Клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae под микроскопом
Название
Дро́жжи — внетаксономическая группа одноклеточных грибов, утративших мицелиальное строение в связи с переходом к обитанию в жидких и полужидких, богатых органическими веществами субстратах. Объединяет около 1500 видов, относящихся к аскомицетам и базидиомицетам.
Содержание
Общие сведения
Дрожжи имеют большое практическое значение, особенно пекарские или пивные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). Некоторые виды являются факультативными и условными патогенами. К настоящему времени полностью расшифрован геном дрожжей Saccharomyces cerevisiae (они стали первыми эукариотами, чей геном был полностью секвенирован) и Schizosaccharomyces pombe. [3]
История
До середины XX века учёные наблюдали только половой цикл аскомицетных дрожжей и рассматривали их всех как обособленную таксономическую группу сумчатых грибов. Японскому микологу Исао Банно в 1969 году удалось индуцировать половой цикл размножения у Rhodotorula glutinis, которая является базидиомицетом. Современные молекулярно-биологические исследования показали, что дрожжи сформировались независимо среди аскомицетных и базидиомицетных грибов и представляют собой не единый таксон, а скорее жизненную форму. [11]
Аскомицетные и базидиомицетные дрожжи
Различить дрожжи, принадлежащие к разным отделам грибов, можно как по характеристикам их жизненного цикла, так и без его наблюдения по признакам аффинитета. К ним относится: синтез каротиноидов (встречается только у базидиомицетных дрожжей), тип убихинонов (с 5—7 изопреноидными остатками у аскомицетных и с 8—10 у базидиомицетных, хотя есть исключения), тип почкования (см. раздел Жизненный цикл), содержание ГЦ пар в ДНК (26—48 % у аскомицетных, 44—70 % у базидиомицетных), наличие уреазы (характерна за несколькими исключениями только базидиомицетным) и др. [15]
Типичное разделение
Особенности метаболизма
Дрожжи являются хемоорганогетеротрофами и используют органические соединения как для получения энергии, так и в качестве источника углерода. Им необходим кислород для дыхания, однако при его отсутствии многие виды способны получать энергию за счёт брожения с выделением спиртов (факультативные анаэробы). В отличие от бактерий, среди дрожжей нет облигатных анаэробов, гибнущих при наличии кислорода в среде. При пропускании воздуха через сбраживаемый субстрат дрожжи прекращают брожение и начинают дышать (поскольку этот процесс эффективнее), потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Это ускоряет рост дрожжевых клеток (эффект Пастера). Однако даже при доступе кислорода в случае высокого содержания глюкозы в среде дрожжи начинают её сбраживать (эффект Кребтри). [16]
Источниками азота для всех дрожжей могут быть соли аммония, примерно половина видов имеет нитратредуктазу и может усваивать нитраты. Пути усвоения мочевины различны у аскомицетовых и базидиомицетовых дрожжей. Аскомицетовые сначала карбоксилируют её, затем гидролизуют, базидиомицетовые — сразу гидролизуют уреазой.
Для практического применения важны продукты вторичного метаболизма дрожжей, выделяемые в малых количествах в среду: сивушные масла, ацетоин (ацетилметилкарбинол), диацетил, масляный альдегид, изоамиловый спирт, диметилсульфид и др. Именно от них зависят органолептические свойства полученных с помощью дрожжей продуктов. [26]
Распространение
Местообитания дрожжей связаны преимущественно с богатыми сахарами субстратами: поверхностью плодов и листьев, где они питаются прижизненными выделениями растений, нектаром цветов, раневыми соками растений, мёртвой фитомассой и т. д., однако они распространены также в почве (особенно в подстилке и органогенных горизонтах) и природных водах. Дрожжи (р. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) постоянно присутствуют в кишечнике и ходах ксилофагов (питающихся древесиной насекомых), богатые дрожжевые сообщества развиваются на листьях, поражённых тлёй. Представители рода Lypomyces являются типичными почвенными обитателями. [27]
Жизненный цикл
Отличительной особенностью дрожжей является способность к вегетативному размножению в одноклеточном состоянии. При сопоставлении с жизненными циклами грибов это выглядит как почкование спор или зиготы. Многие дрожжи также способны к реализации полового жизненного цикла (его тип зависит от аффинитета), в котором могут быть и мицелиальные стадии. [28]
У некоторых дрожжеподобных грибов, образующих мицелий, возможен его распад на клетки (артроспоры). Это роды Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon. У последних двух артроспоры после образования начинают почковаться. Trichosporon также образует вегетативные эндоспоры внутри клеток мицелия.
