С точки зрения особенностей разведения и необходимых питательных веществ, психотропные виды ничем не отличаются от съедобных. По этой причине предположения Осса и Орика о внеземном происхождении галлюциногенных разновидностей явно относятся к области фантастики. Кроме того, псилоцибин и псилоцин представляют собой вещества, которые можно получить из триптофана с помощью различных реакций. А сама аминокислота триптофан в чистом виде была обнаружена во многих грибах.
Естественное распространение высших грибов связано с их базидиоспорами, образующимися в трубочках или на пластинках шляпки развивающихся плодовых тел. В конечном итоге они выбрасываются в окружающую среду. После рассеивания спор – например, ветром - они прорастут при благоприятных условиях (наличие питательных веществ, подходящая температура, влажность, отсутствие конкурирующих организмов) и, наконец, постепенно заселят имеющиеся субстраты. Первоначально из споры вырастает монокариотическая мицелиальная нить или гиф (то есть мицелий, в клетке которого находится всего одно ядро) и поверхностно проникает в питательную основу. Когда две такие нити встречаются, они образуют вегетативное тело с двумя ядрами или дикариотический мицелий («мицелиальная сеть»). Позже, эти гифы продолжают развиваться и превращаются в плодоносящие тела, продуцирующие споры («плодоношение»). В конце концов, споры снова разносятся ветром и прорастают.
В течение большей части года дикариотический мицелий растет незаметно внутри почвы и остаётся чисто вегетативным. Другими словами, он продолжает распространяться и использовать новые питательные ресурсы, но этом не производит грибов. Это происходит при условии соблюдения достаточной влажности и температуры, не опускающейся ниже нуля. В состоянии покоя гиф может выдерживать засухи и зимние холода только для того, чтобы начать расти заново. У некоторых видов вегетативная часть имеет настолько толстые нити, что их видно внутри субстрата (например, ризоморфы Psilocybe cyanescens), в то время как у других разновидностей, таких как Psilocybe semilanceata, развиваются сравнительно тонкие нити и их сложно заметить.
Секрет роста «за одну ночь»
Каждый грибник знает, что в некоторые года урожайность будет максимальной, в другие же – сложно отыскать даже несколько грибочков. Часто такие перепады в количестве грибов в лесу происходят без видимых на то причин. Всё потому, что для большинства видов конкретные условия, необходимые для достижения фазы плодоношения, ещё не определены.
Сапрофитные разновидности (в том числе галлюциногенные, кроме семейства Inocybe: микориза с деревьями) обычно плодоносят после того, как оптимальный рост мицелия стимулируется соответствующими питательными субстратами при условии соблюдения следующих требований к окружающей среде:
- Снижение температуры до момента начала плодоношения.
- Повышение влажности до 95-100%.
- Уменьшение концентрации углекислого газа за счёт увеличения циркуляции воздуха.
- Получение достаточного количества солнечного сета.
Последние два пункта уже касаются основных правил выращивания грибов в домашних условиях, так как эти факторы всегда присутствуют в дикой природе. Но при культивировании в стеклянных контейнерах или закрытых помещениях, эта обстановка не всегда поддерживается естественным образом, поэтому часто её нужно создавать специально.
Не случайно сапрофитные виды почти всегда плодоносят осенью. Растительные субстраты, такие как ветки и листья, в этот период опадают на землю. После этого они немедленно заселяются гифами из спор грибов. Это часть естественного цикла. Одновременное падение температуры и увеличение влажности являются предварительными условиями для плодоношения. Быстрый рост грибов "в течении одной ночи" является общеизвестной способностью мицелия. Так происходит потому, что это вещество уже собралось в группы. Сразу после этого следует процесс дифференцировки в зачатки с постепенным делением на шляпки и ножки. Весь гриб готов к быстрому развитию при достаточной влажности и идеальных температурах. Следующий рисунок иллюстрирует сопоставимый процесс плодоношения мицелия Psilocybe cubensis (Earle) на агаризованной основе внутри пробирки. Это заняло около недели.
