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I lieviti sono un gruppo non tassonomico di funghi unicellulari che hanno perso la loro struttura miceliale a causa della transizione all'habitat in substrati liquidi e semi-liquidi, ricchi di sostanze organiche. Unisce circa 1500 specie appartenenti ad ascomiceti e basidiomiceti.

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biologia

Il lievito è un fungo le cui cellule hanno dimensioni microscopiche (circa 5 micron) e germogliano per formare una sorta di colonia. Il lievito di solito non forma il micelio. La forma delle cellule di lievito è sferica.

In natura, il lievito vive sulle superfici di frutti, fiori, sono presenti negli strati superficiali del terreno, nel tratto digestivo di alcuni insetti, ecc.

Il lievito non è un singolo gruppo di funghi tassonomici. Il lievito include rappresentanti individuali di due reparti di funghi - ascomiceti e basidiomiceti. Il lievito può essere considerato una forma di vita speciale che è sorta in diversi tipi di funghi. Specie di lievito totale superiore a 1000.

Il lievito è considerato secondario rispetto agli organismi unicellulari. Ciò significa che i loro antenati erano forme multicellulari di funghi, che in seguito divennero unicellulari. Attualmente esistono forme peculiari di "transizione". Quindi alcuni funghi su alcune fasi del ciclo vitale hanno segni di lievito, e su altri - formano un micelio multicellulare.

Il germogliamento è essenzialmente una moltiplicazione vegetativa di lievito, cioè la formazione di spore. Un rigonfiamento si forma sulla cellula madre, che cresce gradualmente, si trasforma in una cellula adulta e può essere separata dalla cellula madre. Quando le cellule germogliano, il lievito ha la forma di catene ramificate.

Oltre alla riproduzione vegetativa, vi è un processo sessuale nel lievito, quando due cellule di lievito si fondono, si forma una cellula diploide, che successivamente si divide in spore aploidi.

Gli ascomiceti di lievito differiscono dai lieviti basidiomiceti nel loro ciclo vitale, sostanze sintetizzate, peculiarità del germogliamento, ecc.

La nutrizione delle cellule di lievito viene effettuata principalmente dalla fermentazione di carboidrati a basso peso molecolare (zuccheri). Lo zucchero viene fermentato con lievito in alcool e anidride carbonica. Allo stesso tempo, viene rilasciata energia che va ai processi vitali del lievito.

La fermentazione è la respirazione anaerobica, cioè l'ottenimento di energia senza ossigeno. Tuttavia, il lievito può anche respirare ossigeno. Pertanto, la loro anaerobicità è facoltativa (opzionale). Quando il lievito respira ossigeno, il biossido di carbonio viene rilasciato, ma non fa fermentare lo zucchero in alcol. Tuttavia, se ci sono molti zuccheri, il lievito fermenterà anche in presenza di ossigeno.

Il processo di fermentazione del lievito è usato dall'uomo. Nella panificazione, l'anidride carbonica prodotta dai lieviti rende l'impasto più poroso. La formazione di alcol di lievito è utilizzata nella vinificazione e nella produzione di birra. Anche nel processo del loro metabolismo, i lieviti formano altre sostanze (vari oli, alcoli, ecc.) Che conferiscono un gusto speciale agli alimenti preparati.

L'uomo ha imparato a usare il lievito nell'antichità. Segnato il loro uso nell'antico Egitto. Tuttavia, il fatto che questi funghi microscopici forniscono test di innalzamento o la formazione di alcol, la gente non sapeva allora. Il lievito fu osservato per la prima volta da A. Leeuwenhoek (nel 1680), poi Charles Kanyar de La Tour li descrisse (1838). Tuttavia, non è stato fino al 1857 che L. Pasteur ha finalmente dimostrato che la fermentazione nei cibi crudi è fornita da organismi, e questa non è solo una reazione chimica.

Alcuni tipi di lievito possono causare malattie.

http://biology.su/fungus/yeast

lievito

Il lievito appartiene al gruppo di funghi di origine vegetale. Promuovere la fermentazione, sono utilizzati in cottura, vinificazione, produzione di kvas, birra e alcol.

Per composizione chimica, sono giustamente considerati un'ottima fonte di proteine, ferro organico, minerali, oligoelementi, aminoacidi e vitamine del gruppo B.

Tra i lieviti industriali, vi è un gruppo di lieviti secchi, granulati e grezzi, lievito di birra e numerose opzioni per lievito istantaneo.

Il lievito di birra è coltivato in uno speciale ambiente ricco di sostanze nutritive, ricco di ossigeno, a cui vengono aggiunte miscele di azoto e minerali. Di norma, le barbabietole da zucchero sono utilizzate come materie prime per la produzione industriale di lievito di birra. Nel processo di produzione, il fungo desiderato è concentrato sotto forma di film, rivestimento schiumoso, che viene pulito dalle impurità nella centrifuga. La miscela risultante è disidratata, compattata e pressata. Quindi - inviato all'implementazione.

Ogni casalinga, di regola, preferisce un certo tipo di lievito. Se non hai fatto la scelta finale, ti consigliamo di provare ogni tipo di lievito.

Lievito fresco

Preferibile per la cottura di pane e prodotti da forno, perché conferiscono ai prodotti una consistenza e uno sfarzo ottimali. A differenza del lievito secco, qui viene conservato circa il 70% dell'umidità. Quando si confrontano tutte le varianti di lievito sul mercato, è il lievito fresco che fornisce la fermentazione più forte.

Conservare il lievito fresco a temperatura inferiore a 10 ° C. In nessun caso in un pacchetto sigillato, perché il lievito - funghi. Come ogni altro organismo vivente, devono respirare. La durata ottimale in tali condizioni è di 5-6 settimane. Esternamente, la massa pressata di lievito fresco dovrebbe mantenere un colore crema liscio, senza inclusioni.

Preparazione per l'uso di lievito fresco
Schiacciare la quantità richiesta di massa di lievito pressato, aggiungere acqua calda (non calda, a temperature superiori a 40-42 ° C, muore) e agitare fino a ottenere una massa omogenea.

Lievito granulato

Nel processo di produzione nella fase di disidratazione fino al 66% di umidità, il lievito sarà ottenuto sotto forma di piccoli granuli. Quando si utilizza questo tipo di lievito viene preso all'incirca la stessa quantità di lievito fresco. Ma si comportano più deboli.

Il loro principale vantaggio è che, a differenza di quelli freschi, questo tipo di lievito può essere immediatamente aggiunto alla farina, scavalcando lo stadio di dissoluzione nel liquido. Le condizioni di conservazione sono simili: conservare a temperature inferiori a 10 ° C, non più di 6 settimane.

Lievito secco

In questo tipo di lievito nella fase di disidratazione, i produttori conservano solo l'8% di umidità. Sono anche granuli di vari diametri. Molte persone confondono questo tipo di lievito industriale da fornaio con quelli ad azione rapida e vengono immediatamente aggiunti alla farina nella panificazione.

Tuttavia, il lievito secco deve essere versato lentamente, senza mescolare, sulla superficie dell'acqua calda, lasciando per 10-15 minuti. Dopo questo tempo, mescolare fino a che liscio e aggiungere all'impasto. Per quantità, si consiglia di mettere due volte meno di lievito fresco. Per lo stoccaggio di lievito secco non è necessario un frigorifero. Data di scadenza 1-2 anni, fornito in un luogo asciutto e ventilato.

Lievito ad alta velocità (o istantaneo)

Sembra granuli cilindrici. Questo tipo di lievito riduce il tempo di preparazione dell'impasto: sale da una volta e mezzo a due volte più velocemente. Tale lievito non deve essere diluito in acqua, e in generale il contatto con acqua, zucchero, sale e grassi dovrebbe essere evitato. Si aggiungono immediatamente all'impasto finito, mescolato con una piccola quantità di farina.