Циклы аскомицетных дрожжей
Почкование у аскомицетных дрожжей голобластическое: клеточная стенка материнской клетки размягчается, выгибается наружу и даёт начало клеточной стенке дочерней.
Часто, особенно у аскомицетных дрожжей родов Candida и Pichia, клетки после почкования не расходятся и образуют псевдомицелий, отличающийся от истинного отчётливо видными перетяжками на месте септ и более короткими по сравнению с предшествующими конечными клетками.
Циклы базидиомицетных дрожжей
Почкование базидиомицетных дрожжей энтеробластическое: клеточная стенка материнской клетки разрывается, из разрыва выходит почка и синтезирует свою клеточную стенку с нуля. Деление дрожжевых клеток для базидиомицетов не характерно.
Помимо обычного почкования многие виды исключительно базидиомицетных дрожжей (р. Sporidiobolus, Sporobolomyces, Bullera) способны образовывать вегетативные баллистоспоры: споры на выросте, наполненном гликогеном. Из-за гидролиза гликогена давление увеличивается и спора отстреливается на расстояние до нескольких миллиметров. При тесте на образование баллистоспор дрожжи высеваются на пластинку агаризованной питательной среды, закреплённую на крышке чашки Петри. Рост дрожжей на среде под этой пластинкой означает наличие у них баллистоспор и их принадлежность к базидиомицетам. [32] [33]
При половом размножении у базидиомицетов при слиянии гаплоидных дрожжевых клеток (плазмогамия) слияние ядер (кариогамия) не происходит и формируется дикариотическая клетка, дающая начало мицелию. Уже на мицелии происходит кариогамия и образуются базидиоспоры, часто даже на плодовом теле (порядок Tremellales). Единственными дрожжами среди базидиомицетов, не образующими мицелия даже при половом цикле размножения являются Xanthophyllomyces dendrorhus.
Следует отметить, что у базидиомицетовых дрожжей типы спаривания различаются обычно не одним, а большим количеством локусов. Могут сливаться только те клетки, у которых все эти локусы различны, то есть типов спаривания больше двух. [34]
Типы спаривания
После слияния образуется диплоидная клетка с генотипом а/α, которой необходимо стать бесполой, чтоб больше не сливаться, и затем осуществить мейоз. Клетка этого добивается следующим образом. Ген mat а кодирует белок а1, который выполняет две функции: он подавляет считывание мРНК для белка α1 с гена mat α, поэтому фенотип α не развивается (не синтезируются α-феромоны), но он не мешает синтезу белка α2, который репрессирует а-специфичные гены, и фенотип а тоже не развивается. Во-вторых, белки а1 и α2 вместе активируют α/а-специфичные гены, которые необходимы для осуществления мейоза.
Дрожжи могут изменять свой тип спаривания с помощью рекомбинации ДНК. Это изменение у клеток происходит с частотой примерно 10-6 на клетку. Кроме локуса mat в клетке ещё имеется по копии генов mat а и mat α: соответственно HMR(Hidden MAT Right) и HML (Hidden MAT Left). [36] Но эти локусы находятся в молчащем состоянии. Клетка заменяет работающий локус mat на копию. При этом копия снимается с того локуса, который находится в противоположенном аллельном состоянии. За этот процесс отвечает ген НО. Этот ген активен только в гаплоидном состоянии. Он кодирует эндонуклеазы, которые разрезают ДНК в локусе mat. Затем экзонуклеазы убирают участок mat и на его место встает копия HMR или HML. [37]
Применение
Традиционные процессы
Хлебопечение
Виноделие
Пивоварение и квасоварение
Дрожжи верхового брожения (например, Saccharomyces cerevisiae) формируют «шапку» на поверхности сусла, предпочитают температуры 14—25 °C (поэтому верховое брожение также называется тёплым) и выдерживают более высокие концентрации спирта. Дрожжи низового (холодного) брожения (Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) имеют оптимум развития при 6—10 °C и оседают на дно ферментёра.
