Плесневые грибы и дрожжи. Строение плесневых грибов

1024w" style="margin: 5px 0px 7px 30px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; max-width: 100%; height: auto; float: right; opacity: 1; transition: all 0.4s ease-in-out;" title="Дрожжи | Food and Health" width="300" />Дрожжевые клетки - это живые организмы, и чтобы размножаться они нуждаются в воздухе. Эти клетки для получения энергии должны питаться. И их любимая пища - все сладкое: сахароза (тростниковый и свекольный сахар), фруктоза и глюкоза (мед, фрукты, кленовый сироп), мальтоза (крахмал).Если взвесить дрожжи и пересчитать в них клетки, то примерно в 1 г вещества будет около 20 миллиардов ячеек. Поскольку человеческий глаз не способен рассмотреть клетку в 5 микрон, эти организмы на протяжении долгого времени оставались одними из наиболее загадочных. До середины 19 века человечество вообще мало что знало о них. Только в 1866 году микробиолог Луи Пастер, который всю жизнь посвятил изучению принципов ферментации, заинтересовался процессом брожения дрожжей на примере пива. А через 15 лет в лаборатории в Копенгагене Эмиль Хансен выделил и очистил отдельные штаммы дрожжей. Методы культивирования грибов дрожжей по методике Хансена используют до сих пор.

Размер дрожжевой клетки не превышает восьми тысячных миллиметра. Существует примерно 1500 видов дрожжей. В пределах одного вида могут быть тысячи генетически различных штаммов, но, пожалуй, самый известный - Saccharomyces Cerevisiae, что в переводе с латинского обозначает «сахар», «грибок» и «пивоварение». Чаще их называют более понятными названиями - пивные дрожжи или пекарские. Каждый из этих видов обладает определенными характеристиками, они и определяют сферу применения дрожжей. В пивоварении, например, разные штаммы применяют для производства разных сортов напитка. Но сфера применения этого вещества гораздо шире. Дрожжи используют для производства многих продуктов, они играют роль ароматизаторов, а также нашли применение в фармакологии, животноводстве и других сферах.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Дрожжи - это организмы, которым для жизни и размножения необходима пища, тепло и влага.

Они в результате ферментации преобразуют сахара и крахмалы в углекислый газ и спирт. Существуют разные виды дрожжей, которые являются полезными для здоровья человека. Они могут укрепить иммунитет, улучшить пищеварение, но некоторые вызывают грибковые инфекции.

Наиболее известные виды дрожжей:

• пивные;
• пекарские;
• прессованные (или кондитерские);
• сухие;
• кормовые.

Дискуссия вокруг одноклеточных грибков не новая. Многих интересует, что на самом деле являют собой дрожжи хлебопекарные, польза или вред от них, некоторых пугает их состав по ГОСТу, поэтому все чаще хозяйки выбирают не отечественные, а французские дрожжи. На самом деле, если понимать, что такое дрожжи, как размножаются эти микроорганизмы и каким образом влияют на выпечку, становится понятно, что переживать по большому счету не о чем. Являются ли эти вещества полезными или, наоборот, вредными для организма, зависит от количества их потребления, чувствительности организма, а также присутствия в теле грибка рода Candida. В небольших количествах дрожжи могут улучшить состояние здоровья, за счет пополнения запасов витаминов В-группы, но избыток вещества может сказаться на человеке отрицательно.

ИНТЕРЕСНЫЕ НАУЧНЫЕ ФАКТЫ

Как показали результаты исследований, дрожжевые клетки в большой степени напоминают клетки человеческого организма. Но в то время как в наших телах есть десятки миллиардов клеток, у дрожжей она только одна.

target="_blank">http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05...hi-pod-microskopom-150x150.jpg 150w, http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05...-pod-microskopom-1024x1024.jpg 1024w" style="margin: 5px 30px 7px 0px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; max-width: 100%; height: auto; float: left; opacity: 1; transition: all 0.4s ease-in-out;" title="Дрожжи под микроскопом | Food and Health" width="300" />Человек, как говорят ученые, это эукариотический организм. Если более простым языком, то это значит, что весь наш генетический материал содержится в клеточном ядре и митохондриях. По такому же принципу природа создала и дрожжи, а вот бактерии - это уже представители прокариотических организмов. И благодаря тому, что дрожжи - одноклеточные, ученым легче изучать их структуру, свойства и жизненные этапы. И с точки зрения структуры, метаболизма из всех биологических моделей ближе всего к человеку именно дрожжи. К тому же, этот грибок - это первый эукариотический микроорганизм, чей геном ученые расшифровали, изучив точную последовательность всех его 16 хромосом.

О важности исследования этих микроорганизмов говорит и то, что за последние 15 лет Нобелевскую премию в области медицины и физиологии дважды вручали исследователям дрожжей. Используя человеческие гены в грибке, ученые проверяют эффективность новых лекарственных средств, изучают специфику некоторых заболеваний.

Большинство исследований касались возможности использования дрожжей в здравоохранении и пищевой промышленности. Меж тем, ученые проводили и другие опыты. К примеру, не так давно стало понятно, что некоторые из дрожжевых штаммов могут послужить основой для создания биотоплива для транспорта. Кстати, значительная доля инсулина, созданного химиками для лечения диабета, произведена не без помощи дрожжей.

Но это еще далеко не все, что человеку предстоит узнать о дрожжах. В этом, по крайней мере, убеждены ученые, занимающиеся исследованием этих микровеществ.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ГРИБКОВ

Стоит отметить, что развитие дрожжевых клеток при разных обстоятельствах протекает по-разному. И хоть эти вещества, с точки зрения биологов, являются живыми организмами, но они настолько уникальны, что могут жить и без воздуха.

Когда дрожжи не получают кислород, они, воздействуя на сахар, превращают его в спирт. Кроме того, выделяется углекислый газ. Такой процесс происходит преимущественно во время хлебопечения. В результате этой реакции высвобождается энергия - тесто растет. Меж тем, этой энергии недостаточно, чтобы сами дрожжи продолжали жить. В присутствии кислорода они, подпитанные сахаром, очень быстро растут и размножаются, выделяя при этом углекислый газ, воду и сравнительно (по меркам грибка) огромное количество энергии.