Lievito di birra

Esternamente, rappresentano una massa di colore più scuro e dal sapore piuttosto acuto, grazie all'amarezza del luppolo. Diversa anche la fermentazione intensiva. La loro forza è insignificante, il lievito si decompone facilmente e, con ulteriore oscuramento, diventa morbido.

struttura

Calorie: 75,1 kcal
Proteine ​​- 12,7 g
Grasso - 2,7 g
Carboidrati - 8,5 g
Acqua - 74 g
Colesterolo - 260 mg
Ferro - 3,2 mg
Potassio - 51 mg
Calcio - 400 mg
Vitamina B1 - 11,4 mg
Vitamina B2 - 14,3 mg

Buon consiglio

Il lievito secco prima dell'uso deve essere immerso in acqua tiepida e lasciato per 20 minuti.

Il lievito deve essere diluito con acqua tiepida o latte fino a 30 ° C.

30 g di lievito normale possono essere sostituiti con 2 cucchiaini. lievito secco sciolto in acqua tiepida.

Il lievito non deve essere scuro e secco, altrimenti l'impasto potrebbe non salire.

L'impasto con lievito secco viene preparato senza spugna. Il lievito secco viene semplicemente mescolato con la farina.

Se nella pasta lievitata aggiungi
2 cucchiai di succo di limone, poi il caratteristico odore di lievito scomparirà.

http://prostoest.ru/drozhzhi/

Lievito a cui appartiene un gruppo di funghi

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dandan8080

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Funghi di lievito

Il lievito è un gruppo non tassonomico di funghi unicellulari che hanno perso la loro struttura miceliale a causa della transizione all'habitat in substrati liquidi e semi-liquidi, ricchi di sostanze organiche. Unisce circa 1500 specie appartenenti ad ascomiceti e basidiomiceti.

Il contenuto

Informazioni generali

I confini del gruppo non sono chiaramente delineati: molti funghi capaci di propagarsi vegetativamente in una singola cellula e, quindi, identificati come lieviti, formano un micelio sviluppato in altre fasi del ciclo vitale e in alcuni casi corpi macroscopici. In precedenza, questi funghi venivano assegnati a un gruppo speciale di lievito, ma ora sono tutti considerati generalmente insieme al lievito. Gli studi sull'RRNA 18S hanno mostrato una stretta relazione con le specie tipiche di lievito in grado di crescere solo sotto forma di micelio.

La dimensione delle cellule di lievito è solitamente di 3-7 micron di diametro. Ci sono prove che alcune specie possono crescere fino a 40 micron [1].

Il lievito è di grande importanza pratica, in particolare il lievito di birra o di birra (Saccharomyces cerevisiae). Alcune specie sono patogeni facoltativi e condizionali. Ad oggi, il genoma del lievito Saccharomyces cerevisiae (erano i primi eucarioti, il cui genoma era completamente sequenziato) e Schizosaccharomyces pombe è stato completamente decodificato. [2]

Storia di

La parola russa "lievito" ha una radice comune con le parole "tremante", "tremante", che sono state usate nel descrivere la schiumatura di un liquido, spesso accompagnando la fermentazione effettuata dal lievito. La parola inglese "lievito" (lievito) deriva dall'inglese antico "gist", "gyst", che significa "schiuma, bollire, rilasciare gas" [3].

Il lievito è probabilmente uno dei più antichi "organismi domestici". Per migliaia di anni, le persone li hanno usati per la fermentazione e la cottura. Gli archeologi hanno trovato tra le rovine delle antiche città egiziane macine e panetterie, così come l'immagine di fornai e birrai. Si presume che gli egiziani iniziarono a produrre birra per 6000 anni aC. e., e dal 1200 aC. e. essi padroneggiavano la tecnologia di cuocere il pane lievitato, insieme alla cottura del pane non lievitato [4]. Per iniziare a digerire un nuovo substrato, le persone hanno usato i resti del vecchio. Di conseguenza, in varie aziende agricole, il lievito è stato selezionato per secoli e sono state formate nuove razze fisiologiche che non si trovano in natura, molte delle quali erano addirittura originariamente descritte come specie separate. Sono gli stessi prodotti dell'attività umana come varietà di piante coltivate. [5]

Nel 1680, il naturalista olandese Anthony van Leeuwenhoek vide per la prima volta il lievito in un microscopio ottico, ma non li riconobbe a causa della mancanza di movimento degli organismi viventi [6]. E solo nel 1857, il microbiologo francese Louis Pasteur nel suo lavoro "Mémoire sur la fermentation alcoholique" ha dimostrato che la fermentazione alcolica non è solo una reazione chimica, come si pensava in precedenza, ma un processo biologico prodotto dal lievito [7] [8].

Nel 1881, Emil Christian Hansen, impiegato del laboratorio di un'azienda danese nel 1883, lo usò per la prima volta per ottenere birra invece di una pasta madre instabile [4]. Alla fine del XIX secolo, con la sua partecipazione, fu creata la prima classificazione del lievito, all'inizio del XX secolo apparvero determinanti e raccolte di colture di lievito. Nella seconda metà del secolo, oltre ai problemi pratici, la scienza del lievito (zimologia) inizia a concentrarsi sull'ecologia del lievito in natura, citologia e genetica.

Fino alla metà del 20 ° secolo, gli scienziati hanno osservato solo il ciclo sessuale del lievito ascomiceto e li hanno considerati tutti come un gruppo tassonomico separato di funghi marsupiali. Nel 1969, il micologo giapponese Isao Banno riuscì a indurre il ciclo di riproduzione sessuale in Rhodotorula glutinis, che è un basidiomicete. I moderni studi molecolari biologici hanno dimostrato che i lieviti sono formati indipendentemente tra funghi ascomiceti e basidiomiceti e non rappresentano un singolo taxon, ma piuttosto una forma di vita. [9]

Il 24 aprile 1996 è stato annunciato che Saccharomyces cerevisiae è stato il primo organismo eucariotico il cui genoma (12 milioni di coppie di basi) è stato completamente sequenziato [10]. Il sequenziamento ha richiesto 7 anni e più di 100 laboratori vi hanno preso parte [11]. Il prossimo organismo del lievito e il sesto eucariota con il genoma completamente decodificato nel 2002 fu Schizosaccharomyces pombe [12] con 13,8 milioni di paia di basi.

Lievito Ascomiceto e Basidiomiceto

È possibile distinguere il lievito che appartiene alle diverse parti del fungo sia per le caratteristiche del loro ciclo vitale, sia senza la sua osservazione sui segni di affinità. Questi includono la sintesi di carotenoidi (presenti solo nel lievito basidiomicete), il tipo di ubiquinoni (con 5-7 residui isoprenoidi nell'ascomicete e da 8-10 nel basidiomicete, sebbene ci siano eccezioni), il tipo di germogliamento (vedi sezione Ciclo di vita), il contenuto di GC coppie nel DNA (26-48% in ascomicete, 44-70% in basidiomicete), presenza di ureasi (caratteristica con poche eccezioni solo basidiomicete) e altre.

