Морфология дрожжей. Классификация дрожжей

Морфология дрожжей

Дрожжи – одноклеточные, неподвижные, не образующие мицелия микроорганизмы, относящиеся к сумчатым плесневым грибам класса аскомицетес (Ascomycetes). Форма дрожжевых клеток чаще всего овальная, яйцевидная или эллипсовидная. Реже встречаются дрожжи палочковидные и лимонообразные (рис. 6). По своим размерам это довольно крупные микроорганизмы: длина клетки 5–12 мкм, ширина 2–6 мкм. Дрожжевые клетки имеют клеточную оболочку, протоплазматическую мембрану, протоплазму и ясно выраженное ядро. У молодых клеток протоплазма тонкозернистая, по мере старения образуются вакуоли, заполненные клеточным соком. В качестве запасных питательных веществ в протоплазме могут быть включения гликогена, волютина и капельки жира. В некоторых дрожжевых клетках количество жира достигает 30–50 % их массы. Такие дрожжи используются в производстве для дрожжевания кормов. Кроме того, дрожжи ‑ хорошие продуценты белка и витаминов, например, комплекса витаминов группы В, витамина Д.

Рис. 5. Дрожжи:

а – хлебные, б – винные, г – кефирные, д – спорообразующие

Вегетативное размножение дрожжей может осуществляться по способу почкования, деления и смешанным типом – почкующимся делением.

При половом способе размножения две клетки сливаются, образуется зигота, которая превращается в аск. В аске формируются 2–12 и более спор. Количество спор и их форма (округлые, серповидные, овальные и т. д. ) рассматриваются как систематические признаки, определяющие видовую принадлежность. При прорастании из каждой споры образуется вегетативная клетка дрожжей (рис. 6).

Классификация дрожжей

Дрожжи и дрожжеподобные грибы относятся к сумчатым, базидиомицетам и несовершенным грибам – Ascomycetes, Basidiomycetes и Deuteromycetes (схема 2).

В класс Ascomycetes входит порядок Endomycetales –дрожжеподобные сумчатые грибы, образующие эндоспоры. К этому порядку относятся семейства Saccharomycetaceae  –  дрожжи, размножающиеся почкованием; Schizosaccnaromycetaceae – дрожжи, размножающиеся делением.

Saccharomicodaceae – лимонновидные дрожжи, размножение которых начинается по типу почкования, а заканчивается по типу деления. К семейству Saccharomycetaceae принадлежит хорошо изученный род Saccharomyces (сахаромицес), к которому относится большинство культурных дрожжей, применяемых в промышленности.

Дрожжи этого рода размножаются почкованием и способны к спорообразованию. Отдельные их виды различаются способностью сбраживать те или иные сахара, интенсивностью брожения, количеством образуемого спирта, оптимальными температурами почкования и образования спор и другими признаками. Два вида этого рода наиболее широко применяют в промышленности.

Схема 2

Sacch. сerevisiae – дрожжи округлой или овальной формы; используются в производстве этилового спирта, пивоварении, квасоварении и хлебопечении; в различных отраслях применяются свои расы дрожжей; Sacch. ellipsoideus (S. vini) – дрожжи эллипсоидной формы, применяются преимущественно в виноделии; этот вид также представлен многими расами.

Некоторые другие виды рода Saccharomyces, нередко называемые дикими дрожжами, являются возбудителями порчи многих пищевых продуктов.

Класс Basidiomycetes представлен дрожжами, образующими половые структуры базидиального типа (базидиоспоры). Большая часть этих дрожжей родственна головневым грибам.

К классу Deuteromycetes относятся дрожжеподобные организмы, не образующие эндоспор. Они размножаются почкованием. Интерес представляют роды кандида (Candida), родоторула (Rhodotorula) и торулопсис (Torulopsis). Представители их широко распространены в природе, они аэробы, многие вызывают порчу различных продуктов: вин, пива, пекарских дрожжей, квашеных овощей, безалкогольных напитков и многих других продуктов.

Имеются виды дрожжей рода Candida, вызывающие заболевания (кандидозы) у людей, при этом поражаются слизистые рта и других органов. Есть и полезные виды рода Candida, они широко применяются в микробиологической промышленности: при получении белково-витаминного препарата для нужд животноводства и птицеводства, органических кислот, многоатомных спиртов; представители этого рода принимают участие в очистке сточных вод, являясь компонентами активного ила, участвуют в очистке почвы и морской воды от нефтяных загрязнений. Дрожжи рода Candida размножаются многосторонним почкованием, большинство видов образуют псевдомицелий. Псевдомицелий часто бывает дифференцирован на псевдогифы и бластоспоры. Бластоспорами у дрожжей называют вегетативные споры, образующиеся путем почкования на псевдомицелии. Они обычно круглой или овальной формы и располагаются по отношению к псевдомицелиальным клеткам в определенном порядке, образуя или цепочки, или мутовки.

К несовершенным грибам относятся также широко распространенные в природе виды дрожжей рода Rhodotorula, отличающиеся желтой или красной окраской за счет содержания каротиноидов. Их применяют для обогащения полученной биомассы провитамином А.

Дрожжи рода Torulopsis имеют круглую или овальную форму. Многие вызывают лишь слабое спиртовое брожение. Отдельные виды используют в производстве кумыса и кефира.