«ХОРОШИЕ» И «ПЛОХИЕ» ДРОЖЖИ

Дрожжи, как и бактерии, необходимы человеческому организму. Но первое, что важно знать об этих микроорганизмах, что есть хорошие и плохие бактерии, и аналогично - с дрожжами. Грибок может поражать органы и ткани, вызывать аллергии и многие болезни. Сейчас попробуем разобраться в видах грибков и понять, какие из них полезны, а каких следует избегать.

Candida Albicans

Говорят, что почти 80 процентов населения Земли борются с этим патогенным дрожжеподобным грибком, который вызывает разные воспаления в организме. Кандида, как и все дрожжи, одноклеточный организм, который быстро размножается при наличии большого количества сахара в рационе. Этот грибок лишает организм многих питательных веществ, в том числе железа и других минералов, делая кровь кислой. На фоне сладкого рациона кандида активизируется еще больше. Если этот процесс вовремя не остановить, то вредные дрожжи практически уничтожат пищеварительную и иммунную системы, лишат жизненных сил. А взамен вызовут частые головные боли, экземы, перхоть, дерматиты, гормональные расстройства, вагинальные инфекции, болезни желудка и спутанность сознания.

Полезные дрожжи

Но помимо вредных, существуют и полезные дрожжи. Лучше всего на организм влияют грибки, содержащиеся в пробиотических продуктах. Они укрепляют иммунитет и помогают бороться с кандидой. Но также не самыми лучшими источниками этих дрожжей являются продукты, в составе которых есть сахар.

Дрожжи S. Boulardii, содержащиеся почти во всех пробиотиках, обладают многими полезными качествами:

• укрепляют иммунную систему, стимулирую выработку антител;
• защищают организм от вредного воздействия антибиотиков;
• помогает бороться с кандидой.

Еще два необыкновенно полезных штамма дрожжей - Kluyveromyces marxianus var. Marxianus и Saccharomyces unisporus. Содержатся они преимущественно в кефирной закваске и играют роль мощного усилителя для иммунной системы. Благодаря этим компонентам кефир на протяжении веков во всем мире считается одним из лучших тонизирующих напитков. В древние времена он считался напитком долгожителей, а на турецком языке его название звучит как «чувствовать себя хорошо».

ПОЛЬЗА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ

Дрожжи - замечательный ингредиент, который помогает сохранить или восстановить здоровье и красоту естественным путем.

Они присутствуют во многих продуктах питания, пищевых биодобавках, а также входят в состав многих косметических средств.

В течение многих десятилетий дрожжи оставались в центре внимания исследователей, которые единогласно признают необыкновенные питательные качества и терапевтические свойства этого грибка. И все - благодаря уникальному биохимическому составу этих организмов. Для человека они служат источником аминокислот, минералов, витаминов, ферментов и многих других полезных веществ, необходимых для роста, правильного метаболизма и укрепления иммунной системы.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДРОЖЖЕЙ

Эти микроскопические вещества являются источником нутриентов и, клетчатки, многие виды пищевых дрожжей содержат витамин В12 , который обычно есть исключительно в пище животного происхождения. Помимо этого, дрожжи - превосходный источник растительных протеинов, что делает их важным компонентом вегетарианских блюд. А высокая концентрация клетчатки обеспечивает чувством сытости надолго. Эти элементы крайне важны для бесперебойного функционирования организма. Они одинаково важны для человека, животного и даже растений.

target="_blank">http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05/drozhzhi-dlya-rasteniy-150x150.jpg 150w, http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05...hi-dlya-rasteniy-1024x1024.jpg 1024w" style="margin: 5px 30px 7px 0px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; max-width: 100%; height: auto; float: left; opacity: 1; transition: all 0.4s ease-in-out;" title="Дрожжи для растений | Food and Health" width="300" />Для растений

Последнее, как раз, являются объектом недавнего исследования. Как оказалось, дрожжи могут выступать не только в виде пищевой добавки, но и в качестве полезного естественного удобрения. Некоторые штаммы, способствуют более эффективному поглощению растениями полезных микроэлементов из грунтов. Кроме того, влияют на рост растений. При этом являются абсолютно безопасным «удобрением». Теперь ученые пробуют разработать эффективное лекарство на основе дрожжей против плесени в плодах и от других болезней - как безопасную альтернативу химическим препаратам.

Пищевая добавка

Пожалуй, никого уже не удивить информацией, что дрожжи - полезная биоактивная добавка, применяемая людьми для лечения и профилактики самых разных состояний и болезней.

Пробиотик

Дрожжи в качестве пробиотиков - весьма перспективное решение. Так убеждают ученые и добавляют, что спектр воздействия на человека этих микроорганизмов весьма широк.

Для кишечной флоры

Ученые открыли взаимосвязь между дрожжами и микрофлорой кишечника, в частности, положительное воздействие грибка на воспаленный кишечник.

Полезные свойства:

• пивные дрожжи содержат в себе много витаминов и минералов, в том числе цинк , хром, железо , магний , фолиевую кислоту, биотин и В-витамины;
• укрепляют иммунитет;
• нормализируют сахар в крови;
• способствуют развитию полезных бактерий в организме;
• дрожжи Torula - источник хрома , селена , аминокислот и витаминов В ;
• пекарские дрожжи укрепляют иммунную систему.

ВОЗМОЖНЫЙ ВРЕД ДРОЖЖЕЙ

Неприятный побочный эффект от приема дрожжей может состоять в том, что они питают не только полезные бактерии, но и вредоносные, такие как Candida, вызывающие астму, подагру и другие болезни. С обострением или возникновением кандидоза важно на период лечения исключить из рациона всю дрожжевую пищу.