Выращивание высокоурожайных штаммов
Искусственное разведение - это попытка имитировать и оптимизировать естественные условия, необходимые для роста грибов. Это может даже привести к открытию дополнительных питательных субстратов, на которых эти виды не могут расти в дикой природе. С самого начала выращивание в домашних условиях требует стерильной среды. Это необходим для того, чтобы уничтожить быстроразмножающиеся вредоносные организмы, такие как бактерии и плесень. Для этого в микологических лабораториях используются ламинарные боксы. Внутри этих контейнеров создается небольшое обеззараженное пространство путем установки системы фильтрации, удаляющей микробов из потока воздуха. Стерильный участок используется для выполнения таких задач, как выделение штаммов, а также для производства чистых культур и проведения экспериментов по плодоношению. Антибиотики, такие как гентамицин (0,01%) часто добавляют в питательную среду, особенно на ранних стадиях процесса культивации.
Два метода, используемые для получения стерильных культур грибкового мицелия
Первый способ имитирует естественный репродуктивный процесс грибов. Выпавшие или изъятые из пластинок на шляпке споры, помещают в стерильную воду и слегка взбалтывают сосуд. Благодаря процедурам микроскопического контроля раствор спор прорастает на питательных веществах различного состава, предварительно загущённого агаром. Стандартная благоприятная среда содержит 3-6 солодовых экстрактов и 1,5% агара. Это заставляет споровые клетки многих различных видов прорастать в течении нескольких дней. До появления первых ростков все субстраты помещают в автоклавы и стерилизуют паром. Одновременное появление большого количества всходов спор приведёт к росту монокариотического мицелия. Он самопроизвольно комбинируется и продолжает образовывать дикариотическое вегетативное тело. С другой стороны, можно попытаться систематически отобрать отдельные монокариотические нити, чтобы получить активные штаммы для культивирования (критерии: быстрый рост, высокая урожайность). Это стандартная методика, широко используемая при выращивании шампиньонов (Agaricus bisporus).
В то же время такие эксперименты по скрещиванию позволяют производителю определить, принадлежат ли грибы из разных мест к одному и тому же виду. Используя этот способ, можно, например, установить, что гиф, полученный из Psilocybe bohemica и из Psilocybe cyanescens (собранный в США), невозможно скрестить и получить новый организм. Это означает, что эти два гриба не принадлежат к одному и тому же виду.
Второй метод культивирования требует вырезать кусок мякоти изнутри молодых, неоткрытых плодовых тел, используя продезинфицированный нож в стерильной среде. Затем эту часть гриба помещают на питательную агаровую среду. В большинстве случаев видимый рост мицелия произойдет в течении нескольких дней. Преимущество этого метода состоит в том, что все нити генетически идентичны грибам, из которых они произошли, в отличии от гифа, выращенного из образцов спор. Следовательно, эта методика позволяет грибнику легко воспроизводить штаммы сапрофитных видов с высокой урожайностью. Некоторые дикие сорта, полученные от различных разновидностей, вообще не плодоносят при культивировании, или же они делают это очень поздно с малым количеством плодовых тел.
Такие различия наблюдались при попытке разведения Р. Хеймом различных штаммов Psilocybe mexicana Heim. Ещё в 1956 году он взял быстровосходящие споры из ряда плодовых тел в Мексике. Позже, в Париже, он смог прорастить споры и извлечь мицелиальные культуры пяти разных видов. В сотрудничестве с Р. Кайо, Хейму удалось вырастить плодовые тела Psilocybe mexicana, используя компостсубстрат как питательную среду. Этот тип субстрата является наиболее широко используемой почвой для коммерческого выращивания грибов (шампиньонов). Плодоносящие тела, выращенные Хеймом и Кайо, дали научный материал для исследований А.Хофманна. Он и его сотрудники впервые использовали эту разновидность для выделения псилоцибина и псилоцина. После этого в Базеле появилась возможность культивировать мицелий разных видов на жидких растворах экстракта солода. Обнаружено, что мицелиальная ткань продуцирует псилоцибин ещё до начала процесса плодоношения. Это важное открытие стало основой для сбора большого количества алкалоидов. В отличие от культивирования плодовых тел, позволяющего получить пять урожаев в течение нескольких месяцев, мицелиальные культуры производили гораздо большее количество грибной ткани всего за четыре недели.
