Какво представляват биологията на дрождите. Гъбена мая

Плесените се появяват на нашата планета преди около 200 милиона години. Мухълът може както да вземе живот, така и да спаси от смърт. Мухълът изглежда красиво, но в същото време не предизвиква други чувства, освен отвращение. Плесенните гъби са различни гъби, които образуват разклонен мицел без големи плодни тела. Мухъл се отнася до микромицети. Това са гъби и гъби, с микроскопични размери. Плесенните гъби са широко разпространени в природата, развиват се почти навсякъде. Големи колонии растат върху хранителни среди при висока температура и висока влажност и растежът на мухъл не е ограничен, при условие че има храна. Плесенните гъби са непретенциозни към околната среда и храната.

Фиг. 1. Структурата на мицела и вегетативните органи на възпроизвеждане на плесенни гъби

1 - едноклетъчен (мукор); 2 - многоклетъчен (пеницил); 3 - а - пеницилиев конидиофор с конидии; б - Aspergillus conidiophore с конидии; в - спорангиофорна мукор със спорангии, изпълнени със спори

В структурата на плесенните гъби се разграничават разклонени хифи, образуващи мицел или мицел. Гъбичките, свързани с плесени, са изключително разнообразни, но всички те имат типични черти. Мицелът (мицелът) на плесенните гъби е основата на тяхното вегетативно тяло и изглежда като комплекс от разклонени тънки нишки (хифи). Хифите на гъбата са разположени на повърхността или вътре в субстрата, върху който се е заселила гъбата. В повечето случаи плесените образуват големи мицели, които заемат обширна повърхност. Долните гъби имат неклетъчен мицел, докато при повечето плесени мицелът е разделен на клетки.

Размножаване на гъбички

Гъбите могат да се размножават различни начини. Най-простото, характерно за всички гъби, е размножаването чрез части от мицела. Всяка част от мицела (мицела), попадайки в нова област на субстрата, при благоприятни обстоятелства става независима и се развива като цялостен организъм, а частта от мицела, която е потопена в хранителния субстрат, играе ролята на основна роля в осигуряването на плесенни гъбички с хранителни вещества, влага и минерали. Въздушната част, издигаща се над повърхността на субстрата, като правило служи за образуване на различни тела, с помощта на които се възпроизвеждат плесенни гъби (оидия, спори, конидии и др.).

Оидиите са тела, които са части от мицела. Те се образуват от някои многоклетъчни гъби, при които зрелият мицел се разпада на множество малки участъци, които придобиват плътна обвивка.

Спорите са тела с различни форми, с размери до няколко микрона; обикновено се намира в краищата на хифите на надземната част на мицела, вътре в специални овални и полукръгли образувания - спорангии.

Спорите на ангиоспорите се образуват при разграждането на многоядрената цитоплазма на млад спорангиум на множество отделни участъци, които постепенно се покриват със собствена мембрана и се превръщат в спори.

Нишките на въздушния мицел, които носят спорангии, се наричат ​​спорангиофори. Такова образуване на спори е характерно за едноклетъчните гъбички. При многоклетъчните организми се образуват така наречените екзоспори, тоест външни или външни, които често се наричат ​​конидии, а въздушните хифи, които ги носят, са конидиеносци. Конидии се образуват чрез отделяне директно от конидиеносци или специални клетки, разположени на върха им. Тези клетки обикновено са продълговати и се наричат ​​стеригми. Конидии са разположени върху конидиеносци (или върху стеригми) поединично, във вериги и т.н.

Спорангиофорите и конидиофорите образуват видимо пухкаво покритие върху повърхностите на материалите, засегнати от гъбички. Различният й цвят (зелен, черен, маслинен, розов, бял, сив и др.) зависи от цвета на конидии, спори, оидии, които, когато гъбите достигнат физиологична зрялост, се образуват в огромни количества. Мицелът на гъбите обикновено е безцветен.

Много гъби, размножаващи се по един или друг начин вегетативно, при подходящи условия за развитие, могат да се размножават и по полов път. Този процес е различен за различните гъби. Въпреки това, в този случай винаги се образуват специални плодни тела, в някои случаи достигащи огромни размери (капачни, ламеларни, тръбни и други естествено срещащи се гъби са плодните тела на плесенните гъби).

Половите спори са разположени върху чинии или в съдове - торбички. Пример за последното са различни видове дъждобрани, шевове. Гъби, които могат да възпроизвеждат хламидоспори и склероции на гъбички по полов път, се наричат ​​​​съвършени. Някои гъбички изобщо не се размножават по полов път. Те се класифицират като несъвършени. Познаването на структурните особености на мицела, органите на вегетативно размножаване и структурата на плодните тела е необходимо в практическата работа за разпознаване на специфични патогени на определени процеси.