Separazione tipica

Caratteristiche metaboliche

I lieviti sono chemio-organo-eterotrofi e usano composti organici sia per la produzione di energia che come fonte di carbonio. Hanno bisogno di ossigeno per la respirazione, tuttavia, quando è assente, molte specie sono in grado di ottenere energia attraverso la fermentazione con il rilascio di alcoli (anaerobi facoltativi). A differenza dei batteri, non vi sono anaerobi obbligati tra i lieviti che muoiono in presenza di ossigeno nell'ambiente. Quando l'aria passa attraverso il substrato fermentato, il lievito interrompe la fermentazione e inizia a respirare (poiché questo processo è più efficiente), consumando ossigeno ed emettendo anidride carbonica. Questo accelera la crescita delle cellule di lievito (effetto Pasteur). Tuttavia, anche con l'accesso di ossigeno nel caso di un elevato contenuto di glucosio nel mezzo, il lievito inizia a fermentarlo (effetto Krebtree). [13]

Il lievito è piuttosto esigente in termini di nutrizione. In condizioni anaerobiche, i lieviti possono utilizzare solo carboidrati come fonte di energia, principalmente esosi e oligosaccaridi costruiti da essi. Alcune specie (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus) assorbono anche pentosi, ad esempio xilosio. Schwanniomyces occidentalis e Saccharomycopsis fibuliger sono in grado di fermentare l'amido, il Kluyveromyces fragilis è inulina. In condizioni aerobiche, la gamma di substrati digeribili è più ampia: oltre a carboidrati, grassi, idrocarburi, composti aromatici e monocarburici, alcoli, acidi organici. Molte più specie sono in grado di usare il pentoso in condizioni aerobiche. Tuttavia, composti complessi (lignina, cellulosa) non sono disponibili per il lievito.

Le fonti di azoto per tutti i lieviti possono essere sali di ammonio, circa la metà delle specie hanno nitrato reduttasi e possono assorbire i nitrati. Le modalità di assimilazione dell'urea sono diverse per lieviti ascomiceti e basidiomiceti. Ascomicizzare prima carbossilato, quindi idrolizzarlo, basidiomicete - immediatamente idrolizzare con ureasi.

Per l'uso pratico, i prodotti del metabolismo secondario del lievito, rilasciati in piccole quantità il mercoledì, sono importanti: oli fusel, acetoina (acetilmetilcarbinolo), diacetile, butirraldeide, isoamil alcol, dimetil solfuro, ecc. Le proprietà organolettiche dei prodotti ottenuti con lievito dipendono da questi. [14]

diffusione

Gli habitat di lievito sono prevalentemente associati a substrati ricchi di zucchero: la superficie di frutti e foglie, dove si nutrono di secrezioni di piante in vivo, nettare di fiori, succhi di piante ferite, fitomassa morta, ecc., Ma sono anche comuni nel terreno (specialmente in lettiera e orizzonti organogeni) e acque naturali. Il lievito (R. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) è costantemente presente nell'intestino e nei passaggi degli xilofagi (insetti mangiatori di legno), le comunità di lieviti ricchi si sviluppano su foglie affette da afidi. I membri del genere Lypomyces sono tipici abitanti del suolo.

Ciclo di vita

Una caratteristica distintiva del lievito è la capacità di crescere vegetativamente in uno stato a cellula singola. Se paragonato ai cicli vitali dei funghi, questo sembra il germogliare di spore o zigoti. Molti lieviti sono anche in grado di attuare il ciclo di vita sessuale (il suo tipo dipende dall'affinità), in cui possono esserci fasi micellarie.

In alcuni funghi simili a lieviti che formano il micelio, è possibile la sua disintegrazione nelle cellule (artrospore). Questi sono i generi Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon. Negli ultimi due, le artrospore iniziano a germogliare dopo la formazione. Il tricosporone forma anche endospore vegetative nelle cellule del micelio.

Ascomicete Yeast Cycles

Il tipo più caratteristico di propagazione vegetativa per lieviti unicellulari ascomiceti sta germogliando, solo i pombe di Schizosaccharomyces si riproducono non per gemmazione, ma per divisione binaria [15]. Il sito in erba è un'importante caratteristica diagnostica: il germogliamento polare dovuto alla formazione di cicatrici in erba porta alla formazione di cellule apicolari (a forma di limone, Saccharomycodes, Hanseniaspora, Nadsonia) e a forma di pera (Schizoblastosporion); multilaterale non modifica la forma della cellula (Saccharomyces, Pichia, Debaryomyces, Candida). Nei generi Sterigmatomyces, Kurtzmanomyces, Fellomyces, il germogliamento avviene su lunghi processi (sterigmi).

Il lievito ascomiceto in erba è holoblastico: la parete cellulare della cellula madre si ammorbidisce, si curva verso l'esterno e dà origine alla parete cellulare della cellula figlia.

Spesso, specialmente nei lieviti ascomiceti dei generi Candida e Pichia, le cellule dopo il germogliamento non divergono e formano lo pseudomielio, che differisce dal vero per le costrizioni chiaramente visibili al posto dei setti e più corte rispetto alle cellule terminali precedenti.

Le cellule di lievito ascomicete hanno due tipi di accoppiamento: a e α. Il termine "sesso" non è usato, poiché le cellule sono morfologicamente identiche e differiscono solo in un singolo locus genetico (dall'accoppiamento inglese, accoppiamento). Cellule di diversi tipi di y possono fondersi e formare un diploide a / α, che, dopo la meiosi, produce 4 ascospore aploidi: due a e due α. La riproduzione vegetativa dei lieviti ascomiceti è possibile in diverse specie, sia allo stadio aploide, sia solo allo stadio diploide, o entrambi (lievito aplo-diploide).

Cicli di lievito basidiomiceti

Basidiomicete lievito enteroblastico: la parete cellulare della cellula madre si rompe, il rene lascia il varco e sintetizza la parete cellulare da zero. La divisione delle cellule di lievito per i basidiomiceti non è tipica.

Oltre al solito germogliamento, molti tipi di lievito basidiomicete in esclusiva (P. Sporidiobolus, Sporobolomyces, Bullera) sono in grado di formare ballistospores vegetativi: spore su una crescita piena di glicogeno. A causa dell'idrolisi del glicogeno, la pressione aumenta e la spora viene sparata a una distanza fino a diversi millimetri. Nel test per la formazione di ballistospores, i lieviti vengono seminati su un piatto di terreno nutriente agar fissato sul coperchio della piastra di Petri. La crescita del lievito sul terreno sotto questa piastra indica la presenza di ballistospores e la loro appartenenza ai basidiomiceti.

Durante la riproduzione sessuale in basidiomiceti alla fusione di cellule di lievito aploide (plasmogamia), la fusione nucleare (cariogamia) non si verifica e si forma una cellula dikaryotic, dando origine a un micelio. Già sul micelio si verifica karyogamy e si formano basidiospore, spesso anche sul corpo fruttifero (ordine Tremallales). L'unico lievito tra i basidiomiceti che non forma il micelio, anche durante il ciclo sessuale di riproduzione, è Xanthophyllomyces dendrorhus.

Va notato che i tipi di accoppiamento in lievito basidiomicete di solito differiscono non in uno, ma in un gran numero di loci. Solo le celle in cui tutti questi loci sono diversi, cioè i tipi di accoppiamento di più di due, possono unirsi.

Tipi di accoppiamento

Nella riproduzione sessuale del lievito, non possono fondere due cellule, ma solo cellule aploidi di diversi tipi di accoppiamento. Esistono due tipi di tali cellule, che differiscono nello stesso locus genetico, indicato con mat [16] (dall'accoppiamento inglese). Il locus potrebbe trovarsi in uno dei due stati allelici: mat a e mat α. Stuoia e cellule sintetizzano gli ormoni sessuali che danno un segnale alle cellule α. Le cellule α rispondono alle cellule α attivando i recettori della membrana che percepiscono solo i feromoni delle cellule del tipo opposto di accoppiamento. [17] Pertanto, la fusione di due celle identiche è impossibile.