Квас производится по аналогичной схеме, однако помимо ячменного широко применяется ржаной солод. К нему добавляется мука и сахар, после чего смесь заливается водой и варится с образованием сусла. Важнейшим отличием квасоварения от производства пива является использование при сбраживании сусла помимо дрожжей молочнокислых бактерий.
Использование дрожжей в современной биотехнологии
Промышленное производство спирта
Спиртовое брожение — процесс, приводящий к образованию этанола (CH3CH2OH) из водных растворов углеводов (сахаров), под действием некоторых видов дрожжей (см. ферментация) как вид метаболизма.
Пищевые и кормовые дрожжи
Дрожжи богаты белками, их содержание может доходить до 66 %, при этом 10 % массы приходится на незаменимые аминокислоты. Дрожжевая биомасса может быть получена на отходах сельского хозяйства, гидролизатах древесины, её выход не зависит от климатических и погодных условий. Поэтому её использование чрезвычайно выгодно для обогащения белками пищи человека и корма сельскохозяйственных животных. Добавление дрожжей в колбасы началось ещё в 1910-е годы в Германии, в 1930-е кормовые дрожжи начали производить в СССР, где эта отрасль особенно развилась. [56]
Продаются также дезактивированные (убитые тепловой обработкой), но не разрушенные пищевые дрожжи, особенно популярные у веганов из-за высокого содержания белка и витаминов (особенно группы B), а также малого количества жиров. Некоторые из них обогащены витамином B12 бактериального происхождения. [58]
Применение в медицине
Применение в качестве модельного объекта
В настоящее время интенсивно ведётся изучение прионов дрожжей, поскольку те близки по строению к открытым ранее прионам млекопитающих, однако абсолютно безопасны для человека [67] [68] ; их также существенно проще исследовать.
Чайный гриб
В 50-е годы XX века в СССР активно исследовали различные природные вещества для их медицинского использования. В брошюре «Чайный гриб и его лечебные свойства» (Г. Ф. Барбанчик, 1954) отмечены антимикробные и противоатеросклеротические свойства зооглеи чайного гриба и его культуральной жидкости.
Коммерческие продукты, продаваемые под названием «сухие дрожжи»
В состав таких дрожжей входят не только клетки микроорганизмов, но и минеральные добавки, некоторые ферменты.
Дрожжи как фактор порчи пищевых продуктов
Патогенные дрожжи
Некоторые виды дрожжей являются факультативными и условными патогенами, вызвая заболевания у людей с ослабленной иммунной системой.
Cryptococcus neoformans вызывает криптококкоз, особенно опасный для ВИЧ-инфицированных людей: среди них заболеваемость криптококкозом достигает 7—8 % в США и 3—6 % в Западной Европе. Клетки C. neoformans окружены прочной полисахаридной капсулой, которая препятствует их распознаванию и уничтожению лейкоцитами. Дрожжи этого вида наиболее часто обнаруживаются в помёте птиц, при том что сами птицы не болеют.
Дрожжи – это великолепный источник белка, витаминов группы В, органического железа, минеральных веществ, микроэлементов и аминокислот. Их применение уже давно выходит за рамки пивоварения и виноделия.
Но в то же время, некоторые из штаммов могут представлять опасность для здоровья человека, например, Candida Albicans или Cryptococcus neoformans.
Получайте знания, основанные на доказательной медицине из первых уст ведущих мировых специалистов. В рамках Модульной Школы Anti-Age Expert каждый месяц проходят очные двухдневные семинары, где раскрываются тонкости anti-age медицины для врачей более 25 специальностей
Цитология дрожжей
Дрожжевая клетка сочетает признаки как растительной, так и животной клетки: клеточная стенка ригидная (как у растений), но в ней отсутствуют хлоропласты и накапливается гликоген, как у животных. Число хромосом в ядре разных видов дрожжей колеблется от 2 (Candida utilis) до 16 (Saccharomyces cerevisiae). В митохондриях имеется собственная митохондриальная ДНК (мДНК), а также весь аппарат белкового синтеза, включая матричную РНК и 70s рибосомы. Число митохондрий варьируется от 1 до 20, в зависимости от условий и периода роста.
Периодом зарождения научных знаний о дрожжах считаются 30-е годы 19 века, когда ряд ученых описали их жизненные циклы, спорообразование и способы размножения. А несколько позже французский химик и микробиолог Луи Пастер занялся доказательством биологической природы брожения, пастеризацией и проблемами гниения.