ДРОЖЖИ И АЛЛЕРГИИ

Дрожжи, как уже отмечалось, это одна из форм грибов. Чаще всего применяются для выпечки и пивоварения. В этом случае применяются пивные и пекарские дрожжи. Но кроме них, существуют еще и так называемые дикие дрожжи, которые можно найти во фруктах, ягодах (виноград) и зерне.

Обычно эти микроорганизмы хорошо переносятся человеком, но бывают люди непереносимостью. Это лица, страдающие аллергией на все виды грибков и плесень.

ДРОЖЖЕВОЙ ЭКСТРАКТ

Дрожжевой экстракт - это пищевой ароматизатор, используемый в приготовлении хлеба, пива, сыра, соевого соуса, а также некоторых других продуктов.

target="_blank">http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05/ekstrakt-drozhzhey-150x150.jpg 150w, http://foodandhealth.ru/wp-content/uploads/2016/05/ekstrakt-drozhzhey-1024x1024.jpg 1024w" style="margin: 5px 30px 7px 0px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; max-width: 100%; height: auto; float: left; opacity: 1; transition: all 0.4s ease-in-out;" title="Экстракт дрожжей | Food and Health" width="300" />Чтобы понять, как влияет это вещество на организм, для начала надо понять, что это такое вообще.

Дрожжевой экстракт производят путем смешивания дрожжей и сахара в теплых условиях. И с последующим ломанием клеточных мембран. Такой экстракт может быть в гелеобразной или порошкообразной форме. Использование дрожжевого экстракта в продуктах на этикетках к ним может обозначаться как «натуральные ароматизаторы» или «добавки».

Следует знать, что данный экстракт содержит в себе аминокислоту глутаминовую кислоту. Это природная форма аминокислоты и не надо плутать ее с пищевой добавкой глутамат натрия, которая служит усилителем вкуса. И хоть дрожжевой экстракт также влияет на вкус, но действует он как пряность. Кроме того, содержит в себе и высокую концентрацию натрия. И это надо учитывать людям, имеющим проблемы с артериальным давлением либо тем, кому по другим причинам нельзя злоупотреблять натрием. Кроме того, экстракт содержит очень высокую концентрацию витаминов группы В.

Но несмотря на все преимущества этого вещества, людям с пищевыми аллергиями или чувствительностью к дрожжам важно избегать продуктов, содержащих экстракт грибка. Легче всего это сделать, отказавшись от полуфабрикатов и готовой пищи из супермаркетов.

ДРОЖЖИ В ПИЩЕ

Все продукты по дрожжесодержанию можно разделить на 3 группы. Первая - пища, в которой при любых обстоятельствах содержатся грибки. Во второй группе продуктов микроорганизмы присутствуют только в определенных условиях. И третья группа - пища, не содержащая это вещество.

К первой группе принадлежат: хлебобулочные изделия, пиво, сидр, кожица фруктов (сливы, виноград), виноградный сок, солодовые напитки, вино, экстракт дрожжей.

Ко второй группе относятся: торты, пончики, фрукты (перезрелые), шоколад (некоторые виды), соевый соус.

Третья группа включает в себя огромное количество продуктов из разных категорий. В частности можно не переживать о наличии дрожжей в яйцах, морепродуктах, разных видах мяса, сырых орехах, бобах, коричневом рисе. Также избежать лишнего потребления дрожжей можно, если во время готовки отказаться от соевого соуса, а уксус заменить лимонным соком.

Список продуктов, содержащих дрожжи:

• все ферментированные (уксус, алкоголь, мисо, соевый соус и т.п.);
• выпечка;
• витамины В;
• пиво;
• ягоды (ежевика, черника, виноград, клубника);
• консервированные соки;
• сидр;
• сухофрукты (инжир, курага, изюм);
• джемы, желе;

Теодор Шван (1810-1882) назвал дрожжевые клетки Zuckerpilz, сахарными грибами, и это имя дальше трансформировалось в сахаромицеты, saccharomyces - род к которому принадлежат все дрожжи.

Дрожжи принадлежат к царству грибов, подразделяются на два больших типа: базидомицеты, почкообразующие дрожжи, названные так, поскольку они делятся с образованием почки; и аскомицеты имеющие палочкообразную форму и делящиеся удлинением одного из концов.

Большинство дрожжей используют почкообразующий тип деления. Хотя простой рост на культуральной среде клеток вида saccharomyces cerevisiae, как и большинство других видов дрожжей, дает ограниченное количество почек, около 20. Как бы то ни было, в культуре только половина клеток делится, и совсем немногие дают до 20 почек. Отравление, мутации, температура и другие факторы влияют на жизнеспособность дрожжей. Ближе к концу брожения много дрожжей собирается в комки, феномен известный, как флокуляция. Процесс флокуляции не полностью ясен, но известно, что он вызывается двухвалентными ионами - такими как магний, кальций, и марганец.

Биология

Дрожжи - живые организмы образованные одной клеткой. Каждая клетка, сферической или яйцевидной формы - гриб, размером не превышающий 6-8 тысячной части миллиметра.

Дрожжи, как и любой другой живой организм, живут благодаря присутствию кислорода (аэробиозис). Но у них есть способность адаптироваться к окружающей среде, лишённой кислорода (анаэробиозис).

Для обеспечения себя энергией они могут использовать разные углеводные субстраты, в основном сахара:

• глюкоза - наиболее предпочтительная пища для Saccharomyces cerevisiae
• сахароза - сразу же трансформируется в глюкозу и фруктозу ферментами дрожжей
• мальтоза - основной эндогенный субстрат французского хлебного брожения
• многие другие сахара

В своей интересной научной работе Vern J. Elliot показал, как дрожжи используют разные типы сахаров. Если вы посмотрите на график, вы увидите скорость роста дрожжей во времени при питании их разными сахарами.

Поскольку в эксперименте изучались 250 видов дрожжей, разные виды дрожжей показали похожие результаты: сахароза приводила к самому быстрому росту. Можно предположить, что и ваши дрожжи дадут подобный результат.

