Використання цвілевих грибів і дріжджів

З великого царства грибів, які налічують понад 100 тисяч видів, цвілеві гриби і дріжджі - найбільш незвичайний вид. Потенціал і сфера їх використання людиною надзвичайно широка. Але крім корисних, здатних служити на благо, з них зустрічається чимало таких, шкода від яких зачіпає різні сфери існування.

Використання цвілевих грибів і дріжджів

Історія досліджень

Винахід мікроскопа дозволило людям зайнятися дослідженнями живих організмів малого розміру. Поступово воно вилилося в цілу науку, що вивчає їх будова, місце існування, умови зростання і розмноження, що отримала назву мікробіологія. Основоположник цієї науки голландський учений А. Лёвенгук. Він перший описав їх різновиди та форми. Важливим відкриттям іншого французького вченого, Л. Пастера, стало виявлення здатності цих мікроорганізмів не тільки переробляти залишки мертвих органічних сполук, але і очищати воду і грунт.

Він також довів, що гриби і дріжджові організми здатні виконувати корисні для людини функції і приносити шкоду.

З розвитком мікробіології було зроблено багато найважливіших відкриттів російськими вченими: Л. С. Ценковського, І.І. Мечникова, М. Ф. Гамалія, Д. І. Івановського і іншими. З їх допомогою вперше була закладена основа вчення про антибіотики і з`явилася наука, що вивчає віруси - вірусологія.

В даний час вивчення цвілевих грибів, дріжджів, а також їх застосування і впливу приділяється багато сил і часу, відкриваючи нові можливості для їх використання у багатьох галузях народного господарства.

Загальна характеристика

Гриби - смачні і корисні дари природи, зустрічаються в лісах і на луках, вони мають великі плодові тіла. Але науці відомий не менш корисний і більш різноманітний з зустрічаються представників цього царства - пліснявий вид грибів.

Вони з`явилися приблизно 200 млн. Років тому.

Деякі різновиди відносяться до міцеліальних, що складається з ниткоподібних розгалужень - гіф.

Інші - до дріжджовим (клітинам округлої форми), вони розмножуються брунькуванням.

І останній вид - макроміцети - вони є традиційними в нашому розумінні грибами.

Пліснява

До цвілевих грибів відносяться гриби мікроскопічних розмірів, побачити які неозброєним оком неможливо.

Загальна їх назва - мікроміцети - група грибів, що відносяться до нижчих. За типом харчування більшість з них - редуценти. Їх головна характеристика - здатність обробляти останки живих організмів, перетворюючи їх в органічні і неорганічні сполуки. Але є і консументи, в основному - патогенні, які володіють здатністю використовувати в їжу готову органіку.

Поширення в природі мають практично повсюдне. Важко переоцінити їх значення в круговороті біосфери. Вони невибагливі до умов проживання: головне для них - тепло, підвищена вологість і живильне середовище. Колонії їх здатні вражати органічні і неорганічні речовини, утворюючи характерні нальоти.

Будова більшості цвілевих грибів, незважаючи на різноманітність їх видів, має спільні риси. Міцелій їх має багато розгалужень, не утворюючи великих плодових тел. Вегетативне тіло їх складається з великої кількості тонких ниток - гіфів, що поширюються на поверхні або всередині живого організму, на якому він паразитує. При цьому він може займати великі площі і швидко розростатися. Вони - еукаріоти, т. Е. Їх клітини містять ядро ​​і генетичний апарат в ній, на відміну від прокаріотів, до яких належать бактерії. Їх клітини не містять хлорофілу, який дає рослинам зелений колір і здатність переробляти вуглекислий газ в поживні речовини.

Розмножуються наступними способами:

• вегетативно - частинами міцелію, які, поширюючись, починають існувати в живильному середовищі, як самостійний організм;
• статевим шляхом - коли дві статеві клітини утворюють зиготу, з`єднуючись;
• безстатевим, що є основним, т. е. використовуючи мікроспори.

дріжджі

Для життя дріжджів необхідний кисень

Дріжджі відносяться до одноклітинних грибів, налічують понад 1500 видів представників аскомицетов і базидиомицетов. Вважаються одними з найдавніших рослин, які культивує людина. Вони не мають міцелію. Форма клітини буває різна, а розміри варіюються від 6 - 12 мкм до 40 мкм. Це представники органотрофних еукаріотів, що використовують для харчування органічні речовини, щоб отримати вуглець і енергію для життєдіяльності.