Этот способ сапрофитного поверхностного разведения может быть легко адаптирован для выращивания труднорастущих в лабораторных условиях видов, таких как Psilocybe zapotecorum Heim. Это позволяет без особых проблем культивировать психоделики для получения алкалоидов. Несмотря на то, что мицелиальная ткань, полученная из мексиканских разновидностей, содержала только половину псилоцибина (0,1-0,2% от сухого веса) по сравнению с грибами, высокие урожаи наряду с лёгким и быстрым разведением мицелиальной ткани были более чем достаточной компенсацией низкого содержания наркотических веществ. Интересно отметить, что мицелий североамериканских грибов Psilocybe cyanescens становится синим и накапливает псилоцибин при выращивании в среде с твёрдым солодовым агаром. В то же время оба эти признака полностью исчезают при созревании того же штамма на жидкой среде вышеуказанного типа, даже если уровни питательных веществ идентичны. Причины этого несоответствия остаются загадкой.
Когда мицелиальные культуры хранятся в темном месте, их нити могут тесно сплетаться и образовывать продолговатые или округлые тела различной формы и величины (склероций). Склероций может варьироваться от темного до черного цвета, а также содержать псилоцибин. Появление склероция было замечено во время первой попытки культивировать психотропные грибы в среде, содержащей агар. В 1935 году Дж. Броуди сообщил о постоянном образовании голубовато-зеленой ткани при выращивании Panaeolus subbalteatus на солодовом агаре.
Первоначально он считал, что его питательные субстраты были загрязнены плесенью, потому что Panaeolus subbalteatus - это вид, почти никогда самопроизвольно не становящийся голубовато-зеленым. Рисунок ниже показывает отчетливое склеротическое образование вида Psilocybe semilanceata.
Хейм и Кайо в основном занимались исследованиями плодоношения Psilocybe mexicana и Psilocybe cubensis на агаре (0,05-2% солодового экстракта) и на компосте. Во время экспериментов Psilocybe mexicana давал самые высокие урожаи. В то же время Psilocybe cubensis также довольно хорошо плодоносил. Примерно в тех же годах Р. Зингер тоже создал мицелиальные культуры, полученные из шести видов грибов. Зингер и его коллеги вскоре сосредоточили свои усилия на стимулировании плодоношения Psilocybe cubensis. Вскоре после этого, в начале 1960-х годов, Р. Л. Книбоун сообщил, что этот вид, живущий в субтропических климатических зонах, также может плодоносить на ржано-зерновой среде.
Контркультура получает широкое признание
В середине 1960-х годов Psilocybe cubensis стал наиболее часто используемым грибом для экспериментов с ферментацией для исследования биосинтеза псилоцибина из триптофана и других веществ. В этом контексте стоит отметить, что примерно в то же время этот метод также применялся для получения гранул мицелия Psilocybe baeocystis Singer & Smith, предоставляя материал для первого в истории выделения баеоцистина из грибной ткани.
Начиная с 1970-х годов в Соединенных Штатах публиковалось всё больше книг, распространяющих информацию, полученную представителями контркультуры о выращивании психотропных грибов. Сфера охвата этих книг вскоре сузилась, с основным акцентом на Psilocybe cubensis. Это можно объяснить тем фактом, что первоначально публиковались только результаты исследований Р. Хейма, что делало их доступными для более широкой аудитории.
В 1971 году были опубликованы новые результаты о способности шампиньонов расти на ржаной среде при условии, что сверху был добавлен покровный слой. Вскоре эти результаты были применены к разведению видов Psilocybe.
К 1932 году Дж. Синден уже запатентовал способ культивирования, включающий инокуляцию грибного мицелия, полученного из шампиньонов, в компост конского навоза (среда, широко используемая для целей выращивания). Но эта процедура проводилась только после того, как мицелий уже вырос до того состояния, когда он способен колонизировать стерилизованные зерна. С тех пор этот процесс в основном использовался при производстве съедобных грибов. На этом субстрате плоды Psilocybe cubensis появлялись примерно через три-восемь недель.
Если добавить влажный покровный слой (например, смесь торфяной мох / известь в соотношении 2: 1), урожайность может удвоиться. Однако этот процесс является рискованным, поскольку перенасыщение может привести к загрязнению контейнеров и вызвать заражение бактериями и плесенью. Большинство грибников предпочитают смесь ржи и воды. Тем не менее, рис, ячмень, пшеница и другие зерновые также использовались с различной степенью успеха.