Существует около 1500 видов дрожжей, а в пределах одного могут быть сосредоточены 1000 генетически различных штаммов. Но самым известным, пожалуй, остается Saccharomyces Cerevisiae. При наличии кислорода и сахара они очень быстро растут и размножаются, выделяя при этом углекислый газ, воду и, по меркам грибка, большое количество энергии.
Польза для здоровья
«Дрожжи входят в состав пробиотиков, улучшают кишечную микрофлору. В частности, пивные дрожжи содержат много витаминов и минералов, в том числе, хром, цинк, железо, магний, биотин, фолиевую кислоту»
Дрожжи – это ингредиент, который помогает восстановить и сохранить красоту и здоровье естественным путем. Достаточно вспомнить про пользу чайного гриба и напитка “комбуча”. В сочетании с зелёным чаем, она:
нормализует деятельность кишечника;
облегчает симптомы ревматизма, подагры и артрита;
регенерирует стенки сосудов;
уменьшает стресс и нервные расстройства;
стимулирует все железы секреции;
снижает холестерин и артериальное давление.
Вред дрожжей
Для здорового человека дрожжи не представляют опасности. Однако у некоторых людей имеется индивидуальная специфическая реакция иммунной системы на определённые продукты питания и выявляется по иммуноглобулину IgG.
В некоторых случаях дрожжи могут провоцировать синдром избыточного бактериального роста (СИБР). К таким состояниям относятся:
ослабленная иммунная система;
хронические воспалительные заболевания ЖКТ;
расстройства кишечника, так как продукты брожения только усилят неприятные симптомы;
длительный курс антибиотиков;
кожные заболевания (акне, экзема, псориаз);
сахарный диабет, так как добавки с дрожжами при взаимодействии с инсулином могут вызвать падение глюкозы в крови.
Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах
Научные исследования
В 2016 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена биологу Ёсинори Осуми за открытие механизмов деградации белков при аутофагии.
Ученый выводил дрожжи-мутанты, в клетках которых не работал один из генов фермента для разложения белков. В ходе экспериментов Осуми установил: когда дрожжи получают достаточно пищи, то визуально они почти не меняются. А когда они растут в малопитательной среде, то в их вакуолях быстро накапливались фрагменты клетки, окруженные мембранами. Это были аутофагосомы. Этот факт подтвердил, что аутофагия помогает клетке использовать резервные ресурсы, т.е. помогать организму адаптироваться в режиме голодания.
В 2001 году группа американских и британских учёных удостоилась Нобелевской премии за открытие механизмов регуляции клеточного процесса, универсального для дрожжей и человека. Учёные дали описание генетическим и молекулярным характеристикам особого белка-фермента (циклин-зависимой протеинкиназы), который, согласно результатам исследовательской работы, от начала и до конца участвует в клеточном процессе, изменяя другие протеины.
Вредные дрожжи
Микробиота нашего кишечника примерно на 1/3 представлена дрожжевыми культурами. Также в достаточно большом количестве они на регулярной основе присутствуют на коже, носоглотке, лёгких и других органах. При этом часть живущих в нас дрожжах относится к условно-патогенной группе, и при определённых условиях может вызвать болезни. К этой группе относятся Candida Albicans или Cryptococcus neoformans.
Candida Albicans. Массовое развитие приводит к кандидозу. Заболевания протекает у людей с ослабленной иммунной системой. Клинические формы кандидоза могут быть разнообразными. Они варьируются от поверхностных поражений слизистых оболочек кожи и ногтей до обширных поражений различных органов и тканей. Распространенной формой кандидоза является “молочница”. При этом поражаются слизистые оболочки полости рта, кожи, половых и внутренних органов.
При поражении дрожжами внутренних органов возникают особенно тяжелые формы кандидоза, характеризующиеся высокой степенью летальности. В зависимости от локации возбудителей в теле, у больных могут развиваться кандидозная пневмония, кандидозный менингит, поражения внутренних органов.
Важной особенностью является способность к росту при 37 градусах Цельсия. Как и все дрожжи, Candida быстро размножается в сахаре, поэтому на фоне употребления сладкого и мучного она активизируется. Если во время лечения не соблюдать диету и временные ограничения, то вредные дрожжи могут нанести большой ущерб иммунной и пищеварительной системе, вызвать дерматит, перхоть, гормональные расстройства, потерю сил и энергии.