Відрізняються тим, що вони більш вимогливі до умов живлення, ніж цвілеві гриби. Для життя цих одноклітинних необхідний кисень, але при його відсутності вони отримують енергію з утворених в процесі бродіння спиртів. В анаеробних умовах можуть харчуватися тільки глюкозою, а в аеробних - використовують вуглеводні, органічні та ароматичні сполуки, спирти і жири.

Розмножуються дріжджі за допомогою ділення або статевим шляхом і процес цей при оптимальних умовах відбувається з великою швидкістю. Розподіл або брунькування проходить шляхом утворення і, у міру зростання, відділення від материнської клітини нової, яка виросла до певних розмірів.

Види цвілі і дріжджів

Класифікація, відомих науці цвілевих грибів, налічує понад 300 різновидів. Систематика найвідоміших з них має наступний опис:

1. Пеницилл - найвідоміші представники роду існуючих цвілевих грибів. Вони зустрічаються в різних місцях, природним середовищем їх проживання є грунт. Включають підвиди - сапротрофи і слабкі паразити. Поділ цих пологів на секції базується на особливостях будови конидиеносцев і залежить від ярусности пензликів, що мають конідії. Антибіотик пеніцилін відноситься до найвідоміших їх продуцентів. Плодові тіла близько 40 їх видів виглядають як клейстотеции, видатні без спеціальних засобів і мають різні кольори. Міцелій його розгалужених і прозорий. Розмножується за допомогою спор.
2. Аспергіли - вищі аеробні цвілі, що утворюють пухнасті колонії плоскої форми. Міцелій має перегородки, поширюється спорами. Надзвичайно стійкі до впливу зовнішнього середовища. Воліють збагачені киснем і вуглецем субстрати - полісахариди і моносахариди, заражають також крахмалосодержащие види, зустрічаючись на хлібі та інших харчових продуктах.
3. Мукор - поширений в грунті рід нижчих цвілевих грибів, міцелій якого представляє одну велику розгалужену клітину, яка не має перегородок. Вершина кожного його не має кольору спорангієносцями, що досягає кілька сантиметрів завдовжки, закінчується чорною голівкою. Ці гриби утворюють цвіль на харчових продуктах і відрізняються здатністю викликати мікози. Мукор - сапротрофи за типом харчування.
4. Фузаріум - це анаморфное пліснявий гриб роду аскомікотових. Приносять значної шкоди народному господарству, вражаючи рослини і тварин. Викликають цілий ряд хвороб, відомих під загальною назвою фузаріоз. Деякі здатні розвиватися в симбіозі з рослинами, мешкаючи на їх коренях і продукуючи виділення речовин, благотворно впливають на рослину.

Дріжджові гриби поділяються на групи за способом розмноження і деяким іншим особливостям. Виділяють неспорообразующие або аспорогенні і споробразующіе або спорогенние. Перші часто називають дріжджоподібними і виділяють наступні їх пологи:

• Кандида - рід утворює помилковий міцелій і розмножується за допомогою брунькування;
• Торулопсіс - рід має клітини круглої і овальної форми, не утворюють лжеміцелія і слабо зброджують вуглеводи, часто будучи шкідниками;
• Родоторула - розмножуються на харчових продуктах, утворюючи пігмент - червоний, жовтий, рожевий і чорний.

З спороутворююча відділу виділяють три сімейства: Сахароміцетовие, Шізосахароміцетовие і Сахаромікодовие. Перші відрізняються здатністю зброджувати цукру, другі - застосовують в бродильной промисловості, треті - відносять до шкідників цієї галузі.

Використання людиною

Гриби цвілі застосовуються в багатьох сферах діяльності людини. Особливо важлива їх роль в харчовій промисловості і медицині.

Однак далеко не завжди вони приносять користь, приносячи шкоду і збитки, змушуючи витрачати чимало коштів, зусиль на боротьбу з ними і їх руйнівним впливом.

У харчовій промисловості

Дріжджі знайшли своє застосування в кулінарії

Цвіль і дріжджі використовують в харчовій промисловості.