Результаты последних исследований
Сегодня Psilocybe cubensis, несомненно, является одним из наиболее легко культивируемых грибов в мире и может расти на самых разнообразных субстратах. Встречающиеся в природе экземпляры чаще всего можно найти на коровьем навозе. Как правило, этот вид имеет тенденцию расти на навозе и соломе, заставляя их гнить. Но плодовые тела могут также использовать питательные вещества, ранее преобразованные другими организмами, такими как различные типы компоста.
В рамках этой статьи невозможно обсудить все детали, касающиеся процесса плодоношения психотропных видов. П. Стамец и Дж.С. Чилтон являются авторами двух выдающихся книг, в которых рассматриваются все технические и практические аспекты выращивания грибов. Там описаны не только галлюциногенные особи, а и предоставлена информация о многих разновидностях съедобных экземпляров. Тем не менее, стоит особо отметить тот факт, что культуры Psilocybe cubensis развиваются лучше, когда в исходные питательные смеси добавляют конский или коровий навоз. Об этом свидетельствует относительно более высокая скорость роста и формирование сравнительно более устойчивых образцов. Однако перед добавлением навоза в питательную смесь его сначала необходимо суспендировать в воде и автоклавировать, что значительно снижает риск загрязнения. Только после этого суспензию следует добавить к субстрату из ржаного зерна и снова стерилизовать.
Несмотря на многочисленные заявления в популярной литературе, большинство попыток непрофессионалов культивировать плодовые тела Psilocybe cubensis на субстрате ржаного зерна срываются попаданием вредных веществ, таких как бактерии и плесень. Хотя грибы - это организмы, не способные к фотосинтезу и, следовательно, не считающиеся растениями, некоторые их виды, включая Psilocybe cubensis, являются гелиотропами. Простыми словами, они будут расти в направлении стационарных источников света. Все виды Psilocybe, исследованные до настоящего времени, нуждаются в свете, чтобы стимулировать биохимический процесс в мицелии, вызывающий плодоношение. Дополнительное воздействие света необходимо, если плодовые тела должны развиться в нормальные формы и произвести споры.
Помимо серии интересных физиологических экспериментов, проведенных Э.Р. Бэдхэмом в 1980-х годах, существует несколько других заслуживающих внимания субстратов для культивирования плодовых тел Psilocybe cubensis. Например, было установлено, что новый тип растительного гормона (брассиностероиды) ускоряет плодоношение вегетативного тела. Во время недавних экспериментов также получилось полностью подавить образование псилоцибина и псилоцина через высокие концентрации фосфата. Теперь можно планировать будущие физиологические эксперименты для изучения различных плодовых тел, содержащих галлюциногенные вещества в этих условиях.
Европейские волшебные грибы
В последние годы также существует возможность выращивать европейские галлюциногенные экземпляры.
Psilocybe semilanceata
Это вид грибов, у которых мицелий растет значительно медленнее, чем у Psilocybe cubensis, Gymnopilus purpuratus , Panaeolus subbalteatus и Psilocybe bohemica. Несмотря на то, что только несколько штаммов Psilocybe semilanceata действительно способны к плодоношению в домашних условиях, культивирование этой разновидности будет успешным с использованием различных субстратов. Период роста вегетативного тела составляет от трех до четырех месяцев. После этого на компосте, а также на смеси, состоящей из семян травы, навоза и риса появятся грибы. Эта разновидность способна плодоносить до 4-х раз.
Panaeolus subbalteatus
Также принесёт довольно обильные урожаи примерно через 90 дней на смеси коровьего навоза и влажного риса. Внешний вид этих плодовых тел значительно отличается от образцов тех же экземпляров, которые росли на природных субстратах.
Panaeolus cyanescens
По мнению Стамеца и Чилтона, Panaeolus cyanescens — это вид, не плодоносящий без покровного слоя. Тем не менее, это утверждение не кажется правдоподобным, учитывая, что можно найти гриб, очень похожий на Psilocybe cubensis, растущий поверх навоза в естественных условиях.
Psilocybe bohemica
Приносит хорошие урожаи на влажном рисе через два или три месяца. Образцы, выращенные в домашних условиях, будут значительно более твердыми по сравнению с плодовыми телами, собранными в дикой природе вблизи Сазавы, Богемия (Чешская Республика). Но эти мясистые грибы не будут плодоносить до тех пор, пока не подвергнутся воздействию низких температур.