Dopo la fusione, si forma una cellula diploide con il genotipo a / α, che deve essere asessuata, in modo da non fondersi e quindi fare la meiosi. La cellula raggiunge questo come segue. Il mat mat un gene codifica per la proteina a1, che svolge due funzioni: sopprime la lettura di mRNA per la proteina α1 dal gene mat α, quindi il fenotipo α non si sviluppa (α-feromoni non sono sintetizzati), ma non interferisce con la sintesi della proteina α2, che reprime uno specifico i geni e anche il fenotipo non è sviluppato. In secondo luogo, le proteine ​​a1 e α2 insieme attivano geni α / a specifici che sono necessari per la realizzazione della meiosi.

Il lievito può cambiare il suo tipo di accoppiamento mediante la ricombinazione del DNA. Questo cambiamento nelle cellule si verifica con una frequenza di circa 10-6 per cella. Oltre al locus mat nella cella, c'è anche una copia dei geni mat a e mat α: HMR (Hidden MAT Right) e HML (Hidden MAT Left), rispettivamente. [18] Ma questi loci sono in uno stato silenzioso. La cella sostituisce il locandino del tappeto di lavoro con una copia. In questo caso, la copia viene rimossa dal locus che si trova nello stato allelico opposto. Il gene BUT è responsabile di questo processo. Questo gene è attivo solo nello stato aploide. Codifica le endonucleasi che tagliano il DNA nel locus mat. Quindi l'esonucleasi rimuove l'area del tappeto e al suo posto arriva una copia di HMR o HML. [19]

applicazione

Alcuni tipi di lievito sono stati a lungo usati dall'uomo nella preparazione di pane, birra, vino, kvas, ecc. In combinazione con la distillazione, i processi di fermentazione sono alla base della produzione di forti bevande alcoliche. Le proprietà fisiologiche benefiche del lievito consentono il loro uso nelle biotecnologie. Attualmente, vengono utilizzati nella produzione di xilitolo [20], enzimi, additivi alimentari, per la pulizia dell'inquinamento da petrolio.

Il lievito è anche ampiamente usato nella scienza come organismi modello per la ricerca genetica e nella biologia molecolare. Il lievito di birra era il primo degli eucarioti, che era completamente determinato dalla sequenza del DNA genomico. Un'area importante di ricerca è lo studio dei prioni nel lievito.

Processi tradizionali

cottura del pane

La cottura del pane al lievito è una delle tecnologie più antiche. In questo processo, Saccharomyces cerevisiae viene utilizzato prevalentemente. Conducono la fermentazione alcolica con la formazione di molti metaboliti secondari, causando il gusto e le qualità aromatiche del pane. L'alcol evapora durante la cottura. Inoltre, si formano bolle di anidride carbonica nell'impasto, costringendolo a "alzarsi" e, dopo la cottura, dare al pane una struttura spugnosa e morbida. Un effetto simile è causato dall'aggiunta di soda e acido (solitamente citrico) all'impasto, ma in questo caso non si formano composti gustosi.

La farina è solitamente povera di zuccheri fermentescibili, quindi le uova o lo zucchero vengono aggiunti all'impasto. Per ottenere più composti aromatizzanti, l'impasto viene perforato o mescolato, rilasciando anidride carbonica e quindi lasciato a "lievitare". Esiste tuttavia il rischio che il lievito non abbia un substrato fermentabile sufficiente.

vinificazione

In condizioni naturali, sulla superficie del frutto dell'uva sono presenti lieviti, che spesso si notano come una brillante fioritura sulle bacche, formata principalmente da Hanseniaspora uvarum. Sebbene i lieviti epifiti "selvaggi" possano portare a un risultato imprevedibile della fermentazione, di solito non possono competere con i fermentatori che vivono in botti di vino.

Sbriciolata l'uva raccolta, ottenendo succo (mosto, poltiglia di uva) con il 10-25% di zucchero. Per ottenere i vini bianchi, una miscela di semi e buccia (polpa) viene separata da essa, nella mostarda di vino rosso rimane. Quindi, a seguito della fermentazione, gli zuccheri vengono convertiti in etanolo. I metaboliti secondari del lievito, così come i composti che ne derivano durante la maturazione del vino, ne determinano l'aroma e il gusto. Per ottenere un certo numero di vini (ad esempio, champagne), la fermentazione del vino già fermentato viene di nuovo prodotta per la seconda volta.

La cessazione della fermentazione è associata o all'esaurimento delle riserve di zucchero (vino secco) o al raggiungimento della soglia di tossicità dell'etanolo per il lievito. Il lievito di Jerez, a differenza del lievito convenzionale (che muore quando la concentrazione di alcool nella soluzione raggiunge il 12%), è più resistente. Inizialmente, il lievito di sherry era conosciuto solo nel sud della Spagna (in Andalusia), dove, grazie alle loro proprietà, ricevevano vino forte - sherry (fino al 24% con un lungo invecchiamento). Nel corso del tempo, il lievito di sherry è stato trovato anche in Armenia, Georgia, Crimea, ecc. Il lievito di sherry è anche usato nella produzione di alcune forti birre.

Brewing e Brewing

Nella preparazione della birra, il grano (più spesso orzo) è usato come materia prima, che contiene molto amido, ma poco zucchero fermentato dal lievito. Pertanto, prima della fermentazione, l'amido viene idrolizzato. A tale scopo vengono utilizzate amilasi, che sono formate dalla stessa granella durante la germinazione. L'orzo germinato si chiama malto. Il malto viene schiacciato, mescolato con acqua e bollito, ottenendo il mosto, che viene successivamente fermentato con lievito. Ci sono lievito di birra di fondo e alta fermentazione (questa classificazione è stata introdotta dal danese Christian Hansen).

Il lievito ad alta fermentazione (ad esempio, Saccharomyces cerevisiae) forma un "cappuccio" sulla superficie del mosto, sono preferite temperature di 14-25 ° C (quindi, l'alta fermentazione viene anche chiamata calda) e resistono a concentrazioni più elevate di alcol. Il lievito di fermentazione inferiore (freddo) (Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) ha uno sviluppo ottimale a 6-10 ° C e si deposita sul fondo del fermentatore.

Si usa spesso Torulaspora delbrueckii quando si produce birra di frumento. Nella produzione di lambic, viene usato il lievito che è entrato accidentalmente nel fermentatore, di solito appartengono al genere Brettanomyces.

Il Kvas viene prodotto secondo uno schema simile, tuttavia, oltre all'orzo, il malto di segale viene ampiamente utilizzato. La farina e lo zucchero sono aggiunti ad esso, dopo di che la miscela viene versata con acqua e cotta a formare un mosto. La differenza più importante tra produzione di birra e produzione di birra è l'uso di batteri lattici diversi dal lievito nella fermentazione del mosto.

L'uso del lievito nella moderna biotecnologia

Produzione di alcol industriale

La fermentazione alcolica è un processo che porta alla formazione di etanolo (CH₃CH₂OH) da soluzioni acquose di carboidrati (zuccheri), sotto l'azione di alcuni tipi di lievito (vedi fermentazione) come un tipo di metabolismo.

Nella biotecnologia, la canna da zucchero, il foraggio e altre fonti economiche di carboidrati vengono utilizzati per produrre alcol. Per ottenere mono e oligosaccaridi fermentabili, vengono distrutti dall'acido solforico o dalle amilasi di origine fungina. Quindi, la distillazione di fermentazione e distillazione dell'alcol viene effettuata ad una concentrazione standard di circa il 96% in volume. [21]. Il lievito del genere Saccharomyces è stato geneticamente modificato per fermentare xilosio [22], uno dei principali monomeri di emicellulosa, che consente di aumentare la resa di etanolo quando si utilizzano materie prime vegetali contenenti quantità significative di emicellulose insieme a cellulosa. Tutto ciò può ridurre il prezzo e migliorare la sua posizione nella competizione con i combustibili idrocarburi [23].

