Что такое дрожжи в микробиологии

ДРОЖЖИ

Дрожжи относятся к классу сумчатых грибов. Выделение их в отдельную группу объясняется исключительно широким применением дрожжей в ряде производств — хлебопечении, виноделии, производстве спирта, пивоварении и др. Большинство дрожжей способно превращать различные углеводы в этиловый спирт, углекислый газ, на чем и основывается их использование. Дрожжи можно рассматривать как одомашненные микроорганизмы.

Некоторые дрожжи применяются как пищевой и кормовой продукт в связи со способностью накапливать в клетках большие количества хорошо усвояемых организмом человека белков, жиров, разнообразных витаминов, минеральных веществ.

В настоящее время в нашей стране вырабатывают десятки тысяч тонн кормовых дрожжей, и производство их будет расширяться. В больших количествах изготовляют пекарские дрожжи.

Клетки дрожжей обычно имеют эллипсовидную или яйцевидную форму. Встречаются круглые, цилиндрические, лимонообразные. Форма не является надежным признаком для распознавания дрожжей, так как может меняться в зависимости от условий развития (рис. 6).

Рис. 6. Формы клеток дрожжей:
1— яйцевидные; 2 — эллипсовидные;
3 — цилиндрические (палочковидные);
4 — шаровидные; 5 — лимонообразные;
6 — дрожжи, размножающиеся делением и спорами

Размеры дрожжевых клеток довольно велики по сравнению с бактериями. В зависимости от вида дрожжей, их возраста и условий питания диаметр дрожжевых клеток 1–5 мкм, длина до 15 мкм.

СТРОЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ

В каждой дрожжевой клетке имеется четко отграниченное от цитоплазмы ядро. Оно хорошо различимо при обычной микроскопии в препаратах, окрашенных специальными (ядерными) красителями, связывающимися с веществами ядра и не окрашивающими цитоплазму.

У всех дрожжей отсутствуют жгутики, поэтому они неподвижны. В цитоплазме дрожжей имеются крупные вакуоли, хорошо заметные даже при небольшом увеличении, а также тельца, аналогичные по функциям мезосомам, — митохондрии (рис.7).

Рис. 7. Строение почкующейся клетки дрожжей:
1 — дочерняя клетка (почка); 2 — делящееся ядро;
3 — гликоген; 4 — волютин; 5 — метохондрии;
6 — цитоплазма; 7 — вакуоль

РАЗМНОЖЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ

Различные представители этой группы микроорганизмов размножаются по–разному. Большинство дрожжей размножается почкованием. При этом на теле клетки образуется одно, а иногда несколько вздутий, в которые из материнской клетки поступают часть ядра, цитоплазмы и прочие структурные элементы. Затем почка отделяется от клетки. Иногда почки, еще не отделившись, начинают в свою очередь почковаться. В результате образуется целое скопление дрожжевых клеток (сросток почкования).

У некоторых видов дрожжей размножение осуществляется делением. Образуется перегородка, в результате чего клетка делится на две, не всегда равные части. При последовательном делении может образоваться целая цепочка, которая в конечном итоге распадается на отдельные дрожжевые клетки.

Размножение дрожжей — процесс более длительный, чем у бактерий. В благоприятных условиях он происходит в течение нескольких часов.

Некоторые дрожжи, развиваясь на поверхности жидких субстратов, образуют довольно плотные морщинистые пленки, под которыми субстрат подвергается порче или его вещества превращаются в углекислый газ и воду, в результате чего снижается выход полезных продуктов. Особенно велик ущерб от таких дрожжей в виноделии, пивоварении, при хранении квашеных овощей в дошниках.

У отдельных дрожжей поверхностные пленки настолько прочны, что могут служить белковым материалом для выдубливания.

Многие дрожжи размножаются спорообразованием. Количество спор в дрожжевой клетке от 1 до 12, но чаще четыре. Споры имеют круглую, овальную и другие формы, часто причудливые (вид шляпы и др.). Образование спор может происходить бесполым и половым путями.

У многих так называемых культурных дрожжей, т.е. у дрожжей, издавна культивируемых человеком для производственно–хозяйственных целей, способность к спорообразованию ослаблена, а иногда полностью утрачена.