Много гъби, когато възникнат неблагоприятни условия, са способни да образуват фази на покой под формата на така наречените склероции. Те са здрави, твърди на повърхността, обикновено тъмни, а вътре са бели възли с различни размери и форми, образувани от плътно преплетени хифи. Склеротиумът, попадайки в условия, благоприятни за развитие, покълват и образуват едни или други (в зависимост от вида на гъбичките) репродуктивни органи. Те често се образуват в ушите на зърнени култури. Хламидоспорите са друг етап на покой. При образуването им цитоплазмата вътре в хифите се събира под формата на бучки, образувайки нова обвивка, обикновено дебела и оцветена, а хифите стават като вериги или броеници, състоящи се от хламидопори. Понякога хламидоспорите се образуват само в краищата на хифите. Многоклетъчната структура, диференцирането на жизнените функции между частите на гъбата - въздушен и дълбок мицел - показват, че плесенните гъби са по-високо организирани, сложни организми в сравнение с бактериите.

Хранене на гъби

Фиг.2. Плесенни гъбички Fungus aspergillus fumigatus

В природата се срещат много видове плесени, като Penicillium spp, Mycorales, Aspergillus, Fusarium, Dematiaceae, Saccharomycetaceae и др. Гъбите от рода Penicillum са от голямо значение за хората. Penicillium е зелена плесен, която се развива върху растителни субстрати, включително храна. Penicillium произвежда антибиотика пеницилин, първото в света открито антибактериално лекарство. Също така е важно хората да използват в домакинството дрожди, свързани с гъбичките Saccharomyces. Дрождите са гъби, които не образуват класически мицел и техните вегетативни клетки се размножават чрез пъпкуване или делене. Дрождите могат да живеят като отделни единични клетки през целия си жизнен цикъл. От древни времена дрождите са били широко използвани от човека, тъй като тези гъби участват в процеса на алкохолна ферментация. Това свойство на дрождите се използва при производството на алкохол и алкохол-съдържащи продукти, винопроизводство, печене, сладкарски изделия, производство на фуражни протеини за хранене на добитъка.

Много видове плесенни гъби имат патогенни свойства, тоест могат да провокират заболявания при хора, животни и растения. Други видове мухъл вредят на човешката икономика, защото развалят хранителните продукти, включително зеленчуци и плодове, когато дългосрочно съхранениепричиняват щети на дървен материал и тъкани.

Дрожди, тяхната структура и размножаване

Дрождите са едноклетъчни неподвижни организми. Те могат да бъдат с различни форми: елипсовидни, овални, сферични и пръчковидни. Дължината на клетките варира от 5 до 12 микрона, ширината - от 3 до 8 микрона. Формата и размерът на дрождевите клетки са променливи и зависят от рода и вида, както и от условията на култивиране, състава на хранителната среда и други фактори. Младите клетки са по-стабилни, така че младите култури се използват за характеризиране на дрождите. Дрожева клетка се състои от клетъчна стена, съседна цитоплазмена мембрана, цитоплазма или протоплазма, вътре в която са разположени органели и включвания (резервни вещества) под формата на мастни капчици, гликогенови зърна и волютин.

Фиг.3. Схема на структурата на дрождена клетка

1 - делящо се ядро; 2 - гликоген; 3 - волютин; 4 - митохондрии

Дрождите принадлежат към класа торбести (Ascomycetes - ascomycetes) към подкласа на най-простите торбести (Protoascales - protoasks). Класификацията на дрождите се основава на метода на размножаване и някои физиологични характеристики. Основната систематична характеристика е способността да образуват спори. На тази основа дрождите се разделят на две групи: спорогенни дрожди - дрожди, способни да образуват спори, и аспорогенни дрожди - необразуващи спори, тоест, които нямат сексуално размножаване.

Според някои изследователи втората група дрожди трябва да се отнесе към класа на несъвършените гъби (Fungi imperfecti - fungi imperfecti), въпреки че загубата на способността за полово размножаване е вторична и те също могат да бъдат класифицирани като торбести гъби. Класификацията на спорогенните гъби е предложена през 1954 г. от V. I. Kudryavtsev. Основава се на метода на вегетативно размножаване. V. I. Kudryavtsev предлага да се комбинират всички дрожди в един ред едноклетъчни гъби (Unicellomycetales - unicellomycetes).

Той разделя спорогенните дрожди на три семейства въз основа на вегетативно размножаване:

Семейство Saccharomycetaceae (saccharomycetace) – размножават се чрез пъпкуване. Това семейство включва родовете Saccharomyces (saccharomyces), които имат най-голямо практическо значение, Pichia (pichia), Hasenula (ganzenula) и други (общо 17 рода). Различават се по формата на спорите и по начина, по който се образуват и покълват.

Семейство Schizosaccharomycetaceae (schizosaccharomycetace) - размножават се чрез делене. Това семейство включва два рода: Schizosaccharomyces (schizosaccharomyces) и Octosporomyces (octosporomyces).

Семейство Saccharomycodaceae (saccharomycodace) – размножаването започва с пъпкуване и завършва с делене. Основните родове на това семейство са Saccharomycodes (saccharomycodes) и Hanseniaspora (ganzeniaspora).