Lievito nutrizionale e da foraggio

Il lievito è ricco di proteine, il loro contenuto può raggiungere il 66%, mentre il 10% della massa ricade sugli amminoacidi essenziali. La biomassa di lievito può essere ottenuta su rifiuti agricoli, idrolizzati di legno, la sua produzione non dipende dalle condizioni climatiche e climatiche. Pertanto, il suo uso è estremamente vantaggioso per l'arricchimento delle proteine ​​alimentari umane e degli animali da allevamento. L'aggiunta di lievito alle salsicce è iniziata fin dagli anni '10 in Germania, negli anni '30, il lievito da foraggio cominciò a essere prodotto nell'URSS, dove questa industria si sviluppò in modo particolare.

Nell'URSS, il primo grande impianto per la produzione di proteine ​​- paprica, con una capacità di 70.000 tonnellate all'anno, fu commissionato nel 1973. I rifiuti di raffineria venivano usati come materia prima. Negli anni '80, nell'Unione Sovietica sono state prodotte 1 milione di tonnellate di proteine ​​microbiche, comprese le proteine ​​del lievito, che rappresentano i 2/3 del totale mondiale, mentre la DDR e l'Ungheria erano tra i leader nella produzione biotecnologica di proteine ​​del lievito e complessi lipofili grassi.

Tuttavia, negli anni '90, a causa dei problemi igienici e ambientali sorti nella produzione e nell'uso di proteine ​​microbiche, oltre alla crisi economica, la produzione calò bruscamente. I dati accumulati testimoniano la manifestazione di una serie di effetti negativi dell'uso di paprina nell'ingrasso di pollame e animali. Per ragioni ambientali e igieniche, anche l'interesse per l'industria e in tutto il mondo è diminuito.

Tuttavia, vari estratti di lievito vengono ora prodotti e venduti in Occidente: vegemite, tavola a vapore, bovril, tsenovis. Ci sono produzioni simili in Russia, ma i loro volumi sono piccoli [24]. Per ottenere estratti, vengono utilizzati sia gli autolisati di lievito (le cellule vengono distrutte e la proteina diventa accessibile a causa degli enzimi delle cellule stesse), sia i loro idrolizzati (distruzione di sostanze speciali). Sono usati come additivi alimentari e per dare il sapore dei piatti; Inoltre, ci sono cosmetici a base di estratti di lievito.

Vengono venduti anche decontaminati (uccisi con il trattamento termico), ma non distrutto il lievito alimentare, particolarmente popolare tra i vegani a causa dell'alto contenuto di proteine ​​e vitamine (specialmente del gruppo B), nonché di una piccola quantità di grasso. Alcuni sono arricchiti con vitamina B₁₂ origine batterica

Applicazioni mediche

• Il lievito di birra essiccato è usato per produrre droghe e integratori alimentari.
• Per molto tempo, Gefefitin è stato prodotto come un farmaco tonico generale.
• Il lievito di birra liquido è stato tradizionalmente prescritto indebolito, a persone con malattie allergiche
• Esistono numerosi farmaci a base di Saccharomyces boulardii, che supportano e ripristinano la flora del tratto gastrointestinale. È stato dimostrato che S. boulardii allevia i sintomi della diarrea acuta nei bambini [25] [26], previene la reinfezione di Clostridium difficile [27], riduce la frequenza delle contrazioni muscolari dell'intestino nei pazienti con sindrome dell'intestino irritabile [28], riduce il rischio di diarrea di vario tipo [29] [30] [31].

Applicazione come oggetto modello

Molti dati sulla citologia, sulla biochimica e sulla genetica degli eucarioti sono stati inizialmente ottenuti sul lievito del genere Saccharomyces. Questa situazione è particolarmente rilevante per la biogenesi mitocondriale: il lievito si è rivelato essere uno dei pochi organismi che possono esistere solo a causa della glicolisi e che non muoiono a causa delle mutazioni nel genoma mitocondriale, il che impedisce il loro normale sviluppo [32]. Per la ricerca genetica è importante il breve ciclo vitale del lievito e la capacità di ottenere rapidamente un gran numero di individui e di generazioni, che consente di studiare anche fenomeni molto rari.

Attualmente, i prioni di lievito vengono studiati intensamente, poiché sono simili nella struttura ai prioni dei mammiferi scoperti in precedenza, ma sono assolutamente sicuri per gli esseri umani [33] [34]; sono anche molto più facili da esplorare.

kombucha

Kombucha è un'associazione di lieviti e batteri dell'acido acetico. Le associazioni del lievito Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii, Zygosaccharomyces bailii e altre, con un numero di ceppi della famiglia degli Acetobacteraceae [35], sono state osservate più frequentemente. Il suo uso nell'impero russo iniziò nel 1900, apparentemente, fu introdotto dopo la guerra russo-giapponese.

Negli anni '50 del XX secolo, varie sostanze naturali per il loro uso medico furono attivamente investigate nell'URSS. Nell'opuscolo "Kombucha e le sue proprietà medicinali" (GF Barbanchik, 1954), si notano le proprietà antimicrobiche e antiaterosclerotiche del kombucha kohlei e del suo liquido di coltura.

Prodotti commerciali venduti con il nome di "lievito secco"

La composizione di tale lievito comprende non solo le cellule di microrganismi, ma anche gli integratori minerali, alcuni enzimi.

Il lievito come fattore di deterioramento del cibo

Il lievito è in grado di crescere in ambienti con pH basso (5,5 o anche inferiore), soprattutto in presenza di carboidrati, acidi organici e altre fonti di carbonio organico facilmente utilizzabili [36]. Si sviluppano bene a temperature di 5-10 ° C, quando i funghi miceliali non sono più in grado di crescere.

Nel processo di attività vitale, i lieviti metabolizzano i componenti dei prodotti alimentari, formando i loro specifici prodotti finali del metabolismo. Allo stesso tempo, le proprietà fisiche, chimiche e, di conseguenza, organolettiche dei prodotti cambiano - il prodotto "si deteriora" [37]. Le proliferazioni di lievito sui prodotti sono spesso viste ad occhio nudo come una placca superficiale (ad esempio, sul formaggio o sui prodotti a base di carne) o si manifestano iniziando il processo di fermentazione (in succhi, sciroppi e persino in marmellata piuttosto liquida).

Il lievito del genere Zygosaccharomyces è stato a lungo tra gli agenti più importanti del deterioramento dei prodotti dell'industria alimentare. È particolarmente difficile controllarli dal fatto che possono crescere in presenza di elevate concentrazioni di saccarosio, etanolo, acido acetico, acido benzoico e biossido di zolfo [38], che sono i conservanti più importanti.

Lievito patogeno

Alcuni tipi di lievito sono patogeni facoltativi e condizionali, che causano malattie in persone con un sistema immunitario indebolito.

I lieviti del genere Candida sono componenti della normale microflora umana, ma con un generale indebolimento del corpo con lesioni, ustioni, chirurgia, uso a lungo termine di antibiotici, nella prima infanzia e nella vecchiaia, ecc., I funghi del genere Candida possono svilupparsi in massa, causando la malattia - candidosi. Ci sono vari ceppi di questo fungo, compresi quelli piuttosto pericolosi. In condizioni normali nel corpo umano, il lievito del genere Candida è limitato nel suo sviluppo dalla microflora batterica umana naturale (lattobatteri, ecc.), Ma con lo sviluppo del processo patologico, molti di essi formano comunità altamente patogene con batteri.

Cryptococcus neoformans causa la criptococcosi, che è particolarmente pericolosa per le persone con infezione da HIV: tra queste, l'incidenza della criptococcosi raggiunge il 7-8% negli Stati Uniti e il 3-6% nell'Europa occidentale. Le cellule di C. neoformans sono circondate da una forte capsula di polisaccaride che impedisce loro di essere riconosciute e distrutte dai globuli bianchi. Il lievito di questa specie si trova più spesso negli escrementi di uccelli, nonostante il fatto che gli uccelli stessi non si ammalino.