Полезные дрожжи
Помимо вредных, существуют и полезные дрожжи. Лучше всего на организм влияют грибки, которые содержатся в пробиотических продуктах. К ним относятся S. Boulardii, Kluyveromyces marxianus var. Marxianus и Saccharomyces unisporus.
Сахаромицеты буларди являются уникальным грибком, который, попадая в кишечник, улучшает состояние его микрофлоры. Этот штамм дрожжей не восприимчив к антибиотикам, поэтому эффективно сглаживает их побочные действия.
Сахаромицеты буларди оказывают следующее воздействие на организм:
ускоряют метаболические процессы;
ведут активную борьбу с микробами и токсинами разных типов;
выводят из кишечника патогенные штаммы;
препятствуют развитию кишечной палочки и быстро устраняют диарею;
увеличивают активность дисахаридаз кишечника;
повышают выработку иммуноглобулина, за счет чего иммунитет слизистой кишечника становится крепче.
Что касается Kluyveromyces marxianus var. Marxianus и Saccharomyces unisporus, то они содержатся преимущественно в кефирной закваске и играют роль мощного усилителя для иммунной системы.
Краткие выводы
Благодаря уникальному биохимическому составу дрожжи оказывают на организм полезные терапевтические свойства. Для человека они служат источником витаминов, минералов, аминокислот, а также других полезных веществ. Но нельзя забывать и о вредных штаммах. При неконтролируемом росте и отсутствии лечения они могут нанести организму непоправимый вред.
С давних пор человек использует дрожжи для приготовления хлеба.
Дрожжи быстро растут, что определяется необычайно высокой скоростью их обмена веществ. При этом они значительно изменяют химический состав окружающей среды. Наиболее известный процесс, который они осуществляют, – спиртовое брожение. Дрожжи питаются сахаром, превращая его в спирт. При этом выделяется углекислый газ, который способствует подниманию теста, делают его лёгким и пористым.
Аскомицетные и базидиомицетные дрожжи
Различить дрожжи, принадлежащие к разным отделам грибов, можно как по характеристикам их жизненного цикла, так и без его наблюдения, только по признакам аффинитета. К ним относится:
Особенности метаболизма дрожжей
Дрожжи являются хемоорганогетеротрофами и используют органические соединения как для получения энергии, так и в качестве источника углерода. Им необходим кислород для дыхания, однако при его отсутствии многие виды способны получать энергию за счёт брожения с выделением спиртов (факультативные анаэробы). В отличие от бактерий, среди дрожжей нет облигатных анаэробов, гибнущих при наличии кислорода в среде. При пропускании воздуха через сбраживаемый субстрат дрожжи прекращают брожение и начинают дышать (поскольку этот процесс эффективнее), потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Это ускоряет рост дрожжевых клеток (эффект Пастера ). Однако даже при доступе кислорода в случае высокого содержания глюкозы в среде дрожжи начинают её сбраживать (эффект Кребтри).
Клетки пекарских дрожжей, флюоресцентная микроскопия.
Дрожжи достаточно требовательны к условиям питания. В анаэробных условиях дрожжи могут использовать в качестве источника энергии только углеводы, причём в основном гексозы и построенные из них олигосахариды. Некоторые виды (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus, Phaffia rhodozyma) усваивают и пентозы, например, ксилозу. Виды Schwanniomyces occidentalis и Saccharomycopsis fibuliger способны сбраживать крахмал, вид Kluyveromyces fragilis — инулин. В аэробных условиях (при наличии кислорода) круг усваиваемых субстратов шире: помимо углеводов усваиваются также жиры, углеводороды, ароматические и одноуглеродные соединения, спирты, органические кислоты. Гораздо больше видов способно использовать пентозы в аэробных условиях. Тем не менее, сложные соединения (лигнин, целлюлоза) для большинства дрожжей (за исключением некоторых видов рода Trichosporon, проявляющих целлюлолитическую активность) недоступны.
Источниками азота для всех дрожжей могут быть соли аммония, примерно половина видов имеет нитратредуктазу и может усваивать нитраты. Пути усвоения мочевины различны у аскомицетовых и базидиомицетовых дрожжей. Аскомицетовые сначала карбоксилируют её, затем гидролизуют, базидиомицетовые — сразу гидролизуют ферментом уреазой.