Что это значит? Если использовать меньше дрожжей и больше тростникового сахара (сахарозы), можно получить длительное выделение CO 2 . С другой стороны, количество и продолжительность выделения CO 2 больше зависит от вида дрожжей, чем от типа сахара. Существуют специфические мутированные виды дрожжей. Также продолжительность жизни культуры дрожжей, прежде чем она вымрет из-за отравления, больше зависит от количества выделяемого спирта, чем от вида сахара. Кислотность играет менее существенную роль, чем принято думать. В общем, резоннее всего использовать сахарозу, хоть это и не обязательно.

В зависимости от условий окружающей среды, дрожжи запускают два типа метаболизма: аэробный, анаэробный.

Аэробное состояние

В присутствии кислорода дрожжи продуцируют из сахара и кислорода диоксид углерода, воду и огромное количество энергии. Этот метаболический процесс называется дыхание. В этих условиях окисление глюкозы происходит полностью (цикл Кребса):

Глюкоза + Кислород -> Диоксид углерода + Вода + Энергия.

Вся энергия, содержащаяся в глюкозе, высвобождается. Эта энергия необходима дрожжам для жизни. Они также способны синтезировать органику для роста и размножения. Это в том случае, если они найдут необходимые питательные элементы в окружающей среде, в частности азот.

Анаэробное состояние

Без кислорода дрожжи тоже могут использовать сахар для получения энергии в необходимых для жизни количествах. Этот метаболический процесс называется брожением (гликолиз). Сахара трансформируются в диоксид углерода и спирт. Глюкоза окисляется не полностью:

Глюкоза -> Диоксид углерода + Спирт + Энергия
или
C 6 H 12 O 6 + Saccharomyces cerevisiae = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 !

Спирт, который образуется в результате этого преобразования, всё ещё содержит огромное количество энергии. Это только часть энергии, содержащейся в молекуле глюкозы, одна двадцатая часть вырабатываемой при дыхании энергии. Этот процесс обеспечивает минимум энергии для жизни, но не позволяет делиться быстро.

Описание видов дрожжей

Пекарские дрожжи

Пекарские дрожжи - самые легкодоступные. Их наверняка можно купить в ближайшем супермаркете. Это высушенные активные дрожжи. Большинство из них продаются в маленьких пакетиках.

Прессованные дрожжи

Также называемые кондитерскими. Прессованные дрожжи состоят из примерно 30 % сухого вещества и 70 % сырого содержимого. Они очень быстро портятся и их следует хранить в морозилке.

Прессованные дрожжи живут приблизительно две недели от момента их производства и распаковки, если они хранились при температуре 23 °C. При температуре 0-5 °C прессованные дрожжи теряют приблизительно 10 % их газообразующих способностей каждые 4 недели. При температуре 7 °C они теряют 4 % активности в неделю. При температуре 35 °C половина активности теряется в 3-4 дня. Их можно хранить два месяца при −1 °C, тогда производство CO 2 можно получить от дрожжей хранившихся два месяца.

Для прессованных дрожжей используйте тёплую воду.

Активные сухие дрожжи

Активные сухие дрожжи состоят примерно на 92 % из сухого остатка и на 8 % из смеси. Их хранят в холодном сухом месте при температуре не выше 25 °C. Время жизни активных сухих дрожжей при комнатной температуре - около 2 лет с момента производства. Открытые дрожжи желательно хранить в герметичном контейнере в холодильнике, где они будут сохранять активность около 4 месяцев.

Растворять активные сухие дрожжи следует в четырёх объёмах тёплой воды, через 10 минут после растворения их нужно перемешать. Вода не должна быть горячей, не теплее 35 °C.

Быстрорастворимые активные сухие дрожжи

Быстрорастворимые активные дрожжи состоят на 96 % из твёрдого остатка и на 4 из % смеси. Я бы рекомендовал их хранить в прохладном сухом месте при температуре не выше 25 °C.

Время жизни быстрорастворимых дрожжей при комнатной температуре - около 2 лет с момента изготовления. Открытые быстрорастворимые дрожжи можно хранить в герметичной упаковке в холодильнике, где они сохраняют активность до 4 месяцев. Для растворения этих дрожжей их надо залить пятью объёмами теплой воды, подождать 10 минут и перемешать.

Не имеет значения как вы храните дрожжи в холодильнике, но если вы их замораживаете, то вы продлеваете их время жизни. Единственный аргумент против заморозки - это перепады температуры в холодильнике при открывании и закрывании дверей и циклах разморозки. Перепады температуры разрушают дрожжевые клетки.

После разморозки дрожжам надо дать время нагреться до комнатной температуры перед растворением их в тепловатой воде. В противном случае температурный шок может разрушить дрожжевые клетки.

Пивные дрожжи

Это специфический вид дрожжей, используемых в пивоварении. Существует множество видов дрожжей, которые используются в приготовлении разных видов пива с совершенно разными вкусовыми характеристиками. Это не «…чистая горная вода…», или «…любимые руки пивного мастера…». Это всё делают дрожжи. Используя разные виды дрожжей, получают разный вкус пива. Saccharomyces cerevisiae, и Saccharomyces uvarum - это виды темного и светлого пива соответственно.

Первичные виды дрожжевых культур производят пиво во всем мире. Дрожжи для эля - особый штамп S. cerevisiae, который лучше адаптирован к повышенному содержанию спирта. Большинство таких живых культур находятся в жидкой форме, они не требуют процесса растворения, как сухие дрожжи.

Винные или шампанские дрожжи

Они могут бродить в более высоком диапазоне температур и более терпимы к высокому уровню спирта в растворе, который токсичен для большинства других дрожжей.

Эти дрожжи осаждаются на дно, в отличие от хлебных и пивных дрожжей, которые скапливаются у поверхности клейкой массой. Шампанские дрожжи обычно не образуют пены на поверхности. То есть, при использовании их в дрожжевых генераторах для аквариума, возникает гораздо меньше проблем с попаданием дрожжей в трубки.