Аспорогенните дрожди се класифицират по системата на J. Lodder и Kroeger van Rij, предложена през 1952 г. Класификацията се основава на способността на микроорганизмите да образуват фалшив мицел и способността да ферментират. Основните родове от тази група са Candida (Candida) и Torulopsis (Torulopsis).

Дрождите могат да се размножават вегетативно (чрез пъпкуване или делене) и с помощта на спори. При пъпкуване върху майчината клетка се появява туберкул - бъбрек, който расте и, достигайки определен размер, се отделя от майчината клетка. При благоприятни условия процесът на пъпкуване продължава около 2 ч. При някои дрожди дъщерните клетки не се отделят от майчините, а остават свързани, образувайки фалшив мицел (филмозна дрожди).

При повечето дрожди, при неблагоприятни условия, например, с рязък преход от добра храназа съжаление възниква спорообразуване, въпреки че има аспорогенни дрожди, които никога не образуват спори (Candida, Torulopsis). Спорите се образуват предимно асексуално, въпреки че клетъчното ядро ​​​​претърпява редукционно деление преди това, така че спорите имат хаплоиден (единичен) набор от хромозоми.

В клетката се появяват от 2 до 8 аскоспори, които, когато узреят, могат да продължат да се размножават чрез пъпкуване, давайки отслабено хаплоидно поколение. В резултат на сливането на две хаплоидни аскоспори се образува диплоидна зигота, която впоследствие дава нормално поколение. Образуването на полови спори се наблюдава при дрождите Zigosaccharomyces (zygosaccharomyces). При тях образуването на спори се предшества от клетъчно сливане (копулация).

Практическото значение на дрождите

Най-важните практични дрожди са Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces ellipsoideus. Дрожди Sacch. cerevisiae може да има кръгла или овална форма. Широко използван при печене, пивоварство, варене на квас и за производство на алкохол. Под влияние на условията на околната среда някои видове дрожди придобиват някои изолирани характеристики. Тези видове дрожди се наричат ​​раси. Различни индустрии използват свои собствени раси дрожди. Алкохолната индустрия, например, използва раси XII, XV, II, Я. М и др. Те имат способността активно да ферментират захар при температура 28-30 ° C и са относително устойчиви на алкохол. За приготвянето на бира се използват състезания с бавна ферментация при относително ниски температури (4-10 ° C), които придават на напитката аромат, с ниско съдържание на алкохол. При печенето се използват раси, които имат скорост на възпроизвеждане, ферментационна енергия и повдигаща сила.

Дрожди Sacch. ellipsoideus (Sacch. vini). Тази група дрожди е с елипсоидна форма. Най-често се използват във винопроизводството. Има няколко състезания със свойства да придават на вината характерен вкус и аромат (букет). Членове на групата дрождите Sacch. lactis причиняват алкохолна ферментация във ферментиралите млечни продукти.

Наред с полезните представители се срещат видове от род Saccharomyces (например Sacch. Pasteurianum, Sacch. intermedius, Sacch. validus, Sacch. turbidans), които са вредители на пивоварната индустрия. Когато се развиват в бира, те й придават неприятен вкус и мирис, напитката става мътна. Класът Ascomycetes включва редица дрожди и дрождеподобни организми, които са загубили способността си да спорулират. Някои от тях причиняват разваляне на суровини и готови хранителни продукти.



Биотехнологията е нова дума, но хората са се научили да използват микроорганизми за своите икономически нужди преди хиляди години. Тук, разбира се, става дума за мая, без която не биха били възможни нито винопроизводство, нито пивоварство, нито печене. И така, какво е дрожди? Как са били "опитомени"? Как се произвеждат индустриално? И вярно ли е, че хлябът с мая е опасен? Нека се опитаме да го разберем.

Маята се произвежда в три вида: традиционна пресована (на снимката), течна суспензия ( мляко с мая) и се изсушава. От гледна точка на потребителските свойства на практика няма разлика между тях, но руските пекарни предпочитат течната и пресована мая, докато сушените са по-удобни в ежедневието.

Олег Макаров

Вземете неизмита слива или грозде в ръката си. Виждате ли бялото петно? На повърхността на плодовете има много микроскопични сладки зъби. В определен етап от живота те са в състояние да предизвикат ферментация: ядат захар и отделят алкохол и въглероден диоксид. Въпреки че купуваме специално произведена мая за нуждите на хлебопекарната, най-общо казано, тези микроорганизми в никакъв случай не са някакъв вид рядък видТе съществуват в изобилие около нас.

Неразпознат живот

Ако не бяха толкова чести, съдбовната среща на човека с дрождите можеше да не се случи и кой знае как това би се отразило на развитието на човешката цивилизация. И така, поради факта, че дрождите живеят както върху зърнени храни, така и върху шишарки от хмел, бирата се превърна в една от най-старите хранителни продукти- приготвена е, очевидно, преди 10 000 години. По-късно, през II хилядолетие пр.н.е. се появи тесто с мая. И двата продукта на метаболизма на дрождите бяха много полезни за човечеството: алкохолът се превърна в едно от най-старите и популярни лекарства в света, а въглеродният диоксид насища бирата с мехурчета и идеално разхлабва тестото, придавайки му блясък и увеличавайки обема му.