Споры дрожжей более устойчивы к вредным воздействиям, нежели вегетативные клетки. Спорообразование наступает всегда после периода вегетативного размножения, т. е. после некоторых изменений в составе среды, побуждающих к спорообразованию. Неблагоприятные условия, в частности голодание, также способствуют образованию спор.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ

Практически дрожжи классифицируются в зависимости от особенностей размножения, способности или неспособности к использованию некоторых Сахаров и других признаков.

По способности к образованию спор дрожжи принято делить на два семейства: настоящие (сахаромицеты) и ложные (несахаромицеты).

Кнастоящим относятся дрожжи, которые могут размножаться как вегетативным способом, так и спорами. При этом материнскую клетку, в которой образуются споры, можно рассматривать как аскус (сумку), а споры можно называть аскоспорами. Отсюда понятно отнесение дрожжей к сумчатым грибам.

Кложным дрожжам относятся те, которые не способны размножаться спорами.

Семейства делятся на роды.

Большинство постоянно используемых человеком настоящих дрожжей (культурных) относится к роду Сахаромицес. Дрожжи этого рода размножаются почкованием, способны к бесполому образованию спор. Виды этого рода различаются особенностями вызываемого ими брожения, соотношением различных конечных продуктов при сбраживании, отношением к температуре, способностью сбраживать различные сахара (по этому признаку виды объединяют в шесть так называемых «сахарных групп»).

Разновидности дрожжей, которые различаются по признакам, возникшим в результате многовекового культивирования в искусственных условиях (в условиях человеческого жилья), называются расами,

В спиртовой промышленности часто применяются расы, способные быстро и полно сбраживать сахар при температуре 28–30° С и устойчивые к действию спирта. В пивоварении используются расы, медленно развивающиеся и способные к брожению при низких температурах (4–10° С) и позволяющие получать хорошо осветляющееся ароматное пиво с низким содержанием спирта. Особые расы дрожжей с высокой подъемной силой применяются в хлебопекарном производстве.

Из семейства ложных дрожжей широко распространены в природе представители рода Торулопсис. Виды этого рода способны вызывать слабое спиртовое брожение, в связи с чем используются в заквасках для кефира, кумыса. Выращивают их в больших количествах на дешевых материалах, даже на некоторых фракциях нефти как кормовые. Добавка дрожжей в корм животных увеличивает привесы скота, позволяет удешевлять откорм.

Род Микодерма (в переводе «грибная кожа») образует морщинистые прочные пленки на поверхности квашеных овощей, в чанах, где ведется сбраживание пивного сусла или сахарных растворов при производстве уксуса. Вред, приносимый этими дрожжами, заключается в быстром использовании субстратов за счет глубокого окисления Сахаров (до углекислого газа и воды) и в придании готовому продукту несвойственных вкуса и запаха.

Многие дрожжи, развиваясь на пищевых продуктах, образуют на них налеты или колонии различной окраски. Некоторые способны вызывать тяжелые заболевания человека, поражая слизистые покровы, центральную нервную систему.

Источник

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

ВНИМАНИЕ: Уважаемые клиенты и дистрибьюторы!

Форма, размеры и строение дрожжей/Размножение дрожжей

Клетки дрожжей обычно имеют сферическую форму— эллипсовидную или яйцевидную. Встречаются круглые, цилиндрические, лимонообразные (рис. 7) клетки. Форма не является надежным признаком для распознавания дрожжей, так как может заметно, меняться в зависимости от условий развития.

Размеры дрожжевых клеток довольно велики в сравнении с бактериями. В зависимости от вида дрожжей, их возраста, условий питания они колеблются в пределах 1—5 мкм по наименьшему диаметру и до 15 мкм по наибольшему диаметру.

В каждой клетке имеется четко отграниченное от цитоплазмы ядро, которое хорошо различимо в препаратах, окрашенных специальными красителями, связывающимися с веществами ядра и не окрашивающими цитоплазму.

У всех дрожжей отсутствуют жгутики, поэтому они неподвижны. В цитоплазме дрожжей имеются крупные вакуоли, хорошо заметные даже при небольшом увеличении; тельца, аналогичные по функциям мезосомам, — митохондрии; рибосомы; запасные питательные вещества.

Размножение дрожжей

Различные представители этой группы микроорганизмов размножаются по-разному. Большинство дрожжей размножается почкованием. При этом на теле клетки образуется одно, а иногда несколько вздутий, в которые из материнской клетки поступают половина ядра, часть цитоплазмы и прочие структурные элементы. Затем почка отделяется от клетки. Иногда почки, еще не отделившись, начинают в свою очередь почковаться. В результате образуется целое скопление дрожжевых клеток (сросток почкования).