Что нужно учесть

Природа дрожжей такова, что они могут выдержать высушивание, дробление, прессование. Основное правило при работе с брожением - это чистоплотность. Дрожжи могут не выжить с другими бактериями, их ёмкость надо содержать в максимальной чистоте и стерильности.

Стерильность

Тщательно промывайте дрожжевые генераторы горячей водой, не используйте мыло. Храните запасные бутылки плотно закрытыми крышками. Кипятите воду, которую вы хотите использовать, стерилизуйте крышки. Ошпаривайте вашу двухлитровую бутыль с помощью воронки. Пока вода горячая, добавьте сахар и плотно закройте стерильной крышкой. Потрясите. пока сахар не растворится. Это простерилизует бутыль, воду и сахар, не открывайте бутылку пока вода не остынет до комнатной температуры и вы не будете готовы добавить дрожжи.

Активация сухих дрожжей

Если вы планируете использовать сухие дрожжи, нужно сначала активировать культуру. Как ранее обсуждалось, дрожжи нуждаются в аэробном окружении при старте, после чего они с готовностью переключатся на анаэробные условия. Многие пропускают этот этап и наливают смесь прямо в бутылку. Многие дрожжи погибают из-за того, что они не успели закончить свою аэробную фазу жизни перед сменой её на анаэробную и из-за разрушения клеточных стенок.

Плесневые грибы появились на нашей планете около 200 миллионов лет назад. Плесень способна как лишить жизни, так и спасти от смерти. Плесень выглядит красиво, но при этом других чувств, кроме отвращения, не вызывает. Плесневые грибы – это разнообразные грибы, формирующие ветвящиеся мицелии без крупных плодовых тел. Плесень относится к микромицетам. Это грибы и грибообразные, имеющие микроскопические размеры. Плесневые грибы широко распространены в природе, они развиваются практически повсеместно. Большие колонии растут на питательных средах при высокой температуре и повышенной влажности, причем рост плесени не ограничен при условии наличия пищи. Плесневые грибы отличаются неприхотливостью к среде обитания и пище.

Рис.1. Строение мицелия и вегетативных органов размножения плесневых грибов

В строении плесневых грибов различают ветвящиеся гифы, образующие грибницу, или мицелий. Грибы, относящиеся к плесневым, чрезвычайно разнообразны, но для них всех характерны типичные черты. Мицелий (грибница) плесневых грибов является основой их вегетативного тела и выглядит как комплекс ветвящихся тонких нитей (гиф). Гифы гриба расположены на поверхности или внутри субстрата, на котором поселился гриб. В большинстве случаев плесени образуют грибницы больших размеров, занимающие обширную поверхность. Низшие грибы имеют неклеточную грибницу, тогда как у большинства плесневых грибов грибница поделена на клетки.

Размножение плесневых грибов

Грибы способны размножаться различными способами. Наиболее простым, свойственным всем грибам, является размножение частями мицелия. Каждая часть мицелия (грибница), попав на новый участок субстрата, при благоприятствующих обстеятельствах становится самостоятельной и развивается как целый организм, а часть мицелия, которая погружена в питательный субстрат, играет основную роль в обеспечении организма плесневого гриба питательными веществами, влагой и минеральными веществами. Воздушная же часть, поднимающаяся над поверхностью субстрата, как правило, служит для образования различных телец, с помощью которых плесневые грибы размножаются (оидии, споры, конидии и др.).

Оидии - это тельца, представляющие собой части мицелия. Образуются они некоторыми многоклеточными грибами, у которых зрелый мицелий распадается на множество мелких участков, приобретающих плотную оболочку.

Споры - тельца различной формы, имеющие размеры до нескольких микрон; обычно находятся на концах гиф воздушной части мицелия, внутри особых образований овальной и полукруглой формы - спорангий.

Спор ангиоспоры образуются путем распада многоядерной цитоплазмы молодого спорангия на множество отдельных участков, которые постепенно покрываются собственной оболочкой и превращаются в споры.

Нити воздушного мицелия, несущие спорангии, носят название спорангиеносцев. Такое образование спор характерно для одноклеточных грибов. У многоклеточных формируются так называемые экзоспоры, т. е. внешние, или наружные, которые чаще именуют конидиями, а воздушные гифы, несущие их,- конидиеносцами. Конидии образуются путем отделения непосредственно от конидиеносцев или особых клеток, расположенных на их вершине. Эти клетки обычно имеют продолговатую форму и называются стеригмами. Конидии располагаются на конидиеносцах (или на стеригмах) поодиночке, цепочками и др.

Спорангиеносцы и конидиеносцы на поверхностях материалов, пораженных грибами, образуют видимый пушистый налет. Различная окраска его (зеленая, черная, оливковая, розовая, белая, серая и др.) зависит от окраски конидий, спор, оидии, которые па достижении грибами физиологической’зрелости образуются в громадном количестве. Мицелий грибов, как, правило, бесцветен.

Многие грибы, размножаясь тем или иным вегетативным способом, при подходящих условиях развития могут размножаться и половым путем. Процесс этот у разных грибов неодинаков. Однако всегда при этом образуются особые плодовые тела, в отдельных случаях достигающие огромных размеров (шляпочные, пластинчатые, трубчатые и другие встречаемые в природе грибы представляют собой плодовые тела плесневых грибов).

Половые споры располагаются на пластинках или во вместилищах - сумках. Примером последних могут служить различные виды дождевиков, строчки. Грибы, способные размножаться Хламидоспоры и склероции грибовполовым путем, называют совершенными. Некоторые грибы вообще не размножаются половым путем. Их относят к несовершенным. Знание особенностей строения мицелия, органов вегетативного размножения, строения плодовых тел необходимо в практической работе для распознавания конкретных возбудителей тех или иных процессов.