Както вероятно много хора знаят, маята е гъби, но гъбите са необичайни. За разлика от мухоморката и русулата, те не образуват специфично вегетативно тяло - мицел - и съществуват в едноклетъчна форма. Общо има около 1500 вида дрожди, като те принадлежат към две големи групи - аскомицети и базидиомицети.

Процесът на размножаване на дрождевите клетки се състои от няколко лабораторни и промишлени етапа. От 10 ml епруветка, съдържаща малка популация от дрождеви клетки, заобиколени от стерилна среда, в резултат се получават няколко десетки тона дрожди.

Използвайки дрожди в продължение на хиляди години, до сравнително скорошно време, по исторически стандарти, хората дори не подозираха с какво всъщност си имат работа. Дрождите успяха да видят през микроскоп Антъни ван Левенхук през 1680 г., но не разбраха, че той е жив организм. Единствено Луи Пастьор през 1857 г. успява да докаже връзката между алкохолната ферментация и жизнената активност на микроскопичните гъби.

Всичко това обаче не попречи на подобряването на дрождевите култури в продължение на хиляди години чрез запазване на успешни стартерни култури. Спонтанната селекция беше заменена с насочена селекция (точно след откритието на Пастьор), а днес лаборатории на научни институти и хранителни компании работят за подобряване на щамовете дрожди.

Гъби в буркан

Ако само отделни ентусиасти се занимават с винопроизводство и пивоварство у дома, то печенето с мая се случва от време на време в почти всеки дом, поради което хлебната мая е най-интересният продукт за всички нас. Премиерът разговаря с Виталий Висоцки, директор на завода за дрожди във Воронеж, част от групата на Lesaffre, за това как се разработва и произвежда хлебната мая, както и за някои от митовете, свързани с нея.

„Изборът и изследването на щамове дрожди се извършват от специално научно подразделение на групата Lesaffre“, казва Виталий Висоцки. - Някои култури могат да работят добре, например, с сладко тесто, други - с други видове тест. Дрождеви клетъчни щамове се възпроизвеждат в чиста форма. Това е ноу-хау на компанията и техните проби се съхраняват при ниски температури в специална банка за съхранение в град Марк-ан-Барол. Именно от това хранилище предприятията на групата получават епруветки, съдържащи охладена стерилна (тоест пречистена от други микроорганизми) среда и само няколко грама дрождеви клетки от точно идентифициран тип. Производството на дрожди се състои във факта, че през няколко етапа на размножаване, малка популация от дрождеви клетки от епруветка поражда дрожди в търговски количества (стотици тонове).“

Принуден да се размножава

Популацията на гъбите преминава през няколко етапа на размножаване. Първите две се извършват в стерилни лабораторни условия. Първо се получават 500 мл от 10 мл. След това от 500 мл - 10 литра среда, съдържаща дрождеви клетки.

Тези 10 литра вече достигат до производствената площадка. Първоначалният етап се състои в производството на чиста култура - така наречените майчини дрожди, чието събиране вече е няколкостотин килограма. Освен това, по време на първото поколение и търговското поколение, масата на дрождите се увеличава до няколко десетки тона.

Интересното е, че процесът на производство на дрожди е в своеобразна антифаза по отношение на тяхното практическо приложение. „Дрождите имат както аеробен, така и анаеробен начин на живот“, обяснява Виталий Висоцки. - При липса на кислород (както например в тесто или течност) тялото на дрождева клетка е насочено към оцеляване, а не към размножаване. Именно в тази фаза клетката отделя голямо количество алкохол и въглероден диоксид, така че анаеробният метод е наистина полезен за нас. Въпреки това, при производството на дрожди е необходимо клетките да се размножават активно и за това те се нуждаят не само хранителни веществано и кислород.

Дрождите, по-специално гъбите от семейство Saccharomyces, които се използват за печене, се размножават вегетативно чрез пъпкуване. Първо се появява израстък върху майчината клетка, след това настъпва митотично делене на ядрото, образуване на клетъчна стена и отделяне на клетките една от друга. Майчината клетка е белязана от пъпкуване, което дава възможност да се определи нейната възраст. Обикновено майчината клетка може да образува 20-30 пъпки.

Производственият процес е създаване и контрол на благоприятни условия за размножаване на дрожди. Тези условия са наличието на достатъчно хранене и достъп до кислород. Основните хранителни източници за дрождите са лесно смилаеми захари, т.е. глюкоза, малтоза, захароза, галактоза. Също така необходимо минерали, витамини, така че клетката да има всичко необходимо за изграждането на бъбрека.

Следователно, за производството на дрожди, е необходимо да се подготви хранителна среда, да се постави маята в нея и, тъй като дрождите абсорбират вещества от хранителната среда, добавете храна и продухайте цялата тази маса с атмосферен кислород. Когато масата запълни целия съд, процесът трябва да се спре и да се извърши отделяне - за отделяне на дрождевите клетки от средата. След това остава само процесът на формиране на крайния продукт.