Gymnopilus purpuratus
Gymnopilus purpuratus хорошо растёт на влажной смеси риса и опилок. Плодоношение начинается через шесть-восемь недель. Однако, грибы, культивируемые в домашних условиях, будут меньше плодовых тел, развивающихся из мицелия на древесной стружке в естественной среде их обитания.
Другие виды
В течении 1980-х годов были также озвучены успехи в разведении псилоцибинсодержащей склероции Psilocybe mexicana и его близкого родственника Psilocybe tampanensis Guzman & Pollock. В обоих случаях склероций образуется через три-двенадцать недель, предпочтительно в темноте, на субстрате из семян лилии (ржаной травы). Все штаммы Psilocybe tampanensis развиваются из одного плодоносящего тела, обнаруженного вблизи Тампы, Флорида в 1977 году. Склероций этого вида также выращивался на соломенном субстрате. Преимущество мягкого риса по сравнению с семенами лилии состоит в том, что он способен сохранять влагу на протяжении длительного периода времени. В таком случае склероция образуется более равномерно, чем на семенах ржи.
Psilocybe natalensis, впервые обнаруженный в Южной Африке в январе 1994 года, является отдельным видом. Он легко плодоносит в течении четырех-восьми недель на компосте или на соломе с почвой для посадки.
Проблематика микоризы
В заключение стоит затронуть проблему микоризы. Из-за тесной взаимосвязи между грибным мицелием и их симбиотическими деревьями-партнерами существует уникальный обмен гормонами роста и другими продуктами – веществами, изучение которых только начинается. По этой причине все попытки вырастить эти виды в домашних или лабораторных условиях остались безуспешными. Тем не менее, учёные смогли создать мицелиальные культуры некоторых из них, но в большинстве случаев их темпы роста оставались очень медленными. В результате недавних исследований микологи смогли извлечь чистую культуру Inocybe aeruginascens. Одновременно с этим, в ней рос и развивался зеленоватый склероций. Сухая масса мицелия содержала около 0,1% псилоцибина.
Спустя несколько месяцев после того, как эти гифы были выделены из спор и образцов плодовой ткани, они начали дегенерировать и потеряли способность поддерживать рост, скорее всего потому, что доступной информации об условиях и требованиях для оптимального роста было недостаточно.
Случаи мицелиальной дегенерации у сапрофитных видов редко описываются в литературе. Тем не менее, вегетативное тело можно легко спасти путем использования более чем одного типа питательных сред. Таким образом, конкретный состав субстрата должен время от времени меняться. Кроме того, для размножения следует выбирать только быстрорастущие мицелиальные нити (ризоморфы). Напротив, длительная дегенерация штаммов может быть вызвана новыми прививками материала, взятого из агара на основе порции мицелия, чья текстура напоминает шерсть. Виды вирусов, поражающие шампиньоны, до сих пор не обнаружены в культурах Psilocybe и Panaeolus.
Можно с уверенностью сказать, что в настоящее время люди много знают о потребностях в уходе за Psilocybe cubensis. Существует информация об условиях выращивания других видов, однако её значительно меньше. Вооружившись этим знанием, будущие исследователи вполне могут обнаружить новое понимание физиологии этих разновидностей, а также биохимических изменений, происходящих во время плодоношения.
В уже проведённых экспериментах было установлено, что процесс дифференцировки, посредством которого мицелий превращается в склероций или плодоносящие тела, связан с повышенной выработкой псилоцибина, а также псилоцина, особенно в Psilocybe cubensis.
Из-за относительно сложной методологии и типа оборудования, необходимых для изоляции и поддержания стерильности культур, маловероятно, что выращивание Psilocybe cubensis непрофессионалами значительно повысит популярность гриба или расширит область его распространения в ближайшее время.
Тем не менее, с начала 1980-х годов растущее число микофилов в Северной Америке и Европе успешно используют «естественное культивирование на открытом воздухе» для выращивания Psilocybe cyanescens и подобных видов. Этот процесс включает в себя выбор натуральных древесных субстратов с полосками мицелия (ризоморфы), которые обычно становятся синими в ответ на обработку. Затем вегетативное тело переносят на свежую древесную стружку или коммерческую мульчу (не с кедровых деревьев). После нескольких месяцев роста плод мицелия созревает в течении осеннего сезона.