Для практического применения важны продукты вторичного метаболизма дрожжей, выделяемые в малых количествах в среду: сивушные масла, ацетоин (ацетилметилкарбинол), диацетил, масляный альдегид, изоамиловый спирт, диметилсульфид и др. Именно от них зависят органолептические свойства полученных с помощью дрожжей продуктов.
Распространение дрожжей
Места обитания дрожжей связаны преимущественно с субстратами, богатыми сахарами: поверхностями плодов и листьев (где дрожжи питаются прижизненными выделениями растений), нектаром цветов, раневыми соками растений, мёртвой фитомассой и т. д. Дрожжи распространены также в почве (особенно в подстилке и органогенных горизонтах) и природных водах. Дрожжи (роды Candida, Pichia, Ambrosiozyma) постоянно присутствуют в кишечнике и ходах ксилофагов (питающихся древесиной насекомых), богатые дрожжевые сообщества развиваются на листьях, поражённых тлёй. Представители рода Lypomyces являются типичными почвенными обитателями.
Жизненный цикл дрожжей
Отличительной особенностью дрожжей является способность к вегетативному размножению в одноклеточном состоянии. При сопоставлении с жизненными циклами грибов это выглядит как почкование спор или зиготы. Многие дрожжи также способны к реализации полового жизненного цикла (его тип зависит от аффинитета), в котором могут быть и мицелиальные стадии.
У некоторых дрожжеподобных грибов, образующих мицелий (роды Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon), возможен распад мицелия на клетки (артроспоры). У родов Arxula и Trichosporon артроспоры после образования начинают почковаться. У грибов рода Trichosporon внутри клеток мицелия также образуются вегетативные эндоспоры.
Одноклеточные грибы
Принцип деления грибов
Эти организмы подлежат классификации по наличию или отсутствию грибницы и плодового тела. Основные типы:
Дрожжи часто называют внетаксономической группой одноклеточных грибов, которые перешли к постоянному обитанию в средах (жидких и полужидких), богатых питательными веществами. Здесь есть виды относящиеся к аскомицетам, есть принадлежащие к базидиомицетам.
По размерам организма идет деление грибов на следующие группы:
Описание одноклеточных
Тонкие нити (гифы) служат для переплетения и являются главными для формирования грибницы и плодового тела. В каждой клеточной стенке гриба есть хитин, а в продуктах распада мочевина.
Классификация
Особенности жизнедеятельности
Царство этих организмов огромно. Многие из представителей в процессе эволюции нашли для себя место в земле и в воде.
Все процессы, которые сопровождают их жизнь, ведут к выделению тех или иных ферментов, при помощи которых в последствии они получают себе пропитание.
Выпуская из себя образования, напоминающие ризоиды, они быстро присасываются ими к намеченному месту и поглощают пищу. Некоторые представители делают это своей поверхностью.
Зоопагалисы научились питаться мелкими насекомыми, членистоногими или простейшими, которые сами прилипают к их наружному слою.
Липкая поверхность постепенно переваривает все, что на ней оказалось. Поэтому зоопагалисов считают хищниками.
Дрожжи действуют иначе. Они вырабатывают в своем тела ферменты и химические соединения, которые позволяют им выжиывать, используя для своего питания сахар в процессе брожения. Жизнедеятельность других организмов позволяет получить необходимые вещества для создания лекарств.
Описание видов
В мире очень много разновидностей одноклеточных грибов
У всех этих организмов есть определенные особенности образа жизни и размножения. Мицелий почти не развит, и передвижение происходит за счет жгутиков. Почвенные особи образуют микоризу с корнями растений. Их клеточный состав похож. В основном это паразиты, облигатные или факультативные, с которыми человечество сталкивается каждый день.
Плесевый гриб мукор
Самым ярким и известным представителем является плесень и в частности типичный ее образователь – гриб мукор. Она есть как на почве в виде серого, так и в сырых помещениях (в подвале или ванной комнате) или продуктах питания, хранящихся в не совсем надлежащих условиях уже длительное время.
Мицелий этого одноклеточного гриба характеризуется наличием многих ядер. и обладает большим ветвящимся мицелием, у него лишь одна клетка. Принадлежит к зигомицетам, из которых готовят китайскую закваску, похожую на наши дрожжи. Ферменты, которые данные организмы содержат в своем составе, используются в медицинских целях.
Ирина Селютина (Биолог):
Представители рода Мукор в странах Азиатского континента используются как одна из составляющих закваски («китайские дрожжи», «рага») или же непосредственно для получения сброженных продуктов питания, т.к. соевый сыр, темпе. Для приготовления используются бобы сои, злаки (рис и др.), ядра кокосового ореха. Также мукоровые находят свое применение и для получения спирта из клубней картофеля.
Часть мукоровых способна вызывать микозы (мукоромикозы) легких (ложный туберкулез), мозга или других органов человека, домашней птицы и сельскохозяйственных животных. К ним относятся, например, абсидия ветвистая, мукор мелкий, ризопус Кона.
Внешне, колония мукора похожа на серый пушок или бежевый налет. Вызывает разложение органики и служит природным санитаром.
Дрожжи
Дрожжевой грибок известен всем хозяйкам, которые хоть однажды сталкивались с домашней выпечкой. Этот организм живет постоянно почкующимися колониями. Состоит из одного мицелия, часть перегородки отсутствует.Их причисляют к полезным организмам. Некоторые штаммы были выведены искусственным путем.
По своей природе простейшие дрожжи относятся к факультативным паразитам. Как большинство живых организмов, они умеют дышать кислородом и выделять углекислый газ. При взаимодействии с сахаром происходит брожение. Разные виды питаются субстратами. Одни лучше взаимодействуют с гексозой, а другие – с липидами или белками. В результате их жизнедеятельности возникает диацетил, сивушные масла, диметилсульфид и изоамиловый спирт – результат брожения.
Паразиты
В числе одноклеточных есть опасные для человека представители, которые способны вызывать разнообразные заболевания. Список паразитических представителей достаточно велик. К самым известным относятся те, что вызывают болезни кожи, волос, ногтей у человека, вредят растениям и животным.
Кожные заболевания способны вызвать трихофитон и микроспорум. Кандида является причиной кандидоза у женщин. От дерматофитов страдают ногти. Лишай и черные пятна на теле вызывает пьедра.
Ирина Селютина (Биолог):
Диагнозы микоза волосистой части головы устанавливаются на основании данных т.н. клинической картины и микроскопии вырванного для исследования волоса (соскоба чешуек) во влажном препарате с использованием КОН. Изучение внешнего и внутреннего вида стержня волоса, размер спор – позволяют идентифицировать паразита и назначить лечение.
Для растений опасна фитофтора. Она поражает корневую систему и листовой покров. Возникает гниль, часть растений гибнет.
Дрожжевой антимикробный препарат
Выделена дрожжевая культура, превосходящая Sacharomyces (сахаромицеты) по антибиотическому эффекту и обладающая широким спектром ферментативной активности.
1.Дрожжи и их место в жизни человека
Дрожжи – сборная группа одноклеточных грибов, насчитывающая около 500 видов, которые подразделяют на три класса – аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты. Образуют ограниченные бесцветные (большинство дрожжей), желтые или красные (базидиомицеттовые) колонии.
2. Исследуемая культура дрожжей
3. Медико-биологические аспекты применения исследуемой культуры
Выделенная культура Sacharomycesacedumlactum тоже является продуцентом антибиотиков, но для практического использования гораздо важнее ее повышенная ферментативная активность. По этому критерию ее можно характеризовать как всеядную и суперзащищенную. Этот вид дрожжей растет и размножается практически на всех средах растительного и животного происхождения, не требуя стерильных условий для посева. Доминирование среди других микроорганизмов, по-видимому, возникает благодаря широкому антибиотическому спектру метаболитов выделенной дрожжевой культуры. Это может быть связано с ее необычной протеазной активностью. При ферментации разных питательных сред исследуемая культура продуцирует сильные протеолитические ферменты. Одним из них является аналог сычужного фермента (реннина, химозина), который издавна используют в сыроварении для створаживания молока. Дрожжи производят этот фермент при высоком значении рН
Учитывая биологические достоинства выделенных дрожжей, целесообразно изучить возможности их использования для получения средств защиты растений, лекарственных средств для лечения диареи, отравлений и других заболеваний желудочно-кишечного тракта у животных, а также ферментных препаратов, прежде всего, для молочной и других отраслей пищевой промышленности.