Традиционният краен продукт в Русия, а и в света, е пресованата мая. По правило това са брикети, състоящи се от дрождеви клетки, пречистени от средата, в която са израснали, и преминали през специално промиване и филтриране във вакуумни филтри. Брикетираната мая съдържа 32% дрождеви клетки и 68% вода.

Маята се предлага в три вида: традиционна пресована (на снимката), течна суспензия (мляко с мая) и сушена. От гледна точка на потребителските свойства на практика няма разлика между тях, но руските пекарни предпочитат течната и пресована мая, докато сушените са по-удобни в ежедневието.

При производството на сушени гранулирани дрожди технологията на размножаване е подобна, но се използват и други щамове - тези, които са по-устойчиви на крайния етап на производство - сушене. Сушенето (дехидратацията) е изключително въздействие върху клетката и не всички култури са в състояние да го издържат. Продуктът преминава през етапа на компресирана мая, която след това се екструдира през екструдера на тънки "юфка". След това те се нарязват на ситно и се изпращат в сушилнята. Там маята се дехидратира с помощта на принудителен топъл въздух. Това завършва процеса, продуктът е готов за опаковане.

Митология без дрожди

Спецификата на съвременното информационно поле е такава, че т. нар. истории на ужасите често се използват като инструмент за привличане на вниманието на обществеността. Изчислението е направено на базата на факта, че страхът е точно емоцията, която ще накара човек да открои тази или онази новина в безкраен и наситен информационен поток. Особено популярни са разкритията за опасностите от определени храни. Хората се плашат от генетично модифицирани зеленчуци и плодове, консерванти и овкусители. Тази серия включва и обикновена хлебна мая, за която се твърди, че уврежда чревната микрофлора, попадайки в тялото ни заедно с хлебни изделия.

Един от митовете е свързан с така наречените термофилни дрожди, които според тях могат да оцелеят при температурата на печене и след това да влязат живи в храносмилателната ни система. Като алтернатива се предлагат различни видове предястия без мая. Както обикновено, източникът на този вид "хипотеза" не са биолози и производствени работници, а някои ентусиасти " здравословно хранене» различни професии.

Експертите от групата на Lesaffre смятат всички тези аргументи за непрофесионални и нелепи. Първо, няма „термофилни дрожди“, които могат да оцелеят при печене в природата. До края на печенето в центъра на трохата на хлебния продукт температурата достига +96-98°C. При температура от +50° започва инхибиране на жизнената активност на дрождевите клетки, а при +55° протеинът в тях се денатурира и дрождевите клетки умират.

Второ, невъзможно е да се избегне попадането на живи дрожди в тялото. Както вече споменахме, маята не само се продава в магазините, но и живее около нас. Микроскопичните гъби със сигурност ще се консумират от нас заедно с плодове и други растителни храни. Има например „народна“ алтернатива на дрождите, закупени от магазина, под формата на обикновена вода, напоена със стафиди. Всъщност тази алтернатива е въображаема, тъй като закупената мая се заменя със същата мая, само от други видове, които обитават повърхността на изсушеното грозде. Между другото, ако просто комбинирате брашното с вода, замените тестото и го поставите на топлина, след известно време ферментацията на дрожди все още ще започне там, тъй като брашното съдържа много микроорганизми, включително клетки от дрожди. Друго нещо е, че културните щамове, които са претърпели насочена селекция, ще дадат предвидим резултат, но други видове дрожди, взети от заобикаляща среда, особено в комбинация с други микроорганизми, може да придаде на тестото нежелан вкус и органолептични качества.

Трето, ако не говорим за чисто химически набухватели за тесто, тогава предложените биологични закваски без дрожди не са 100% такива. Всъщност при печенето, например, при производството на ръжен хляб, отдавна се използват стартерни култури на базата на млечнокисели бактерии. Но в действителност те са симбиоза от бактерии и същите дрожди. млечнокисели бактерииСами по себе си те не могат да осигурят достатъчно образуване на газ за бързо насищане на тестото с въглероден диоксид.

Суха или мокра?

Последният въпрос, който зададохме на директора на завода за дрожди във Воронеж, вероятно е зададен от всички домашни пекарни повече от веднъж. Каква е разликата между пресованата (мокра) мая и сухата мая, които се произвеждат не на брикети, а на малки гранули?

„От гледна точка на потребителските свойства, няма разлика и ние произвеждаме дрожди във всички форми“, казва Виталий Висоцки. Но има технологична разлика. За старите хлебни предприятия пресованата мая е за предпочитане, тъй като именно под тях се изгражда технологията на тяхната работа. Основният недостатък на пресованата мая е необходимостта да се съхранява при ниска температура, в диапазона от 0 до +4°C. При по-високи температури клетките влизат в активната фаза, започват жизненоважни процеси, което води до допълнително повишаване на температурата на брикета. Сушените дрожди имат по-дълъг срок на годност и не е необходимо да създават условия - те се съхраняват перфектно при стайна температура. Освен това те обикновено се опаковат в малки опаковки, което е много по-удобно в ежедневието.