Il genere Malassezia include simbionti obbligati di animali a sangue caldo e umani, che non si trovano da nessun'altra parte tranne la loro pelle. Se l'immunità è compromessa, la pitiriasi (psoriasi versicolor), la follicolite e la dermatite seborroica causano. Nelle persone sane, con il normale funzionamento delle ghiandole sebacee, la Malassezia non si manifesta e svolge anche un ruolo positivo, prevenendo lo sviluppo di agenti patogeni più pericolosi.

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/907332

Funghi di lievito

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lievito

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lievito

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lievito

(funghi di lievito)

- tipo di funghi

✎ Cosa sono i funghi di lievito?

I funghi di lievito (funghi di lievito) sono la posizione extrataxonomica dei funghi monocellulari dal gruppo di funghi imperfetti che hanno perso la loro struttura classica (miceliale) a causa della transizione del loro habitat a liquidi o semi-liquidi, ricchi di sostanze organiche, substrati.
Combinano circa 1.500 specie, che appartengono principalmente alla classe degli Ascomiceti e, meno comunemente, ai Basidiomiceti.

✎ Caratteristiche del fungo del lievito

I funghi di lievito (da non confondere con il lievito termofilo) sono un tipo di funghi che non hanno il micelio tipico ed esistono sotto forma di cellule gemmanti o in divisione. Esistono per tutta la loro vita, o per la maggior parte, nella forma di singole cellule completamente separate. E, a causa della loro struttura unicellulare, hanno un tasso metabolico molto più alto rispetto alle specie miceliali ordinarie, a causa della superficie relativamente più ampia delle loro cellule. Pertanto, crescono e si moltiplicano sempre con incredibile velocità.
Storicamente, tali specie sono sempre state studiate separatamente dalle altre, a causa del fatto che i loro metodi di identificazione erano più simili a batteriologici che micologici. Bene, secondo la capacità della riproduzione sessuale, queste specie sono divise in sottogruppi che si trovano in diverse classi di funghi:

nella classe degli ascomiceti e dei basidi:

nella classe dei deuteromiceti, in cui non si trova il ciclo sessuale, è:

• piknidalnye,
• melankonialnye,
• gifomitsetovye.

✎ Come sono i funghi di lievito?

Il corpo dei funghi di lievito è molto diverso da tutti gli altri perché è costituito da una sola cellula e quindi non forma micelio (micelio). E la loro riproduzione è un fenomeno molto interessante. Una piccola protrusione appare sulla cellula, che cresce formando il cosiddetto rene e gradualmente si trasforma in una cellula indipendente, che è in grado di separare e, alla fine, separare. Questo processo è chiamato in erba.

✎ Il ruolo del lievito nella natura e nella vita

L'umanità utilizza da molto tempo i funghi di lievito nella panificazione e per la preparazione di bevande alcoliche. In molte lingue del mondo, il loro nome è associato al processo di fermentazione che causano. Il loro nome russo deriva dalla parola "brivido" e descrive con precisione lo stato del mosto fermentato o l'impasto in aumento.
Come già notato, circa 1.500 specie di funghi imperfetti sono conosciute in natura e ne incontriamo molte nella vita di tutti i giorni. Sono divisi in:

Ad esempio, il lievito di birra viene utilizzato nella panificazione per far sì che l'impasto si innalzi e cuocia per diventare "lussureggiante", mentre nella vinificazione e nella preparazione della birra, il lievito di birra e il lievito di birra vengono utilizzati rispettivamente per il processo di fermentazione. Quindi, un fatto indiscutibile diventa ovvio: i funghi di lievito erano, sono e saranno i compagni e gli amici costanti dell'uomo.

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Lievito a cui appartiene il gruppo

4.4 Lievito. La loro forma, dimensione. Propagazione del lievito. Principi di classificazione dei lieviti

Il lievito è un fungo superiore che ha perso la sua capacità di formare il micelio e, di conseguenza, si è trasformato in organismi unicellulari.
Le cellule di lievito hanno una forma ovale, ovoidale ed ellittica (Figura 4.4). I lieviti cilindrici (a forma di bastoncello), a forma di pera e limone sono un po 'meno comuni.
Le dimensioni delle cellule di lievito variano da 2,5 a 10 micron di diametro e da 4 a 20 micron di lunghezza. In media, la massa di una cellula di lievito è di circa 5-10-10 g Le forme, le dimensioni e i pesi delle cellule di lievito variano a seconda delle condizioni dell'ambiente in cui si sviluppano e dell'età delle cellule.
La struttura della cellula di lievito è descritta nella sezione 2.4.

Fig. 4.4 - Forma delle cellule di lievito:

a - a forma di freccia, a forma di mezzaluna, a forma di limone,

d - ovale, ovale, d - cilindrico, a forma di e - pera

L'allevamento del lievito dipende dalle condizioni vitali della cellula del lievito e dal tipo di lievito.

Si verifica in erba, meno spesso - per divisione o per divisione in erba.

L'erba è il processo di formazione di un piccolo tubercolo sulla cellula - un rene, che aumenta gradualmente di dimensioni. All'incrocio del rene con la cellula madre si forma gradualmente una costrizione: tirare. Quando il rene raggiunge circa un terzo delle dimensioni della cellula madre, il nucleo si sposta in vita e qui è diviso in 2 nuclei. Uno dei nuclei entra nel rene e l'altro rimane nella cellula madre. Tirando gradualmente la cellula figlia dalla madre, gli strati del setto vengono separati, lasciando una cicatrice renale sulla cellula madre. Il lievito ovarico di solito si moltiplica per gemmazione.

La divisione binaria di una cellula di lievito avviene per la comparsa di un setto trasversale, che, sviluppandosi, porta alla formazione di due cellule figlie identiche al genitore. Per divisione moltiplica il lievito cilindrico.

Una divisione in erba è caratteristica di un lievito a forma di limone. In primo luogo, un rene sorge al polo, che, dopo la divisione del nucleo, è limitato dalla cellula madre da un setto.

In questo modo, alcune specie di lieviti aploidi si moltiplicano. Prima della sporulazione, tali cellule aploidi si fondono, risultando in una cellula diploide, il cui nucleo è diviso dalla meiosi per formare quattro o otto ascospore. La riproduzione sessuale del lievito si verifica in condizioni avverse.

Il lievito appartiene al regno dei funghi (Mycota), una divisione dei veri funghi (Eumycota). A seconda che il lievito possa riprodursi sessualmente, possono essere attribuiti alla 2a classe: la classe degli Ascomiceti e la classe dei deuteromiceti. Una piccola parte del lievito appartiene alla classe dei basidiomiceti.

Poiché i lieviti differiscono nelle loro proprietà culturali dai funghi, esistono classificazioni separate di essi.

Quindi, esiste una classificazione separata del lievito perfetto (sporigeno): la classificazione di Kudryavtsev. Secondo questa classificazione, il lievito appartiene alla classe degli ascomiceti, l'ordine dei funghi unicellulari - lievito, che comprende tre famiglie: saccaromiceti, schizosacaromiceti e zucchine mycodes. Le famiglie differiscono nella forma della cellula, metodo di riproduzione vegetativa.

I rappresentanti di questa famiglia sono ovali o ovoidi, propagati vegetativamente dal germogliare. Un ruolo particolarmente importante appartiene al genere Saccharomyces. La principale caratteristica biochimica di questo lievito è che fermentano gli zuccheri per formare etanolo e anidride carbonica. Il lievito usato nell'industria è chiamato lievito coltivato. Pertanto, nell'industria della panificazione e nella produzione di alcol, viene utilizzato il lievito di birra del genere Saccharomyces cerevisiae. Le specie di lievito Saccharomyces minor hanno trovato applicazione nella produzione di pane di segale e kvas. In birra, si usa Saccharomyces carlsbergensis. Il lievito saccharomycete ha una forma ovale, si propaga vegetativamente germogliando e, in condizioni avverse, si riproduce sessualmente per ascospore.

