MIKROBIOLOGIA

KOLOKWIUM nr 2

GRZYBY (pleśnie, drożdże)

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

1

Systematyka (skrócona)

Klasa:

Zygomycetes (sprzężniaki)

Rząd:

Mucorales

Rodzaj:

Mucor
Rhizopus

Klasa:

Ascomycetes (workowce)

Rodzaj:

Aspergillus
Penicillium

Klasa:

Deuteromycetes (grzyby niedoskonałe)

Rodzaj:

Geotrichum
Fusarium

Grzyby, podział:

a) pleśnie (grzyby nitkowate)
b) drożdże :

właściwe
nibydrożdże

Drożdże, charakterystyka:

;organizmy jednokomórkowe
;nie tworzą strzępek, ani grzybni
;nie wydzielają szkodliwych metabolitów
;drożdże właściwe należą do workowców, a nibydrożdże (drożdże

niezarodnikujące – nie rozmnażają się generatywnie) do grzybów
niedoskonałych

;kształt: okrągły, elipsoidalny, jajowaty, cylindryczny
;rozmiary: 2-7 μm szerokości, 3-10 μm długości
;warunki dla rozwoju: 25-30ºC, pH 4.0-6.0
;w warunkach tlenowych asymilują cukry z wytworzeniem dwutlenku

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

2

węgla i wody

;w warunkach beztlenowych prowadzą fermentację alkoholową

(fermentują cukry proste, dwucukry, nie wykorzystują skrobi)

;na podstawie fermentacji rafinozy wyróżnia się:

drożdże górnej fermentacji – fermentują w 1/3 rafinozę do

fruktozy oraz melobiozy, bardziej intensywny proces

drożdże dolnej fermentacji – fermentują rafinozę całkowicie,

mniej intensywny proces

;komórka drożdży zbudowana jest ze ściany komórkowej, błony

cytoplazmatycznej, cytoplazmy, jądra komórkowego, wakuoli,
substancji zapasowych, mitochondriów, lizosomów, rybosomów,
aparatów Golgiego

;ściana komórkowa wykazuje budowę warstwową; od zewnątrz

zbudowana jest głównie z mannanu i białka, środkową warstwę
stanowi glukan, natomiast wewnętrzną wraz z plazmolemmą
(błoną cytoplazmatyczną) tworzą substancje białkowe. Funkcją
ściany jest utrzymanie odpowiedniego kształtu komórki. Młode
komórki drożdży opatrzone są cienką i elastyczną ścianą, która
przyrasta i sztywnieje wraz z wiekiem komórki

;substancje zapasowe są odkładane w cytoplazmie komórek drożdży

rozwijających się w podłożach obfitych w substancje odżywcze
w postaci:

wolutyny - substancji o charakterze białkowym
glikogenu - rezerwowego węglowodanu, jego obecność

świadczy o dobrym odżywieniu komórek

tłuszczu - substancji zapasowej występującej w postaci

kropli zawieszonych w cytoplazmie lub
wakuoli

;drożdże w przemyśle fermentacyjnym to drożdże właściwe, zarodnikujące

(szlachetne), np. Saccharomyces cerevisiae rasy: Burdung,

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

3

Riesling, Tokaj, Madera
wykorzystywane do produkcji alkoholu, wina, piwa, glicerolu,
drożdzy piekarskich

;na powierzchni produktów płynnych tworzą grube naloty (kożuchy)
;drożdże osmofilne rozwijają się na produktach o niskiej aktywności wody

powodując psucie się suszonych owoców, miodu, soków
owocowych oraz produktów solonych

;gatunki o właściwościach lipolitycznych powodują plamy na maśle oraz

margarynie

Rozmnażanie drożdży:

;bezpłciowe – wegetatywne

pączkowanie:

występuje

u drożdży z rodzaju: Saccharomyces (klasa

Ascomycetes),

Rhodotorula (klasa Deuteromycetes)

opis: rozpoczyna się uwypukleniem ściany komórkowej na
powierzchni komórki macierzystej. W komórkach o kształcie
podłużnym uwypuklenia powstają na końcach, natomiast w
komórkach kulistych w dowolnym miejscu na powierzchni. W
komórce macierzystej zachodzi mitotyczny podział jądra na dwa
potomne. Jedno jądro wraz z częścią cytoplazmy dyfunduje do
powstałego uwypuklenia, zwanego pączkiem. Pączek stopniowo
powiększa się i zostaje oddzielony od komórki macierzystej ścianą
komórkową. W ten sposób wykształca się komórka potomna, która
może oddzielić się od komórki macierzystej stanowiąc
samodzielny organizm lub pozostać z nią złączona tworząc tzw.
pseudogrzybnię – pseudomycelium. Pączkowanie może być
wielobiegunowe – pączki tworzą się na całej powierzchni komórki
macierzystej, dwubiegunowe – na przeciwległych biegunach lub
jednobiegunowe – na jednym końcu komórki. Komórka potomna
jest genetycznie identyczna z macierzystą, jednak charakteryzuje ją
mniejszy rozmiar. Pączkowanie drożdży zachodzi przy
sprzyjających warunkach środowiskowych, dostępności
składnikówodżywczych, optymalnej temperaturze

podział prosty (rozszczepianie):

opis: przed właściwym rozszczepieniem dochodzi do podziału
mitotycznego jądra i cytoplazmy. Następnie powstaje poprzeczna
przegroda oddzielająca nowo powstałą komórkę. Obydwie
komórki potomne dziedziczą identyczny garnitur chromosomów.

zarodnikowanie:

opis: w niesprzyjających warunkach do rozwoju, drożdże mogą się
rozmnażać przez zarodnikowanie. U większości drożdży zarodniki
tworzą się partenogenetycznie – bezpłciowo (bez wcześniejszej
kopulacji). W komórce zarodnikującej dochodzi do podziału jądra,

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

4

które jest otaczane przez cytoplazmę i własne błony determinujące
kształt powstających zarodników. Przeciętnie powstaje od 4 do 8
zarodników w komórce. Kształt zarodników jest gatunkową cechą
diagnostyczną drożdży.