При естествени условия дрождите обикновено се намират на повърхността на зеленчуци, плодове, в цветен нектар и в остаряла зеленина. Също така, дрождите често се срещат в чревната среда на много животни и хора.

Състав на дрожди

Клетката се състои от ¾ вода, около половината от нея свързва органели, а ¼ е освободената част. Въз основа на възрастта и общото състояние можем да посочим приблизителния състав на сухото клетъчно вещество:

• Азот - 43-60%;
• Захар - 16-39%;
• Мазнини - 2-14%;
• Минерали - 6-12%.

Освен основните компоненти, клетката съдържа и съдържанието на важни за обмяната на веществата елементи – витамини и ензими.

Клетъчна структура

Формата на клетката е разнообразна, може да бъде сферична, елипсовидна или пръчковидна. Размерите зависят от местообитанието и неговите условия. Характеристики на дрождите, произведени от свойствата на по-младите дрожди.

Клетките на дрожди се състоят от следните компоненти:

• цитоплазма;
• ядро;
• Мембрана;
• митохондрии;
• гликоген;
• Апарат на Голджи;
• Рибозоми.

Дъх

Кислородът е жизненоважен за дихателната дейност на дрождевите клетки. Но ако е необходимо, маята може напълно да се справи без нея за известно време.

Хранене с дрожди

Повечето от видовете за енергия в процеса на хранене използват компоненти от органичен произход. При липса на кислород в средата дрождевите клетки по-често използват различни въглехидрати. В среда, обогатена с кислород, са налични повече видове вещества за синтез.

Отпадъчни продукти от дрожди

Клетките на дрожди в процеса на синтез произвеждат няколко вида алкохоли, както и различни мастни киселини. В допълнение, дрождевите клетки имат способността да отделят определени вещества в околната среда, като алдехиди и сивушни масла.

възпроизвеждане

Дрожевите клетки обикновено се възпроизвеждат вегетативно чрез пъпкуване или делене. Известни са случаи на сексуално размножаване при някои дрожди. Освен това има клетки от дрожди, които образуват мицел, който впоследствие се разпада на отделни артроспори.

Растеж на дрожди

Растежът на дрождите се определя от влиянието на факторите на околната среда - температура и влажност, киселинност и атмосферно налягане. Благоприятна за засилен растеж е средната температура.

Ползи от дрождевите организми

Маята се използва широко не само в хранително-вкусовата промишленост, в производството на хлебни изделия и напитки, но и в производството на много полезни елементи- витамини, полизахариди, органични киселини, ензими и каротеноиди.

Използването на дрождевите клетки във фармакологията и медицината

Биотехнолозите използват дрождевите клетки в производството на много лекарства. Полезно е използването на бирена мая при лечение и профилактика на алергични реакции. Козметолозите препоръчват използването им за укрепване общо състояниетяло и кожа.

Има и вид дрожди, които нормализират работата на червата и възстановяват микрофлората на стомаха. Тези дрожди помагат в борбата с диарията и раздразнените черва.

(дрожди гъби)

гъбички дрожди - вид гъбички

✎ Какво представляват гъбичките с дрожди?

Гъбена мая (дрожди гъби) е нетаксономична позиция на едноклетъчните гъби от групата на несъвършените гъби, които са загубили класическата си (мицелиална) структура поради преминаването на местообитанието си в течни или полутечни, богати на органични вещества, субстрати.
Те обединяват приблизително 1500 вида, които принадлежат основно към класа аскомицети и по-рядко към базидиомицетите.

✎ Характеристики на дрожди от гъби

Гъбена мая(да не се бърка с термофилни дрожди) е такъв сглобяем вид гъбички, които нямат типичен мицел и съществуват под формата на разделени пъпкуващи или делящи се клетки. Те съществуват през целия си живот, или по-голямата част от него, под формата на напълно отделни единични клетки. И поради своята едноклетъчна структура, те имат много по-висока скорост на метаболизъм от обикновените видове мицел, поради относително по-голямата повърхност на техните клетки. Следователно те растат и се размножават винаги с невероятна скорост.
Исторически тези видове винаги са били изследвани отделно от другите, поради факта, че методите за тяхното идентифициране са били по-сходни с бактериологичните, отколкото с микологичните. Е, според способността за сексуално размножаване, тези видове са разделени на подгрупи, разположени в различни класове гъби:

в клас Ascomycetes и Basidiales това са:

• тръбен,
• ламелни,

в класа на деутеромицетите, в които не е открит полов цикъл, това са:

• пикнида,
• меланкониален,
• хифомицети.

✎ Как са подредени дрождевите гъби?