I lieviti culturali appartengono a acidofilam, cioè si sviluppano in un ambiente acido, il valore pH ottimale per il lievito è 4,5-5,0. In condizioni aerobiche, crescono e si moltiplicano attivamente, e in condizioni anaerobiche effettuano la fermentazione alcolica (effetto Pasteur).

Il lievito è sensibile a un'alta concentrazione di sostanze disciolte nel terreno. Con un'alta concentrazione di zucchero nel mezzo, l'attività vitale del lievito si arresta, poiché ciò aumenta la pressione osmotica del mezzo e si verifica la plasmolisi delle cellule. La concentrazione massima di zucchero per diverse razze del lievito varia.

Distinguere il lievito alto e la fermentazione inferiore. Lievito ad alta fermentazione nella fase di fermentazione intensiva, vengono distribuiti sulla superficie del mezzo di fermentazione sotto forma di uno spesso strato di schiuma e rimangono in questo stato fino alla fine della fermentazione. Questi includono l'alcol di lievito e il lievito di birra. Lievito di fermentazione inferiore, sviluppandosi nel liquido di fermentazione, non passare nello strato superficiale - schiuma, sistemarsi rapidamente alla fine della fermentazione, formando uno strato denso sul fondo del serbatoio di fermentazione. Il lievito di fermentazione inferiore comprende il lievito di birra. Tali differenze nella fermentazione dei mezzi liquidi da lievito ad alta fermentazione e lievito a bassa fermentazione sono dovute al fatto che il lievito ad alta fermentazione appartiene al lievito polverizzato che non aderisce, e il lievito a bassa fermentazione appartiene al lievito a scaglie, poiché hanno gusci appiccicosi, che porta all'agglutinazione e rapida deposizione cellulare.

Le cellule sono a forma di bastoncino, moltiplicate per divisione, in condizioni sfavorevoli per sporulazione. I rappresentanti di questa famiglia del genere Schizosaccharomyces causano la fermentazione alcolica e vengono utilizzati in paesi con un clima caldo per la produzione di birra, rum cubano.

Le cellule a forma di limone si moltiplicano per divisione in gemme, e in condizioni sfavorevoli per sporulazione. Il lievito del genere Saccharomycoides provoca la fermentazione alcolica, ma sono dei parassiti nella vinificazione, poiché formano prodotti che danno ai vini un odore acre sgradevole. Questi lieviti sono chiamati lieviti selvaggi.

Secondo la classificazione di J. Lodder e Kraeger Van Rij, lieviti imperfetti che non possono riprodursi sessualmente, così come quelli che perdono la loro capacità di fermentazione alcolica, sono cellule in erba o in divisione, alcune delle quali formano pseudo-micelio (cellule allungate). La classificazione si basa sulle seguenti caratteristiche sistematiche: la capacità di formare il falso micelio e gli atteggiamenti nei confronti degli zuccheri. Asporogeni comprendono i lieviti dei generi Candida, Torulopsis, Rhodotorula (lievito selvatico).

Domande per l'autotest

1. Quali sono le somiglianze e le differenze dei funghi con le piante, con gli animali?

2. Che cos'è "mycelium", "ife"?

3. Che tipo di organizzazione cellulare ha la maggior parte dei funghi?

4. Qual è la differenza tra funghi alti e bassi?

5. Qual è la differenza tra i funghi perfetti e imperfetti?

6. Quali sono le caratteristiche della classificazione dei funghi?

7. Descrivi la classe degli ascomiceti. Indica i rappresentanti più importanti di questa classe.

8. Descrivi la classe dei deuteromiceti. Quali dei rappresentanti dei deuteromiceti sono gli agenti causali del danno a frutta e verdura?

9. Qual è la struttura degli sporangiofori, dei conidiofori?

10. Quali metodi di allevamento dei funghi conosci?

11. Che cos'è "oidii", "clamidospore"?

12. Elencare le principali fasi della riproduzione sessuale dei funghi.

13. Che cosa si forma in seguito alla riproduzione sessuale in fitorecoli, ascomiceti, basidiomiceti?

14. Qual è la differenza tra i funghi portatori di voce e i funghi simili alla frutta?

15. Quali sono le forme e le dimensioni delle cellule di lievito?

16. Qual è la struttura di una cellula di lievito?

17. Come si moltiplica il lievito?

18. Quali segni sono alla base della classificazione del lievito Kudryavtsev sporigeno?

19. Descrivi la famiglia del lievito schizosaharomitsetov.

20. Quali segni sono alla base della classificazione del lievito asporogeno di J. Lodder e Kraeger Van Rij?

21. Che cos'è il lievito culturale e selvaggio?

22. Descrivi il lievito di fondo e l'alta fermentazione.

In quali condizioni è la riproduzione sessuale del lievito - ascomiceti?

1. Schlegel G. General Microbiology. - M.: Mir, 1987. - 500 p.

2. Churbanova I.N. Microbiologia. - M.: Higher School, 1987. - 240 p.

3. Mudretsova-Wiss, K.A., Kudryashova, A.A., Dedyukhina, V.P. Microbiologia, igiene e igiene - Vladivostok: casa editrice dell'Economia dell'Estremo Oriente, 1997. - 312 p.

4. Asonov N.P. Microbiologia. - 3a edizione, pererab. e in aggiunta. - M.: Kolos, 1997. - 352 p.

http://sinref.ru/000_uchebniki/00500biologia/001_mikrobiologia_eremina/014.htm

Struttura e attività del lievito

Secondo la classificazione del lievito sono microscopici funghi del regno di Mycota. Sono microrganismi fissi monocellulari di piccole dimensioni - 10-15 micron. Nonostante la somiglianza esteriore di lievito con grandi specie di batteri, essi sono classificati come funghi a causa della loro ultrastruttura di cellule e dei metodi di riproduzione.

Fig. 1. Tipo di lievito su una piastra di Petri.

Habitat di lievito

Spesso in condizioni naturali, i lieviti si trovano su substrati ricchi di carboidrati e zuccheri. Pertanto, sono incontrati sulla superficie di frutti e foglie, bacche e frutti, su succhi di ferita, in nettare di fiori, in una pianta morta. Inoltre, si trovano nei terreni (ad esempio nella lettiera), acqua. Gli organismi del lievito dei generi Candida o Pichia sono spesso rilevati nell'ambiente intestinale dell'uomo e in molte specie animali.

Fig. 2. Habitat di lievito.

La composizione delle cellule di lievito

Tutte le cellule di lievito contengono circa il 75% di acqua, il 50-60% contiene un intracellulare legato e il restante 10-30% viene liberato. Nella sostanza secca della cellula, in base all'età e alle condizioni, in media contiene:

Inoltre, le cellule includono un numero di componenti importanti necessari per il loro metabolismo - enzimi, vitamine. Gli enzimi degli organismi del lievito sono catalizzatori per vari tipi di processi fermentativi e respiratori.

Fig. 3. Cellule di organismi di lievito.

Struttura cellulare di lievito

Le cellule di lievito hanno una forma diversa: ellissi, ovali, bastoncini, palle. Anche la dimensione è diversa: spesso la lunghezza è di 6-12 micron e la larghezza è di 2-8 micron. Dipende dal loro habitat o condizioni di coltivazione, componenti nutrizionali e fattori ambientali. I lieviti giovani sono i più stabili nelle proprietà, pertanto, le caratteristiche e la descrizione delle specie vengono eseguite in base ad essi.