При випічці застосовують дріжджі - вони надають хлібу пористість, додаткові поживні властивості і збільшують термін його збереження в свіжому вигляді. А що додається в них фермент амілаза, що виділяється цвілевих грибів, покращує його аромат і смак. При цьому інший фермент - інвертаза - подовжує термін зберігання кондитерських виробів.

Його додають в процесі пивоваріння. Для виробництва спирту застосовують спеціальний дріжджовий гриб, виділений з водоростей, а для вина - чисті культури дріжджів певного виду, що додають йому особливого смаку й аромату.

При виробництві сирів і кисломолочних продуктів застосовують культури дріжджових грибів і деякі види цвілі. У сбраживании молока для виробництва кефіру беруть участь гриби поряд з бактеріями. У виробництві сирів для їх закваски застосовують гриби роду Торул. А їх представник роду пеніціллум незамінний для отримання сортів камамбер, рокфор і брі, надаючи їм характерний наліт цвілі і неповторний пліснявий смак.

Якість м`ясних і рибних продуктів покращує фермент протеїназ грибного походження. З сирого і жорсткого м`яса або риби низької якості він робить ніжний і м`який продукт, покращуючи також його смак. Дріжджовий гриб роду Торулопсіс, доданий в вершкове масло, не дозволяє йому дивуватися іншим видам цвілі, значно погіршують його смак і скорочують терміни зберігання. А Аспергіллус, конідії якого виглядають як чорна цвіль, виробляє лимонну кислоту.

У сільському господарстві та інших галузях

У сільському господарстві також широко використовують цвілеві гриби і речовини, отримані на їх основі. Одержуваний з них триходермин з успіхом пригнічує ріст патогенних мікроорганізмів, що вражають рослини. Деякі види цвілевих грибів, небезпечні для комах - шкідників, використовують в боротьбі з ними. Деякі гриби роду Фузаріум сприяють зростанню рослин і збільшення їх продуктивності.

Однак серед них існує чимало паразитів, відповідальних за псування і скорочення термінів зберігання продукції, виділяючи в процесі життєдіяльності токсини. Вони навіть можуть призвести до самозаймання легкозаймистою продукції - сіна, соломи, фуражу зернових культур. Для боротьби з ними використовують пестициди.

Використання в медицині

Пліснява широко використовуються людиною в медичних цілях. Неоціненна допомога їх представника, пеніціллум, в створенні антибіотика пеніциліну, поява якого допомогло врятувати і здоров`я мільйонів людей. На сьогодні одним з найбільш затребуваність і ефективних їх груп є цефалоспорини. Розвиток мікробіології дозволило провести випробування, при яких шляхом оброблення цвілевих грибів хімічними мутагенами, були отримані їх форми - анкоміцети, які продукують пеніцилін, стрептоміцин і виробляють інші антибіотики у великих кількостях.

Не менш важливими препаратами, отриманими з цвілевих грибів, стали статини, що застосовуються для зниження рівня холестерину і лікування атеросклерозу.

Застосування дріжджів в медицині не менш актуально. У висушеному вигляді їх використовують для отримання ліків і БАДів, в рідкому вигляді - застосовуються для лікування алергії і відновлення мікрофлори шлунково-кишкового тракту.

Патогенні гриби і заходи боротьби

Температура і умови вологості будинки гарні для розмноження і життя грибний цвілі.

У людини часто спостерігається алергічна реакція на цвілеві гриби. Вплив чорної цвілі в будинку полягає у виділенні токсинів. Вони проникають в дихальні шляхи, підриваючи здоров`я і провокуючи ускладнення. Для знищення чорної цвілі проводять дезінфекцію за допомогою засобів, що знищують шкідливі штами і заходи по боротьбі з вогкістю.

Небезпечні також отруєння цвілими харчовими продуктами. Найшкідливіший з них - гриб аспергіл жовтий, має властивість рости практично на всіх харчових субстратах - бобових і олійних культурах, какао, кава, сушеної риби, джемі.

Навіть у високотехнологічному виробництві полімерних матеріалів важливою задачею є їх захист від біопошкоджень патогенними пліснявими грибами. Визначення параметрів стійкості полімерів до таких агентам допомагає запобігти їх руйнуванню і збільшити термін служби.

висновок

Інформація про розвиток науки мікробіології і виявлених нею фактів постійно поповнюється. Завдання людини - направити властивості цвілевих грибів в потрібне русло.