24.5: أهمية الفطريات في حياة الإنسان

Last updated
Save as PDF

Page ID: 196774

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

المهارات اللازمة للتطوير

وصف أهمية الفطريات لتوازن البيئة
تلخيص دور الفطريات في إعداد الطعام والشراب
وصف أهمية الفطريات في الصناعات الكيميائية والدوائية
ناقش دور الفطريات ككائنات حية نموذجية

على الرغم من أننا غالبًا ما نفكر في الفطريات ككائنات حية تسبب المرض وتعفن الطعام، إلا أن الفطريات مهمة لحياة الإنسان على العديد من المستويات. كما رأينا، فإنها تؤثر على رفاهية البشر على نطاق واسع لأنها جزء من دورة المغذيات في النظم البيئية. لديهم أدوار أخرى في النظام البيئي أيضًا. كمسببات أمراض حيوانية، تساعد الفطريات في السيطرة على عدد الآفات الضارة. هذه الفطريات خاصة جدًا بالحشرات التي تهاجمها، ولا تصيب الحيوانات أو النباتات. تخضع الفطريات حاليًا للتحقيق كمبيدات حشرية ميكروبية محتملة، والعديد منها موجود بالفعل في السوق. على سبيل المثال، فطر Beauveria bassiana هو مبيد حشري يتم اختباره كعامل تحكم بيولوجي محتمل للانتشار الأخير لحفار الرماد الزمردي. تم إصداره في ميشيغان وإلينوي وإنديانا وأوهايو وفيرجينيا الغربية وماريلاند (الشكل\(\PageIndex{1}\)).

تُظهر الصورة حفار رماد أخضر على شكل جذع يبرز من لحاء شجرة. — الشكل\(\PageIndex{1}\): حفار الرماد الزمردي عبارة عن حشرة تهاجم أشجار الرماد. وهي بدورها تتطفل عليها الفطريات المسببة للأمراض التي تبشر بالخير كمبيد حشري بيولوجي. تظهر الفطريات الطفيلية على شكل زغب أبيض على جسم الحشرة. (مصدر: هوبينغ ليو، خدمة البحوث الزراعية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية)

تعتبر العلاقة الفطرية بين الفطريات وجذور النباتات ضرورية لإنتاجية الأراضي الزراعية. بدون الشريك الفطري في أنظمة الجذر، لن تعيش 80-90 بالمائة من الأشجار والأعشاب. تتوفر لقاحات الفطريات الفطرية الفطرية كتعديلات للتربة من متاجر مستلزمات الحدائق ويتم الترويج لها من قبل مؤيدي الزراعة العضوية.

كما أننا نأكل بعض أنواع الفطريات. يظهر الفطر بشكل بارز في النظام الغذائي البشري. تعتبر الموريل وفطر شيتاكي والشانتيريل والكمأ من الأطعمة الشهية (الشكل\(\PageIndex{2}\)). يظهر فطر المروج المتواضع، Agaricus campestris، في العديد من الأطباق. تنضج قوالب جنس Penicillium العديد من أنواع الجبن. تنشأ في البيئة الطبيعية مثل كهوف روكيفورت بفرنسا، حيث يتم تكديس عجلات جبن حليب الأغنام لالتقاط القوالب المسؤولة عن الأوردة الزرقاء والطعم اللاذع للجبن.

تظهر الصورة فطرًا بغطاء أسود ملتوي. — الشكل\(\PageIndex{2}\): فطر موريل هو أسكوميسيت يحظى بتقدير كبير لمذاقه الرقيق. (تصوير جيسون هولينجر)

يعد تخمير الحبوب لإنتاج البيرة والفواكه لإنتاج النبيذ فنًا قديمًا مارسه البشر في معظم الثقافات منذ آلاف السنين. يتم الحصول على الخمائر البرية من البيئة وتستخدم لتخمير السكريات وتحويلها إلى ثاني _أكسيد الكربون والكحول الإيثيلي تحت الظروف اللاهوائية. أصبح من الممكن الآن شراء سلالات معزولة من الخمائر البرية من مناطق مختلفة لصنع النبيذ. لعب لويس باستير دورًا أساسيًا في تطوير سلالة موثوقة من خميرة البيرة، Saccharomyces cerevisiae، لصناعة التخمير الفرنسية في أواخر خمسينيات القرن التاسع عشر. كان هذا أحد الأمثلة الأولى على براءات الاختراع في مجال التكنولوجيا الحيوية.

العديد من المستقلبات الثانوية للفطريات ذات أهمية تجارية كبيرة. تنتج الفطريات المضادات الحيوية بشكل طبيعي لقتل البكتيريا أو منع نموها، مما يحد من قدرتها على المنافسة في البيئة الطبيعية. يتم عزل المضادات الحيوية المهمة، مثل البنسلين والسيفالوسبورين، من الفطريات. تشمل الأدوية القيمة المعزولة من الفطريات عقار السيكلوسبورين المثبط للمناعة (الذي يقلل من خطر الرفض بعد زرع الأعضاء)، وسلائف هرمونات الستيرويد، وقلويات الإرغوت المستخدمة لوقف النزيف. سيلوسيبين هو مركب موجود في الفطريات مثل Psilocybe semilanceata و Gymnopilus junonius، والتي تم استخدامها لخصائصها المهلوسة من قبل الثقافات المختلفة لآلاف السنين.

تعتبر الفطريات كائنات بحثية نموذجية مهمة، باعتبارها كائنات حية بسيطة حقيقية النواة. تم تحقيق العديد من التطورات في علم الوراثة الحديث من خلال استخدام قالب الخبز الأحمر Neurospora crassa. بالإضافة إلى ذلك، كانت العديد من الجينات المهمة التي تم اكتشافها في الأصل في S. cerevisiae بمثابة نقطة انطلاق في اكتشاف الجينات البشرية المماثلة. ككائن حقيقي النواة، تنتج خلية الخميرة البروتينات وتعدلها بطريقة مماثلة للخلايا البشرية، على عكس بكتيريا Escherichia coli، التي تفتقر إلى الهياكل الغشائية الداخلية والإنزيمات لوضع علامات على البروتينات للتصدير. هذا يجعل الخميرة كائنًا أفضل بكثير للاستخدام في تجارب تقنية الحمض النووي المؤتلف. مثل البكتيريا، تنمو الخمائر بسهولة في الثقافة، ولها جيل قصير، وهي قابلة للتعديل الجيني.

ملخص

الفطريات مهمة للحياة البشرية اليومية. تعتبر الفطريات من العوامل المحللة المهمة في معظم النظم البيئية. تعتبر الفطريات الفطرية ضرورية لنمو معظم النباتات. تلعب الفطريات، كغذاء، دورًا في تغذية الإنسان في شكل فطر، وأيضًا كعوامل تخمير في إنتاج الخبز والجبن والمشروبات الكحولية والعديد من المستحضرات الغذائية الأخرى. تستخدم المستقلبات الثانوية للفطريات كأدوية، مثل المضادات الحيوية ومضادات التخثر. الفطريات هي كائنات حية نموذجية لدراسة الوراثة حقيقية النواة والتمثيل الغذائي.