У некоторых видов дрожжей размножение осуществляется делением. Образуется перегородка, в результате чего клетка делится на две, не всегда равные части. При последовательном делении может образоваться целая цепочка, которая в конечном итоге распадается на отдельные дрожжевые клетки.

Размножение дрожжей — процесс более длительный, чем у бактерий. В благоприятных условиях он происходит в течение нескольких часов.

Некоторые дрожжи, развиваясь на поверхности жидких субстратов, образуют довольно плотные морщинистые пленки, под которыми субстрат подвергается порче или его вещества превращаются в углекислый газ и воду; в результате снижается выход полезных продуктов. Особенно велик ущерб от таких дрожжей в виноделии, пивоварении, при хранении квашеных овощей.

У отдельных дрожжей поверхностные пленки настолько прочны, что могут служить белковым материалом для выдубливания.

Есть дрожжи, которые, кроме почкования и деления, размножаются еще и спорообразованием. Количество спор в дрожжевой клетке от 1 до 12, но чаще, 4. Споры имеют круглую, овальную или иную форму, часто причудливую (вид шляпы и др.). Образование спор может происходить бесполым и половым путем.

У многих так называемых культурных дрожжей, т. е. у дрожжей, издавна культивируемых человеком для производственно-хозяйственных целей, способность к спорообразованию ослаблена, а иногда полностью утрачена.

Споры дрожжей более устойчивы к вредным воздействиям, чем вегетативные клетки. Спорообразование наступает всегда после некоторого периода вегетативного размножения, т.е. после некоторых изменений в составе среды, побуждающих к спорообразованию. Другие неблагоприятные условия, в частности голодание, также способствуют образованию спор. Таким образом, классификация дрожжей весьма затруднена. Однако исходя из особенностей размножения, способности или неспособности к использованию некоторых Сахаров и ввиду других признаков представляется возможным построить практическую классификацию.

Источник

Микробиология дрожжей

Морфологические признаки дрожжей, особенности и характер их изменения в зависимости от состава среды и условий культивирования, систематика и типология. Составление суммарного уравнения спиртового брожения и главные микроорганизмы, его вызывающие.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Морфологические признаки и систематика дрожжей

Дрожжи имеют разнообразную форму: круглую, эллиптическую, овальную, реже лимонообразную и цилиндрическую, иногда сильно вытянутую в виде гиф. Форма и структура клеток непостоянна, она может изменяться в связи с изменением условий культивирования. Дрожжевая клетка состоит из клеточной мембраны, цитоплазмы, внутри которой расположены органоиды (ядро, митохондрии, рибосомы, вакуоль, Гольджи аппарат) и включения (запасные вещества) в виде капелек жира, зерен гликогена и волютииа (рис. 1).

Систематика дрожжей основана на различии их способов размножения и физиологических признаков. Дрожжи подразде­ляются на два семейства: сахаромицеты и несахаромицеты.

Сахаромицеты. Они объединяют истинные дрожжи, к числу которых относятся культурные дрожжи, используемые в про­мышленности (пекарские, винные, винокуренные и др.).

Большое значение имеют следующие виды культурных дрожжей: сахаромицес церевизи и сахаромицес эллипсоидес.

Дрожжи сахаромицес церевизи имеют шаровидную или яйцевидную форму, используют их для получения винного спирта, в пивоварении, квасоварении и хлебопечении. Суще­ствует несколько разновидностей этих дрожжей, называемых расами. Каждая раса имеет свои особенности и потому исполь­зуется в промышленности с определенной целью. Раса, обла­дающая способностью быстро и полно сбраживать сахар при температуре около 30°С и устойчивая к спирту, применяется для получения спирта. Другая раса, способная вызывать медлен­ное брожение при температуре 4-10°С, используется в пивова­рении. Дрожжи, обладающие высокой энергией брожения и подъемной силой и способные быстро размножаться, приме­няются в хлебопечении.

Дрожжи сахаромицес эллипсоидес имеют эллипсоидную форму и применяются в виноделии. Различные расы этих дрожжей обладают способностью придавать винам специфиче­ские вкусовые и ароматические оттенки, т.е. создавать так на­зываемый букет.

