Принципи класифікації, морфологія та будова клітин дріжджів

Дріжджі - одноклітинні гриби, що не утворюють справжнього міцелію. Дуже поширені у природі, переносяться дощем, вітром, комахами і найбільш часто зустрічаються на рослинах, де є цукристі речовини. Дріжджі грампозитивні нерухомі організми. За типом живлення - хемогетеротрофи, за типом дихання - факультативні анаероби. Але є невелика група дріжджів, які розвиваються на поверхні субстратів і за типом дихання є аеробами.

Клітини дріжджів мають відносно великі розміри (в середньому 2-12 мкм). Дріжджі можуть суттєво змінювати свої форми та розміри.

Клітини дріжджів можуть мати різноманітну форму. Зустрічаються кулясті, овальні, еліптичні, циліндричні, лимоноподібні та інші форми.

За будовою клітини дріжджі відносяться до еукаріот. Дріжджова клітина має клітинну стінку. Під клітинною стінкою розміщена цитоплазматична мембрана, що охоплює цитоплазму клітини, в якій містяться органели та включення. Рибосоми у дріжджів розміщені в цитоплазмі і на зовнішньому боці ядерної мембрани. Ядро дріжджів оточене двошаровою мембраною і містить ДНК у вигляді хромосом.

Клітини дріжджів на 75% складаються з води. Суха речовина містить 90-95% органічних сполук - білків (30-75%), вуглеводів (25-50%), ліпідів (2-5%). Деякі дріжджі здатні синтезувати пігменти каротиноїди (Rhodotorula, Rhodosporidium).

Способи розмноження дріжджів

Дріжджі розмножуються вегетативно і за допомогою спороутворення, яке буває статевим і безстатевим. До вегетативних способів розмноження відносяться брунькування, поділ, брунькування поділом. При будь-якому вегетативному способі розмноження попередньо відбувається ділення ядра.

Вегетативне розмноження. Брунькування - найбільш розповсюджений спосіб розмноження. Воно характерне для дріжджів, що мають кулясту і овальну форму.

Розмноження поділом відбувається внаслідок утворення в дріжджовій клітині однієї або декількох поперечних перегородок - септ. Цей спосіб розмноження характерний для дріжджів циліндричної форми.

Брунькування поділом характеризується тим, що утворення дочірніх клітин починається з брунькування, а закінчується утворенням добре помітної септи в районі перешийка. Такий спосіб характерний для дріжджів лимоноподібної форми.

Спороутворення спостерігається у дріжджів при несприятливих умовах і відбувається після багаторазового розмноження шляхом брунькування. Оптимальна температура спороутворення 20-30°С.

Безстатеве спороутворення відбувається без попереднього злиття дріжджових клітин. Ядро ділиться на декілька частин - відповідно числу майбутніх спор. Ці спори знаходяться всередині материнської дріжджової клітини. Клітина виконує роль аска, тому наз. аскоспорами. При дозріванні аскоспор оболонка клітини розривається і спори попадають у зовнішнє середовище і проростають у вегетативні клітини.

Статеве розмноження дріжджів відбувається шляхом копуляції. Внаслідок копуляції можуть утворюватися аскоспори (у аскоміцетів) або екзогенні спори спори дії (у базидіоміцетів).

В цілому, спороутворення у дріжджів має подвійну функцію: розмноження і формування стійких видів. Спори дріжджів менш стійкі, ніж спори бактерій. Вони витримують температуру тільки на 10°С більшу, ніж вегетативні клітини дріжджів.

Характеристика найважливіших для промисловості родів дріжджів

Найбільше значення мають «культурні» дріжджі роду Saccharomyces, які викликають енергійне спиртове бродіння. У виробництві етилового спирту, пива, квасу, при приготуванні дріжджового тіста використовуються дріжджі Saccharomyces cerevisiae. Ці дріжджі мають овальну форму.

У хлібопеченні використовують раси дріжджів Saccharomyces cerevisiae, що активно виділяють вуглекислий газ, який сприяє доброму розпушенню і підніманню тіста.

Дріжджі поділяються на верхові та низові.

Верхові дріжджі здійснюють процес бродіння при відносно високих температурах (20-28°С). Процес бродіння відбувається бурхливо і забезпечує високий вихід спирту.

У виноробстві та пивоварстві використовують низові дріжджі. Низові дріжджі здійснюють процес бродіння при відносно низьких температурах (5-10°С). Спиртове бродіння протікає більш спокійно. Вони утворюють порівняно мало піни і каламуті, формують компактний осад у вигляді пластівців. Найбільш поширені у виноробстві винні дріжджі Saccharomyces vini, які мають еліптичну фору. До «диких» дріжджів відносяться дріжджі роду Zygosaccharomyces rautensteinii. Ці дріжджі осмофільні. Розвиваються при високих концентраціях цукру і солі (60-80%). Можуть псувати мед, сироп, варення, джем, згущене молоко з цукром, засолене мясо та рибу. Розмножуються статевим шляхом, викликають дуже повільне бродіння і в результаті накопичують до 10% спирту.

Дріжджі роду Schizosaccharomyces pombe є енергійними збудниками спиртового бродіння, але воно відбувається повільно. Можуть зброджувати глюкозу, сахарозу, мальтозу і декстрини, також яблучну кислоту в спирт і вуглекислий газ. Мають циліндричну форму із закругленими кінцями. Розмножування відбувається поділом. Використовують у виробництві рому і деяких сортів пива.

Дріжджі роду Saccharomycodes мають великі розміри, розмножуються брунькуванням поділом. Молоді клітини овальної форми, а дозрілі - лимоноподібної. Здійснюють спиртове бродіння з утворенням до 10% спирту. Це шкідники виноробства, які викликають помутніння вин, утворюють оцтово-кислий ефір, що надає вину гострий неприємний прокислий запах.

Рід Candida має клітини овальної і циліндричної форми. Вони є аспарогенні дріжджі. Рід Candida розмножується брунькуванням. Не викликають спиртового бродіння і тому є шкідниками бродильного виробництва.

Деякі види цього роду завдають шкоди дріжджовому виробництву, тому що якість хлібопекарських дріжджів знижується. Різні види роду Candida використовуються для отримання кормового білка та білково-вітамінних концентратів. З 500кг дріжджів можна отримати 50т білка. Існують патогенні види, які викликають кандидози, тобто уражають слизові оболонки рота, а інколи шкіри.

Дріжджі роду Torulopsis викликають спиртове бродіння і тому використовуються у виробництві кефіру і кумису. Мають кулясту, інколи овальну форму. Розмноження - численне брунькування. У виноробстві вважаються шкідниками, тому що утворюють слиз. Деякі дріжджі цього роду використовують для промислового одержання кормового білка.

Дріжджі роду Rhodotorulа відіграють певну роль у виробництві молочнокислих продуктів. Дріжджі можуть розмножуватися у молоці і мають здатність зброджувати лактозу. Але розвиток дріжджів в молоці більш повільний, ніж молочнокислих бактерій. Молочнокислі продукти, що виробляються з використанням заквасок дріжджів, мають лікувально-профілактичні властивості, тому що дріжджі синтезують антибіотичні речовини, активні проти патогенних штамів кишкової палички і збудника туберкульозу.

Дата добавления: 2014-01-14