Многие грибы при наступлении неблагоприятных условий способны образовывать покоящиеся стадии в виде так называемых склероций. Это крепкие, твердые с поверхности, обычно темные, а внутри белые желвачки различных размеров и форм, образованные из плотно переплетенных гиф. Склероций, попадая в благоприятные для развития условия, прорастают и образуют те или иные (в зависимости от вида гриба) органы размножения. Они часто образуются в колосьях злаков. Другой покоящейся стадией являются хламидоспоры. При их образовании цитоплазма внутри гиф собирается в виде комочков, образуя новую оболочку, обычно толстую и окрашенную, и гифы становятся похожими на цепочки или четки, состоящие из хламидоепор. Иногда хламидоспоры образуются только на концах гиф. Многоклеточное строение, дифференциация жизненных функций между частями гриба - воздушным и глубинным мицелием - свидетельствуют о том, что плесневые грибы являются более высокоорганизованными, сложными организмами по сравнению с бактериями.

Питание грибов

Рис.2. Плесневые грибы Fungus aspergillus fumigatus

В природе встречаются множество видов плесени, например, Penicillium spp, Mycorales, Aspergillus, Fusarium, Dematiaceae, Saccharomycetaceae, т.д. Большое значение для человека имеют грибы рода пенициллум. Пеницилл представляет собой плесень зеленого цвета, развивающуюся на растительных субстратах, в том числе пищевых продуктах. Пеницилл продуцирует антибиотик пенициллин – первый открытый в мире антибактериальный препарат. Также важно использование человеком в хозяйстве дрожжей, относящихся к сахаромицетовым грибам. Дрожжи – это грибы, которые не формируют классический мицелий, а их вегетативные клетки размножаются почкованием или делением. Дрожжевые грибы могут жить как отдельные одиночные клетки в течение всего жизненного цикла. С древних времен дрожжи широко используются человеком, так как эти грибы участвуют в процессе спиртового брожения. Это свойство дрожжей применяют в производстве спирта и спиртсодержащих продуктов, виноделии, хлебопечении, кондитерском деле, продукции кормового белка для питания скота.

Много видов плесневых грибов обладают патогенными свойствами, то есть могут спровоцировать заболевания человека, животных, растений. Другие виды плесени вредят хозяйству человека, потому что портят пищевые продукты, в том числе овощи и фрукты, при длительном хранении, вызывают повреждение лесоматериалов, тканей.

Дрожжи, их строение и размножение

Дрожжи представляют собой одноклеточные неподвижные организмы. Они могут быть различной формы: эллиптической, овальной, шаровидной и палочковидной. Длина клеток колеблется от 5 до 12 мкм, ширина - от 3 до 8 мкм. Форма и размеры дрожжевых клеток непостоянны и зависят от рода и вида, а также от условий культивирования, состава питательной среды и других факторов. Более стабильны молодые клетки, поэтому для характеристики дрожжей используют молодые культуры. Дрожжевая клетка состоит из клеточной оболочки, прилегающей к ней цитоплазматической мембраны, цитоплазмы или протоплазмы, внутри которой расположены органоиды и включения (запасные вещества) в виде капелек жира, зерен гликогена и волютина.

Рис.3. Схема строения дрожжевой клетки

1 - делящееся ядро; 2 - гликоген; 3 - волютин; 4 - митохондрии

Дрожжи относятся к классу сумчатых грибов (Ascomycetes - аскомицетов) к подклассу простейших сумчатых (Protoascales - протоасков). В основу классификации дрожжей положены способ размножения и некоторые физиологические признаки. Главным систематическим признаком является способность к образованию спор. По этому признаку дрожжи делятся на две группы: спорогенные дрожжи - дрожжи, способные образовывать споры, и аспорогенные дрожжи - не образующие спор, т. е. не имеющие полового размножения.

По мнению некоторых исследователей, вторую группу дрожжей следует отнести к классу несовершенных грибов (Fungi imperfecti - фунги имперфекти), хотя потеря способности к половому размножению вторична, и они могут быть также отнесены к сумчатым грибам. Классификация спорогенных грибов предложена в 1954 г. В. И. Кудрявцевым. В ее основу положен способ вегетативного размножения. В. И. Кудрявцев предлагает объединить все дрожжи в один порядок одноклеточных грибов (Unicellomycetales - уницелломицетов).

Спорогенные дрожжи он делит на три семейства по признаку вегетативного размножения:

Семейство Saccharomycetaceae (сахаромицетаце) - размножаются почкованием. К этому семейству относятся роды Saccharomyces (сахаромицес), имеющий наибольшее практическое значение, Pichia (пихия), Наsеnulа (ганзенула) и др. (всего 17 родов). Различаются они по форме спор и способу их образования и прорастания.

Семейство Schizosaccharomycetaceae (шизосахаромицетаце) - размножаются делением. К этому семейству относятся два рода: Schizosaccharomyces (шизосахаромицес) и Octosporomyces (октоспоромицес).

Семейство Saccharomycodaceae (сахаромикодаце) - размножение начинается почкованием и заканчивается делением. Главные роды этого семейства Saccharomycodes (сахаромикодес) и Наnsеniаsроrа (ганзениаспора).

Аспорогенные дрожжи классифицируются по системе Ж. Лоддер и Крегера ван Рий, предложенной в 1952 г. В основу классификации положены способность микроорганизмов образовывать ложный мицелий и способность к брожению. Главными родами этой группы являются Саndidа (кандида) и Torulopsis (торулопсис).

Дрожжи могут размножаться вегетативным путем (почкованием или делением) и при помощи спор. При почковании на материнской клетке возникает бугорок – почка, которая растет и, достигнув определенных размеров, отделяется от материнской клетки. При благоприятных условиях процесс почкования длится около 2 ч. У некоторых дрожжей дочерние клетки не отделяются от материнских, а остаются соединенными, образуя ложный мицелий (пленчатые дрожжи).

У большинства дрожжей при неблагоприятных условиях, например при резком переходе от хорошего питания к плохому, происходит образование спор, хотя существуют аспорогенные дрожжи, никогда не образующие спор (Candida, Torulopsis). Споры большей частью образуются бесполым путем, хотя ядро клетки перед этим претерпевает редукционное деление, так что споры обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом.