Несахаромицеты. Эти микроорганизмы включают в себя ложные дрожжи. Многие из них являются вредителями различ­ных производств. Среди этих дрожжей наиболее важны дрожжи родов торула и микодерма.

Дрожжи рода торула имеют шаровидную форму и способны вызывать слабое спиртовое брожение.

Дрожжи рода микодерма представляют собой удлиненные клетки. Они не способны вызывать спиртовое брожение, но мо­гут окислять спирт, а также органические кислоты в углекис­лый газ и воду.

Развиваясь на поверхности алкогольных напитков, мико­дерма образует морщинистые пленки и придает напиткам неприятный вкус и запах. Микодерма вызывает порчу молочно­кислых продуктов, квашеных овощей, наносит вред в производ­стве уксуса и пекарских дрожжей.

2. Суммарное уравнение спиртового брожения. Микроорганизмы его вызывающие

дрожи культивирование микроорганизм брожение

Уравнение спиртового брожения в общем виде выглядит следующим образом:

Расчет, основанный на учете молекулярных весов сахара и, спирта, показывает, что из каждой весовой единицы углевода теоретически возможно образование лишь около половины спирта:

На промежуточных этапах брожения появляются такие соединения, как трифосфороглицериновый альдегид СН₂О(Н₂РО₃) и пировиноградная кислота СН₃СОСООН, которая в последующей стадии спиртового брожения декарбоксилируется под влиянием фермента пируватдекарбоксилазы и превращается в уксусный альдегид и углекислый газ:

Уксусный альдегид с помощью восстановленной формы фермента алкогольдегидрогеназы восстанавливается в этиловый спирт:

Химизм спиртового брожения несколько меняется под действием различных факторов. В щелочной среде, кроме спирта, образуется уксусная кислота. Прибавление бисульфита натрия к бродящей жидкости приводит к образованию, кроме спирта, значительных количеств глицерина и уксусного альдегида.

Микроорганизмы вызывающие спиртовое брожение

Дрожжи сбраживают не все сахара. Обычно они хорошо усваивают гексозы. Пентозы могут ассимилировать лишь весьма ограниченное число видов. Неплохо используют дрожжи дисахариды, но каждый вид микроорганизма способен усваивать лишь строго определенный их набор. Перед сбраживанием более сложные сахара под влиянием ферментов дрожжевой клетки распадаются на моносахариды.

Отдельные виды могут усваивать простые декстрины. Крахмал становится пригодным для спиртового брожения лишь после предварительного осахаривания при помощи солода (или другими способами). На многих заводах для спиртового брожения используют целлюлозу, предварительно подвергая ее кислотному гидролизу. В аэробных условиях дрожжи способны окислять органические кислоты и другие соединения.

Штаммы Saccharomyces cerevisiae подразделяют на расы верхового и низового брожения. Первые используют для брожения, протекающего при температуре 14-25°С. В таких условиях обильно выделяется диоксид углерода, наблюдается пенообразование. Клетки микроорганизмов поднимаются на поверхность бродящей жидкости. Верховые расы используют в спиртовой промышленности, хлебопечении и т.д., но при некоторых условиях употребляют и другие дрожжи.

Дрожжи низового брожения применяют в производстве при температуре 6-10°С и ниже (до 0°С). При этом брожение совершается спокойно и масса дрожжевых клеток остается на дне сосуда. Низовые расы обычно используют в пивоварении и виноделии, где применяют расы Saccharomyces cerevisiae, адаптированные, однако, к жизнедеятельности при пониженной температуре. В виноделии важную роль играют также дрожжи Saccharomyces vini, S. cerevisiae var. ellipsoides.

Как указывалось выше, дрожжи могут расти при нейтральной реакции среды, но активнее процессы идут при некотором подкислении. На практике для предупреждения развития посторонней бактериальной микрофлоры при размножении дрожжей создают кислую среду.

Список использованной литературы

1. Бабьева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004

4. Словарь Микробиологии: http://dic.academic.ru/contents.nsf/dic_microbiology/

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Классификация бактерий, их рост и способы размножения, морфологические и культуральные признаки. Строение бактериальной клетки. Клеточная стенка прокариот. Химизм спиртового брожения. Технология получения этилового спирта, пива, вина и пекарских дрожжей.

реферат [690,6 K], добавлен 04.07.2015

Особенности морфологии и физиологии грибов. Извлечение питательных веществ всей поверхностью тела. Классы плазмидов в зависимости от структуры молекулы и наличия гомологии с мтДНК. Преимущества дрожжей в сравнении с прокариотическими микроорганизмами.