Тялото на дрождевите гъби е много различно от всички останали поради факта, че се състои само от една клетка и следователно не образува мицел (мицел). И тяхното размножаване е много интересно явление. Върху клетката се появява малка издатина, която нараства, образувайки така наречения бъбрек и постепенно се превръща в независима клетка, която може да се отдели и в крайна сметка се отделя. Този процес се нарича пъпкуване.

✎ Ролята на дрождите в природата и ежедневието

Човечеството отдавна използва дрожди гъби за печене и за готвене. Алкохолни напитки. На много езици по света името им се свързва с процеса на ферментация, който те причиняват. Руското им име идва от думата "тръпка" и точно характеризира състоянието на ферментиралата пивна мъст или втасащото тесто.
Както вече беше отбелязано, в природата са известни около 1500 вида несъвършени гъби и много от тях срещаме в ежедневието. Те са разделени на:

• пекарна,
• Бира,
• вино.

Например при печенето се използва хлебна мая, за да втаса тестото и печенето да стане „пухкаво“, докато при винопроизводството и пивоварството за процеса на ферментация се използват съответно вино и бирена мая. Така става очевиден безспорен факт: гъбите с дрожди бяха, са и ще бъдат постоянни спътници и приятели на човека.

Според класификацията дрождите принадлежат към микроскопичните гъби от царството Mycota. Те са едноклетъчни неподвижни микроорганизми с малък размер - 10-15 микрона. Въпреки външната прилика на дрождите с големи видове бактерии, те се класифицират като гъби поради тяхната клетъчна ултраструктура и методи на размножаване.

Ориз. 1. Изглед на дрожди върху петриева паничка.

Често в природата дрождите се срещат върху субстрати, богати на въглехидрати и захари. Следователно те се намират на повърхността на плодове и листа, плодове и плодове, върху сокове от рани, в нектара от цветове, в мъртва растителна маса. В допълнение, те се намират в почви (например в постеля), вода. Дрождеви организми от родовете Candida или Pichia често се срещат в чревната среда на хората и много животински видове.

Ориз. 2. Местообитание за дрождите.

Съставът на дрождевите клетки

Всички дрождени клетки съдържат около 75% вода, 50-60% се свързва вътреклетъчно, а останалите 10-30% се освобождават. Сухото вещество на клетката, в зависимост от възрастта и състоянието, средно съдържа:

• азот 45-60%;
• захар 15-40%;
• мазнини 2,5-13%;
• минерали 7-11%.

Освен това клетките включват редица важни компоненти, необходими за техния метаболизъм - ензими, витамини. Ензимите от дрожди са катализатори различни видовеферментация и дихателни процеси.

Ориз. 3. Клетки на дрожди.

Клетките на дрожди имат различни форми: елипси, овали, пръчици, топчета. Размерът също е различен: често дължината е 6-12 микрона, а ширината е 2-8 микрона. Това зависи от условията на тяхното местообитание или отглеждане, хранителните компоненти и факторите на околната среда. Младите дрожди са най-стабилни в своите свойства, поради което характеристиките и описанието на вида се извършват точно върху тях.

Дрождите имат всички стандартни компоненти, открити в еукариотните клетки. Въпреки това, в допълнение към това, те имат уникални отличителни свойства на гъбичките и съчетават характеристиките на клетъчните структури на растенията и животните:

• стените са твърди, като в растенията,
• няма хлоропласти и има гликоген, както при животните.

Ориз. 4. Разнообразие от видове дрожди: 1 - хлебна мая (Saccharomyces cerevisiae); 2 - най-красивата mechnikovia (Metschnikowia pulcherrima); 3 - кандида земна (Candida humicola); 4 - лепкава родоторула (Rhodotorula glutinis); 5 - червена родоторула (R. rubra); 6 - златна родоторула (R. aurantiaca); 7 - Debaryomyces Cantarelli (Debaryomyces cantarelli); 8 - Cryptococcus Laurel (Cryptococcus laurentii); 9 - продълговата надсония (Nadsonia elongata); 10 - розови спороболомици (Sporobolomyces roseus); 11 - sporobolomyces holsaticus (S. holsaticus); 12 - родоспоридиум диобоватум (Rhodosporidium diobovatum).

• ядро;
• Апарат на Голджи;
• Клетъчни митохондрии;
• рибозомен апарат;
• мастни включвания, гликогенови зърна и валута.

Някои видове съдържат пигменти. При младите дрожди цитоплазмата е хомогенна. В процеса на растеж вътре в тях се появяват вакуоли (съдържащи органични и минерални компоненти). В процеса на растеж се наблюдава образуването на грануларност, настъпва увеличаване на вакуолите.

Като правило черупките включват няколко слоя с включени полизахариди, мазнини и азот-съдържащи компоненти. Някои от видовете имат лигавица, така че често клетките са залепени заедно и образуват люспи в течности.

Ориз. 5. Клетъчна структура на дрождевите организми.

Дихателни процеси в дрождите

Клетките на дрожди се нуждаят от кислород за дишане, но много видове (факултативни анаеробни) могат да се справят временнои без него и получават енергия от процесите на ферментация (дишане без кислород), докато образуват алкохоли. Това е една от основните им разлики от бактериите:

сред дрождите няма представители, способни да живеят абсолютно без кислород.