В клетке возникает от 2 до 8 аскоспор, которые при созревании могут продолжать размножаться почкованием, давая ослабленное гаплоидное поколение. В результате слияния двух гаплоидных аскоспор образуется диплоидная зигота, дающая впоследствии нормальное поколение. Образование половых спор наблюдается у дрожжей Zigosaccharomyces (зигосахаромицес). У них образованию спор предшествует слияние клеток (копуляция).

Практическое значение дрожжей

Наибольшее практическое значение имеют дрожжи Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces ellipsoideus. Дрожжи Sacch. cerevisiae могут иметь форму округлую или овальную. Широко используются в хлебопечении, пивоварении, квасоварении и для производства спирта. Под влиянием условий среды отдельные виды дрожжей приобрели некоторые обособленные признаки. Эти разновидности дрожжей принято называть расами. В различных отраслях промышленности применяют свои расы дрожжей. Спиртовая промышленность, например, применяет расы XII, XV, II, Я. М и др. Они обладают способностью активно сбраживать сахара при температуре 28-30° С и сравнительно устойчивы к спирту. Для приготовления пива используют расы с медленным брожением при сравнительно низких температурах (4-10°С), придающие напитку аромат, с небольшим содержанием спирта. В хлебопечении применяют расы, обладающие быстротой размножения, энергией брожения и подъемной силой.

Дрожжи Sacch. ellipsoideus (Sacch. vini). Эта группа дрожжей эллипсоидной формы. Они чаще всего используются в виноделии. Имеется несколько рас со свойствами придавать винам характерный вкус и аромат (букет). Представители группы дрожжей Sacch. lactis вызывают спиртовое брожение в кисломолочных продуктах.

Наряду с полезными представителями имеются виды из рода Saccharomyces (например, Sacch. Pasteurianum, Sacch. intermedius, Sacch. validus, Sacch. turbidans), которые являются вредителями пивоваренного производства. При своем развитии в пиве придают ему неприятный вкус и запах, напиток получается мутным. К классу аскомицетов относят ряд дрожжей и дрожжеподобных организмов, которые утратили способность к спорообразованию. Некоторые из них вызывают порчу сырья и готовой пищевой продукции.

То, что дрожжи - это грибы, известно, наверное, многим. А что можно сказать о дальнейшей классификации данных представителей царства? Известно, что дрожжи относятся к грибам отдела аскомицеты и базидиомицеты. Что это означает? Давайте попробуем разобраться вместе.

Дрожжи - грибы

Причем Они утратили мицелий в результате эволюционных процессов, как считают, в связи с переходом к обитанию в жидкостных субстратах, которые богаты органикой и весьма благоприятны для жизнедеятельности этих организмов. Всего дрожжей насчитывается до полутора тысяч видов. Все дрожжи - одноклеточные грибы.

Размеры

Единичные обособленные клетки этих грибов достигают до 7 мкм в диаметре, но некоторые разрастаются и до 40 мкм. Однако некоторые дрожжеподобные все же образуют на стадиях своего жизненного цикла мицелий, а в некоторых случаях - и плодовое тело. В настоящее время, например, пекарские дрожжи являются первыми эукариотами, геном которых был идентифицирован и расшифрован.

Немного из истории

Дрожжи - грибы, «одомашненные» человеком, и уже достаточно давно. Их издавна, на протяжении тысячелетий, используют для кулинарных целей: выпечки, создания условий ферментации. Уже в Древнем Египте существовали хлебопекарни и, очевидно, находили применение дрожжи. А в некоторых странах в глубокой древности, наряду с выпечкой пресного (например, маца или лаваш) набирало популярность и изготовление дрожжевого хлеба. известны были египтянам уже более шести тысяч лет тому назад, и при помощи этих организмов люди варили этот пенный напиток.

Интересно, что для новой закваски во многих хозяйствах издревле использовали остатки старой. Так, по мнению ученых, происходила селекция дрожжей, появились виды, не встречающиеся в дикой природе. И многие считают некоторые виды дрожжей продуктом исключительно (например, сорта культурных злаков: пшеницы, ржи и других).

Зимология

Так называется наука, описывающая и изучающая жизнь и деятельность этих организмов. Дрожжи относятся к грибам, их впервые была выделена в 1881 году в Дании, а в 1883 она уже была использована для производства пива. В конце 19 века создана классификация дрожжей, а в 20 веке появляются коллекции и определители известных культур. Дрожжи относятся к грибам отдела аскомицеты до середины прошлого века. Ученые пронаблюдали их обобщая как таксономическую группу Но в Японии одним из ученых индуцировано размножение и дрожжей-базидиомицетов. Таким образом, специалисты пришли к выводу, что грибы-дрожжи (фото внизу) были сформированы в процессе эволюции независимо среди этих двух отделов царства (аскомицеты и базидиомицеты). Данные подтвердило и молекулярно-биологическое исследование организмов. Они представляют собой не таксон, а, скорее всего, особую жизненную форму.

Аскомицеты и базидиомицеты

Итак, дрожжи относятся к грибам отдела аскомицеты и базидиомицеты (точнее, к двум различным отделам). Все они - подцарство высших грибов. Различить их можно по характеристикам жизненных циклов и некоторым другим признакам: парам в ДНК, наличию уреазы. Аскомицеты, или сумчатые грибы - довольно обширный отдел, включающий в себя до тридцати тысяч видов (кстати, всем известные трюфели принадлежат к этому отделу, а также сморчки и строчки). Среди всех - и дрожжи, которые считаются учеными вторично одноклеточными организмами.

Места обитания

Обычно эти организмы обитают в местах, которые богаты сахарами - субстратах на поверхности плодов и ягод, листьев. Они могут питаться продуктами жизнедеятельности растений: нектаром, выделениями, раневыми соками. Не брезгуют и мертвой фитомассой. Могут обитать и в почвенных подстилках из органики, и в природных водных массах. Некоторые дрожжи присутствуют и в кишечниках насекомых, которые питаются древесиной. Много дрожжей и на листьях, которые поражены тлей.