презентация [5,0 M], добавлен 27.03.2014

Роль дрожжей в природных экосистемах, перспективы их использования в различных разработках. Морфология и метаболизм дрожжей, вторичные продукты. Методы приготовления препаратов микроорганизмов. Биотехнологии, промышленное использование дрожжей.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 26.05.2009

Брожение как процесс анаэробного расщепления органических веществ, его основные причины. Исследование химических процессов при спиртовом брожении. Использование спиртового брожения в основе производства этилового спирта, пива, вина и пекарских дрожжей.

контрольная работа [39,8 K], добавлен 17.09.2016

курсовая работа [86,5 K], добавлен 21.11.2014

Характер и оценка влияния разнообразных факторов внешней среды на микроорганизмы: физических, химических и микробиологических. Значение микроорганизмов в сыроделии, развитие соответствующих процессов при производстве конечного продукта, этапы созревания.

реферат [45,3 K], добавлен 22.06.2014

История, распространение дрожжевых грибов в природе, их жизненные формы, промышленное использование. Дрожжевая клетка и ее компоненты. Морфология дрожжей, половое размножение и жизненные циклы, дифференциация. Дрожжи как возбудители заболеваний человека.

реферат [61,6 K], добавлен 21.10.2009

Источник

Микробиология и биохимия вина

Дрожжи

Навигация по сайту

Форма, размеры и строение дрожжей

Рис.1. Формы дрожжей.

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 (рис.2) 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.

Оболочка некоторых дрожжей на определенной стадии развития способна ослизняться, в результате чего происходит склеивание отдельных клеток в более крупные комочки. Этот процесс называется агглютинацией, а дрожжи, способные к агглютинации, называются хлопьевидными. Он очень важен в виноделии, так как ускоряет процесс осветления вина после окончания брожения.

Расы, неспособные к агглютинации, называются пылевидными. В первичном виноделии они не используются. Их применяют в производстве шампанского резервуарным способом.

Цитоплазматическая мембрана служит осмотическим барьером клетки. Она состоит из нуклеиновых кислот, протеинов и полисахаридов.

Цитоплазма клетки выглядит однородной. В ней осуществляются жизненно важные процессы обмена веществ. Она обладает избирательной способностью к восприятию тех или иных веществ. Так, например, она не воспринимает сахарозу из раствора, тогда как глюкоза, фруктоза, органические кислоты и минеральные соли проходят свободно. В цитоплазме происходят сложные превращения поступивших веществ: часть их расходуется на образование самой цитоплазмы и оболочки клетки, часть служит источником энергии, необходимой для жизненных процессов.

Цитоплазма способна к движению, более энергично оно происходит в молодых клетках. Цитоплазма обладает также способностью на отдельных участках сжиматься и расправляться, в результате чего изменяется форма центральной вакуоли (полости, заполненной клеточным соком).

Цитоплазма представляет собой сложную коллоидную систему, дисперсной средой которой является вода, содержащая в растворенном состоянии углеводы, минеральные соли, аминокислоты, ферменты. Вязкость цитоплазмы в 800 раз превышает вязкость воды. По мере старения клетки вязкость цитоплазмы возрастает, появляются мелкая вакуолизация и зернистость, а также жировые гранулы.

Рис.3. Схема строения митохондрии:
1 – простые перегородки; 2 – разветвленные перегородки; 3 – полость (криста).

Рибосомы представляют собой органоиды, в которых происходит синтез белка за счет активированных аминокислот, поступающих из митохондрий. Синтез белков осуществляется при помощи рибонуклеиновой кислоты (РНК), связанной с белком. Последовательность чередования аминокислот при синтезе определяется последовательностью нуклеотидов в РНК, входящей в состав рибосом.

К запасным веществам дрожжевой клетки относятся метахроматин (волютин), гликоген, жировые включения, находящиеся в вакуолях.

Содержание метахроматина колеблется в зависимости от состава питательной среды, от стадии развития дрожжей. Особенно много его появляется в клетке перед почкованием. Метахроматин – комплекс, состоящий из липопротеидов, РНК, полифосфатов.

Жировые включения содержатся в вакуолях в виде мелких капель, которые увеличиваются с ростом клетки.

Источник

• ← Что такое дрожжи в мазке
• Что такое дрожжи в моче →