Процесите на дишане с кислород са по-енергийно благоприятни за дрождите, следователно, когато се появят, клетките завършват ферментацията и преминават към кислородно дишане, като същевременно отделят въглероден диоксид, което допринася за по-бърз растеж на клетките. Този ефект се нарича Пастьор. Понякога при високо съдържание на глюкоза се наблюдава ефектът на Crabtree, когато дори и да има кислород, дрождевите клетки го ферментират.

Ориз. 6. Дишане на дрождевите организми.

Какво ядат дрождите

Много дрожди са хемоорганохетеротрофни и използват органични хранителни компоненти за получаване на енергия за хранене и производство на енергия.

В безкислородни условия дрождите предпочитат да използват въглехидрати като хексоза и синтезирани от тях олигозахариди за своето хранене. Някои видове могат да усвояват и други видове въглехидрати – пентоза, нишесте, инулин. С достъп до кислород, те са способни да консумират по-широк спектър от вещества, включително мазнини, въглеводороди, алкохол и други. Такива сложни видове въглехидрати, като например лигнини и целулози, не са достъпни за тях за асимилация. Източници на азот за тях, като правило, са амониеви соли и нитрати.

Ориз. 7. Дрожди под микроскоп.

Какво синтезират дрождите

Най-често дрождите произвеждат различни видове алкохоли по време на метаболизма – повечето от тях са етил, пропил, изоамил, бутил, изобутил. Освен това е открито образуването на летливи мастни киселини, например е разкрит синтезът на оцетна, пропионова, маслена, изомаслена, изовалерианова киселини. Освен това по време на жизнената си дейност те могат да отделят в околната среда редица вещества в малки концентрации – сивушни масла, ацетоини, диацетили, алдехиди, диметилсулфид и др. Именно с такива метаболити често се свързват органолептичните свойства на продуктите, получени чрез тяхното използване.

Процеси на размножаване на дрожди

Отличителна черта на дрождевите клетки е способността им да се възпроизвеждат вегетативно, в сравнение с други гъби, което възниква както от пъпкуването на спори, така и от зиготи на клетките (като родовете Candida или Pichia). Някои дрожди могат да реализират процесите на сексуално размножаване, съдържащи мицелни етапи, когато се наблюдава образуването на зигота и по-нататъшното й превръщане в „торба“ от спори. Някои дрожди, които образуват мицел (например родовете Endomyces или Galactomyces), са способни да се разпадат на отделни клетки - артроспори.

Ориз. 8. Размножаване на дрожди.

От какво зависи растежът на дрожди?

Процесите на растеж на дрождевите организми зависят от различни фактори на околната среда - температура, влажност, киселинност, осмотично налягане. Повечето дрожди предпочитат средна температура и практически няма екстремофилни видове сред тях, които предпочитат твърде висока или, напротив, ниска температура. Известно е съществуването на видове, способни да издържат на неблагоприятни условия на околната среда. Антибиотиците могат да се използват за потискане на растежа и развитието на някои дрожди.

Ориз. 9. Производство на дрожди.

Какви са ползите от маята

Често дрождите се използват в домакинството или индустрията. Човекът отдавна е започнал да ги използва за живота си, например при приготвянето на хляб и напитки. Днес биологичните им способности се използват при синтеза на полезни вещества – полизахариди, ензими, витамини, органични киселини, каротеноиди.

Ориз. 10. Виното е продукт, получен чрез дейността на дрождите.

Използването на дрожди в медицината

Дрождите се използват в биотехнологичните процеси при производството на лекарствени вещества - инсулин, интерферон, хетероложни протеини. Лекарите често предписват бирена мая на отслабени хора с алергични заболявания. Използват се и за козметични цели за укрепване на косата, ноктите, подобряване състоянието на кожата.

Ориз. 11. Дрожди в козметологията.

Освен това има видове дрожди (например Saccharomyces boulardii), които са в състояние да поддържат и възстановяват микрофлората на стомашно-чревния тракт, както и да облекчат симптомите и риска от диария и да намалят мускулните контракции при пациенти със синдроми на раздразнените черва.

Има ли вредни дрожди?

Известно е, че възпроизвеждането на дрожди в хранителните продукти може да причини тяхното разваляне (например настъпват процеси на подуване, промяна в миризмите и вкусовете). Освен това, според миколозите, сред тях има патогенни, способни да причинят различни нарушения на живите организми, както и редица сериозни заболявания на хора, които имат отслабен имунитет.

Човешките заболявания включват, например, кандидоза, причинена от дрожди Candida и криптококоза, която се причинява от Cryptococcus neoformans. Доказано е, че тези патогенни видове дрожди често са нормални обитатели на човешката микрофлора и започват да се размножават активно именно при отслабване, при различни наранявания, при изгаряния, след хирургични интервенции, при продължителен прием на антибиотици, понякога при малки или, напротив, възрастни хора.