Применение

Некоторые виды дрожжевых культур издавна востребованы в кулинарии, изготовлении выпечки и выгонке спиртного. Квас, хлеб, пиво, вино не обходятся без этих мельчайших помощников. Все эти, известные человечеству с давних пор, дрожжи относятся к грибам отдела аскомицеты. Для производства крепкого спиртного они участвуют в перегонке на этапе брожения. Ныне некоторые культуры дрожжей применяются в широкого спектра биотехнологиях: производстве топлива и пищевых добавок и ферментов. А в науке их используют в качестве подопытных культур для исследований генетиков.

Saccharomyces cerevisiae

Дрожжи — грибы, которые утратили способность к образованию мицелия. Дрожжи не составляют отдельный класс грибов, они не составляют отдельный класс, а относятся к 3-му классу высших грибов. 50% высших грибов — аскомицеты. Дрожжи — одноклеточные грибы. Размеры — 1-10 мкм, средние — 5-7 мкм. По своей морфологии они разнообразны: они могут приобретать различную форму (овальную, цилиндрическую, серповидную). Могут образовывать ложный мицелий.
1. Морфология определяется типом вегетативного размножения:
1.1 Почкование. Возникают круглые, яйцевидные или овальные клетки. При множественном почковании, когда клетка закладывается на нескольких участках клетки, может образовываться звездчатая форма. В результате почкования без отрыва почки от материнского организма и продолжение почкования приводит к возникновению ложного мицелия (род Candida).
1.2 Почкующееся деление. Почка закладывает у основания клетки в результате чего может образовываться грушевидная (почка с одной стороны) или веретеновидная (почка с двух сторон).
1.3 Деление. Обычное деление бывает редко, при этом процессе 1 материнская клетка дает 2.
2. Бесполое размножение. Осуществляется при помощи специальных клеток и спор — баллистоспор, эндоспор. Баллистоспора образуется на специальном выросте — стеригме, после чего отбрасывается на расстояние. Эндоспоры закладываются внутри материнской клетки (2-10 в 1 клетке).
3. Половое размножение. Могут осуществлять в гаплоидной и диплоидной фазе. Большинство дрожжей диплоидны. Для каждых существует тип развития.

Цикл развития гаплоидных дрожжей
Две гаплоидные клетки сливаются друг с другом, проходят стадию плазмогамии и кариогамии, в результате чего образуется циклоидная зигота. Она митотически делится, постом — с помощью редукционного деления. В результате внутри материнской клетки образуется n- количество аскоспор, содержащих гаплоидный набор хромосом. Они прорастают и дают начало гаплоидной вегетативной клетке.

Цикл развития диплоидных дрожжей
Вегетативная диплоидная клетка претерпевает редукционное (мейоз). В результате под материнской оболочкой образуются аскоспоры, содержащие гаплоидный набор хромосом. Аск лопается, гаплоидные аскоспоры выходят наружу и сливаются с друг другом. Проходят стадию плазмогамии и кариогамии, в результате чего образуется диплоидная зигота. Она размножается почкованием и восстанавливает тем самым популяцию диплоидных дрожжей.

Классификация дрожжей по Кудрявцеву (1952 год)

1. Класс Аскомицеты (Ascomycetes).
1 семейство — Saccharomycetеceae (17 родов), род Saccharomyces:
- S.cerevisiae (производство спирта, переработка крахмала, производство хлеба);
- S. Carlsbergensis (в пивоварени);
- S.vini (в виноделии);
- S.minor (для получения темных сортов хлеба);
2 семейство Shizoaccharomyceteceae (2 рода), род Shizoaccharomyces:
- Schizoes pombe (в производстве пива);
- Sch. Mosquensis (в виноделии);
3 семейство Saccharomycodaceae (4 рода).
2. Класс Fungi imperfecti.
1 семейство Cryptococcaceae:
- 1 подсемейство Cryptococcaideae;
*1 род Cryptococcus;
* 2 род Torulopsis (кефір, виноделие);
* 3 род Candida (БВК, возбудитель микозов);
* 4 род Pitorosporum (на коже человека);
* 5 род Brettonomyces (вредитель виноделия);
- 2 подсемейство Trichospoiceae (10 родов):
* 1 род Trichosporon;
- 3 подсемейство Rhodotoruloide:
* 1 род Rhodotorula.

Плесневые грибы

(микромицеты)
Это мицелиальные микроскопические грибы. Они образуют на поверхности пушистый налет из своего мицелия. Они нуждаются в определенной влажности, температуре и в наличии определенного субстрата. Мицелий глубоко пронизывает субстрат.
В систематическом отношении плесневые грибы — неоднородны и относятся как к высшим, так и к низшим грибам (аскомицеты, fungi imperfecti, низшие - зигомицеты). Зигомицеты — р. Mucor, р. Rhizopus.
Характеристика. Mucor — на плотных ПС образовывает войлочный налет. Тело представлено целоцитным мицелием. От мицелия отходят гифы — спорангиеносцы со спорангиями, на которых образуются споры. Rhizopus — отличаются от Mucor тем, что спорангиеносцы образовываются на мицелии пучками.


Народное значение грибов и дрожжей
Широко используются в биотехнологических (б/т) при производстве спирта, пива, вина и т.д. В хлебопекарской промышленности используют дрожжи р. Saccharomyces — используют в виде сухих живых дрожжей, которые богаты витаминами группы В и иммуномодуляторами. Р. Candida — белково-витаминные концентраты в животноводстве. Кроме того, получают ценные препараты — витамин D2, липиды, нуклеиновые кислоты. Ферменты и коферменты, а также органические кислоты. Плесневые грибы являются продуцентами органических кислот (лимонная кислота), антибиотиков и т.п. Среди грибов есть вредители, патогенные для человека и животных.

Лекция, реферат. Дрожжи как вид грибов - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности.