Дрожжи — одноклеточные грибы¶
Дрожжи — одноклеточные грибы, способные к спиртовому брожению, широко используемые в хлебопечении, виноделии, пивоварении и биотехнологии. К дрожжам относят более 1500 видов из нескольких отделов грибов, наиболее известен из них Saccharomyces cerevisiae (пекарные дрожжи). Дрожжи размножаются преимущественно почкованием, а при неблагоприятных условиях образуют споры.
¶Классификация
Дрожжи — не таксономическая группа, а морфологический тип: к дрожжам относят грибы разных систематических групп, у которых вегетативная стадия состоит из одиночных клеток.
| Группа | Примеры | Особенности |
|---|---|---|
| Базидиомицеты | Saccharomyces, Cryptococcus, Rhodotorula | Почкование, спороношение базидиями |
| Аскомицеты | Candida, Pichia, Yarrowia | Образование аскоспор |
| Неклассифицированные | Blastobotrys | Промежуточное положение |
Наиболее экономически значимый вид — Saccharomyces cerevisiae, используемый в хлебопечении и спиртовой промышленности. Второй по значению — Saccharomyces pastorianus, основной вид пивных дрожжей.
¶Строение и физиология
Клетка дрожжей имеет типичное для грибов строение: клеточную стенку из хитина и маннанов, цитоплазму, ядро, митохондрии, вакуоли и эндоплазматическую сеть. Размер клеток обычно составляет 5–10 мкм.
Дрожжи — факультативные анаэробы. В присутствии кислорода они дышат, усваивая глюкозу через цикл Кребса; в бескислородной среде переключаются на спиртовое брожение, превращая сахара в этанол и углекислый газ. Именно этот метаболизм лежит в основе хлебопечения (углекислый газ разрыхляет тесто) и виноделия (этанол и продукты брожения формируют вкус напитка).
¶Размножение
Основной способ размножения дрожжей — бесполое почкование: на материнской клетке образуется бугорок, который постепенно увеличивается и отшнуровывается, образуя дочернюю клетку. При благоприятных условиях время деления составляет около 90 минут.
При истощении питательных сред и недостатке кислорода дрожжи переходят к половому размножению: образуют аскоспоры (у аскомицетов) или базидиоспоры (у базидиомицетов), устойчивые к неблагоприятным условиям. Некоторые виды способны к клеточному слиянию (гаметогамии).
¶Применение
¶Пищевая промышленность
- Хлебопечение — дрожжи выделяют CO₂, разрыхляющее тесто; в России производство хлеба на дрожжах ведётся с XIX века.
- Виноделие и пивоварение — спиртовое брожение создаёт алкогольную основу напитков.
- Кормовые дрожжи — биомасса Saccharomyces cerevisiae и Candida utilis используется как источник белка в кормах для животных.
¶Биотехнология
Дрожжи — один из основных объектов генной инженерии. Saccharomyces cerevisiae стал первым эукариотическим организмом, у которого был полностью секвенирован геном (1996 год). Дрожжи используются для производства инсулина, вакцин, ферментов и аминокислот.
¶Медицина
Препараты на основе дрожжей (дрожжевой экстракт, пивные дрожжи) применяются как источник витаминов группы B. Некоторые виды (Candida albicans) являются условно-патогенными и вызывают кандидоз при ослабленном иммунитете.
¶Дрожжи в России
В России дрожжевое производство началось в XIX веке: в 1870-х годах появились первые дрожжевые заводы, выпускавшие прессованные хлебные дрожжи. Крупнейшие производители в XX–XXI веках — «Саф-Нева» (Санкт-Петербург), «Ферментум» (Казань). В 2020-е годы российские предприятия обеспечивают значительную часть внутреннего рынка сухих дрожжей.
¶Интересные факты
- Дрожжи — один из немногих эукариотов, способных жить в бескислородной среде.
- В 2000 году дрожжи были отправлены в космос: на станции «Мир» изучали их поведение в невесомости.
- Способность дрожжей к брожению была открыта в XIX веке Луи Пастером, что заложило основы микробиологии.
¶Источники
- «Грибы» / под ред. М. В. Горленко. — М.: Наука.
- Кашкин П. Н. «Лекарственные грибы».
- Ситников В. П. «Дрожжи: биология, физиология, биотехнология».