Gli organismi del lievito hanno tutti i componenti standard inerenti alle cellule eucariotiche. Tuttavia, in aggiunta, hanno proprietà distintive uniche dei funghi e combinano i segni delle strutture cellulari di piante e animali:

• le pareti sono rigide come le piante
• non ci sono cloroplasti e c'è il glicogeno, come negli animali.

Fig. 4. Vari tipi di lievito: 1 - panetteria (Saccharomyces cerevisiae); 2 - mechnikovia finest (Metschnikowia pulcherrima); 3 - Candida earthen (Candida humicola); 4 - Rhodotorula gluey (Rhodotorula glutinis); 5 - rosso di rodorulus (R. rubra); 6 - rodorotula d'oro (R. aurantiaca); 7 - Debaryomyces Cantarelli; 8 - Cryptococcus laurel (Cryptococcus laurentii); 9 - nonsonia allungata (Nadsonia elongata); 10 - sporobolomyces rosa (Sporobolomyces roseus); 11 - sporesolomiti holsatikus (S. holsaticus); 12 - rhosporidium diobovatum (Rhodosporidium diobovatum).

Le cellule contengono membrane, citoplasma e organoidi come:

• nucleo;
• Apparato del Golgi;
• Mitocondri cellulari;
• apparecchi ribosomici;
• inclusioni grasse, grani di glicogeno e valuta.

Alcune specie hanno pigmenti nella loro composizione. Nei lieviti giovani il citoplasma è omogeneo. Nel processo di crescita, i vacuoli (contenenti componenti organici e minerali) appaiono al loro interno. Nel processo di crescita, si osserva la formazione di granularità, si verifica un aumento dei vacuoli.

Di norma, i gusci comprendono diversi strati con polisaccaridi, grassi e componenti contenenti azoto inclusi. Alcune specie hanno una membrana mucosa, quindi le cellule sono spesso incollate insieme e si formano dei fiocchi nei liquidi.

Fig. 5. Struttura cellulare degli organismi di lievito.

Processi respiratori di lievito

Per i processi respiratori, le cellule di lievito hanno bisogno di ossigeno, ma molte delle loro specie (facoltative anaerobiche) possono farne a meno temporaneamente e ricevere energia dai processi di fermentazione (respirazione priva di ossigeno), formando così alcoli. Questa è una delle loro principali differenze rispetto ai batteri:

non ci sono rappresentanti tra i lieviti che possono vivere assolutamente senza ossigeno.

I processi di respirazione con l'ossigeno sono energeticamente più vantaggiosi per il lievito, quindi, quando appare, le cellule completano la fermentazione e passano alla respirazione dell'ossigeno, rilasciando anidride carbonica, che contribuisce a una più rapida crescita cellulare. Questo effetto si chiama Pasteur. A volte, con un alto contenuto di glucosio, si osserva l'effetto Krebtree, quando anche se c'è ossigeno, le cellule di lievito lo fermentano.

Fig. 6. Alito di organismi di lievito.

Cosa mangia il lievito?

Molti lieviti sono chemio-organo-eterotrofi e per ottenere energia per nutrimento ed energia usano nutrienti organici.

In condizioni anossiche, i lieviti preferiscono usare carboidrati come esosi e oligosaccaridi sintetizzati da esso per la loro nutrizione. Alcuni tipi possono anche assimilare altri tipi di carboidrati: pentoso, amido, inulina. Con l'accesso di ossigeno, sono in grado di consumare una più ampia gamma di sostanze, tra cui grassi, idrocarburi, alcol e altri. Tali tipi complessi di carboidrati, come ad esempio le lignine e le cellulose, non sono disponibili per il loro assorbimento. Le fonti di azoto per loro, di regola, sono sali di ammonio e nitrati.

Fig. 7. Lievito al microscopio.

Cosa sintetizza il lievito?

Molto spesso, durante il metabolismo, i lieviti producono vari tipi di alcoli - la maggior parte di essi sono etile, propilico, isoamilico, butilico, isobutilico. Inoltre, la formazione di acidi grassi volatili, ad esempio, ha rivelato la sintesi di acido acetico, propionico, butirrico, isobutirrico, acido isovalerico. Inoltre, durante l'attività vitale in piccole concentrazioni possono rilasciare nell'ambiente un certo numero di sostanze: oli di fusoli, acetoine, diacetili, aldeidi, dimetilsolfuro e altri. È con tali metaboliti che le proprietà organolettiche dei prodotti ottenuti con il loro uso sono spesso associate.

Processi di riproduzione del lievito

Una caratteristica distintiva delle cellule di lievito è la loro capacità di moltiplicarsi vegetativamente rispetto ad altri funghi, che provengono da spore in erba o, per esempio, da zigoti cellulari (come i generi Candida o Pichia). Una parte del lievito può realizzare i processi di riproduzione sessuale, contenenti gli stadi miceliali, quando si osserva la formazione di uno zigote e la sua ulteriore trasformazione in una "sacca" dalle spore. Alcuni lieviti che formano il micelio (ad esempio i generi Endomyces o Galactomyces) sono in grado di disintegrarsi in singole cellule - artrospore.

Fig. 8. Propagazione del lievito.

Cosa determina la crescita del lievito

I processi di crescita degli organismi di lievito dipendono da una varietà di fattori ambientali - temperatura, umidità, acidità, pressione osmotica. La maggior parte dei lieviti preferisce la temperatura media, tra i quali non ci sono praticamente specie estremofile che preferiscono troppo alte o, al contrario, basse temperature. È noto l'esistenza di specie in grado di sopportare condizioni ambientali avverse. Sopprimere la crescita e lo sviluppo di alcuni organismi di lievito usando antibiotici.

Fig. 9. Produzione di lievito.

Perché i lieviti sono utili?

Spesso il lievito viene usato in una casa o in un'industria. Un uomo ha iniziato il loro uso a lungo per la sua vita, ad esempio nella preparazione di pane e bevande. Oggi le loro capacità biologiche sono utilizzate nella sintesi di sostanze utili - polisaccaridi, enzimi, vitamine, acidi organici, carotenoidi.

Fig. 10. Il vino è un prodotto derivato dall'attività del lievito.

L'uso del lievito in medicina

Il lievito è usato nei processi biotecnologici nella produzione di sostanze medicinali - insulina, interferone, proteine ​​eterologhe. I medici spesso prescrivono il lievito di birra alle persone indebolite con malattie allergiche. Applicarli e per scopi cosmetici per rafforzare i capelli, le unghie, migliorare la condizione della pelle.

Fig. 11. Lievito in cosmetologia.

Inoltre, tra i lieviti ci sono specie (ad esempio, Saccharomycesboulardii) che possono sostenere e ripristinare la microflora del tratto gastrointestinale, nonché alleviare i sintomi e il rischio di diarrea e ridurre le contrazioni muscolari nei pazienti con sindrome dell'intestino irritabile.

Ci sono lievito nocivo?

È noto che la moltiplicazione del lievito nel cibo può causare il loro deterioramento (ad esempio, i processi di gonfiore, i cambiamenti negli odori e nei sapori si verificano). Inoltre, secondo i micologi, tra di loro ci sono agenti patogeni che possono causare vari disturbi agli organismi viventi, così come una serie di gravi malattie di persone che hanno un'immunità indebolita.

Tra le malattie umane, ad esempio, si distinguono le candidosi causate dal lievito Candida e dalla criptococcosi, che è causata dai Cryptococcusneoformans. Si è dimostrato che queste specie di lievito patogeno sono spesso normali abitanti della microflora umana e leggono attivamente per riprodursi precisamente quando indebolite, quando ricevono varie lesioni, quando si verificano ustioni, dopo interventi chirurgici, con antibiotici a lungo termine, a volte in piccole o, al contrario, anziani.

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