;płciowe – generatywne

opis: w populacji drożdży występuje zjawisko przemiany pokoleń,
czyli następowania po sobie pokolenia haploidalnego (o
pojedynczym garniturze chromosomów) i pokolenia diploidalnego.
Rozmnażanie płciowe drożdży polega na zlaniu się (kopulacji)
haploidalnych komórek o przeciwnych znakach koniugacyjnych
poprzez utworzone wyrostki.W powstałej komórce dochodzi do
kariogamii czyli zlania jąder komórkowych z wytworzeniem
zygoty (komórka diploidalna). Następnie zachodzi podział
(mejoza, mitoza). Każdy zarodnik potomny otaczany jest plazmą i
błoną. Utworzone w ten sposób haploidalne zarodniki (4-8 szt.)
zamknięte są we wnętrzu komórki tworząc worek (ascus). Ten
rodzaj rozmnażania charakterystyczny jest dla drożdży z klasy
workowców – Ascomycetes, np. Saccharomyces cerevisiae. Zygota
może również rozmnażać się na drodze wegetatywnej (przez
podział lub pączkowanie).

Drożdże zarodnikujące ASCOMYCETES

;należą tu drożdże z rodzaju Saccharomyces ( drożdże właściwe )
;na podłożach stałych tworzą miękkie i maziste kolonie o barwie kremowej/białej
;na podłożach płynnych opadają i tworzą osad na dnie naczynia
;rozmnażanie wegetatywne (pączkowanie) i generatywne

(tworzenie worków z zarodnikami)

;Saccharomyces cerevisiae stosowane w gorzelnictwie, piekarstwie, browarnictwie

Drożdże niezarodnikujące DEUTEROMYCETES

;słabe zdolności fermentacyjne
;tworzą grube naloty na powierzchni produktów spożywczych
;różowe zabarwienie u Rhodotorula

Pleśnie:

;

Podstawową jednostką budulcową pleśni jest wielokomórkowa lub wielojądrowa strzępka

(hypha). Zorganizowana struktura wielu strzępek nazywana jest grzybnią (mycelium).
Grzybnia może być zbudowana z komórek zawierających wiele jąder – wówczas mówimy
o grzybni jednokomórkowej inaczej cenocentrycznej. Natomiast gdy strzępki grzybni są
podzielone poprzecznymi przegrodami (septami) – mówimy o grzybni wielokomórkowej.
Wyróżnia się ponadto, grzybnię powierzchniową (powietrzną) oraz wgłębną (substratową).
Septy sąsiadujących komórek wykazują porowatość umożliwiając cytoplazmie i organellom
komórkowym swobodny przepływ. Kształt komórek pleśni jest zazwyczaj rurkowaty.
Ściana komórkowa zbudowana jest z chityny, glukanu, mannanu, białek i lipidów. Pod nią
znajduje się błona cytoplazmatyczna otaczająca cytoplazmę, w której zawieszone są
wszystkie organelle komórkowe charakterystyczne dla komórki eukariotycznej.
Wyróżniamy więc: jądro komórkowe z jąderkiem, mitochondria, lizosomy, rybosomy,

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

5

aparaty Golgiego, wakuole u dojrzałych komórek oraz retikulum endoplazmatyczne.
;Mają dużą zdolność zarodnikowania
;Wytwarzają ogromne ilości metabolitów
;Powodują straty płodów rolnych
;Wytwarzają mykotoksyny (wtórne metabolity) o silnym działaniu toksycznym (działanie

rakotwórcze, teratogenne, mutagenne, cytotoksyczne)

;Hodowla pleśni na podłożu zawierającym cukier (brzeczka słodowa), pH 5-6, temp. 18-22

stopni

;Mała odporność na wyższą temp, giną powyżej 60-70 stopni
;Pleśnie należą głównie do klas: Zygomycetes, Ascomycetes, Deuteromycetes
;Produkcja enzymów proteolitycznych, amylolitycznych, celulolitycznych, kwasów

organicznych (kw cytrynowy – Aspergillus niger, glukonowy)

;Aspergillus flavus – produkcja sosów sojowych
;Penicillium roqueforti I camemberti – produkcja serów pleśniowych
;Strzępki grzybni wgłębnej przerastają cały produkt
;Rozwojowi pleśni towarzyszy mięknięcie, powstawanie śluzów, upłynnienie produktu
;Rozwijają się w produktach suchych przechowywanych w wilgotnych warunkach
;Pleśnie z klasy Zygomycetes – powodują miękką zgniliznę owoców i warzyw oraz psucie

mięsa przechowywanego w chłodni; rozwijają się często na chlebie
np. Mucor muedo, Rhizopus nigricans

;Pleśnie z klasy Ascomycetes

Aspergillus – czarne kolonie na chlebie, warzywach, owocach, rosną dobrze

na produktach o niskiej aktywności wody, powodując psucie
produktów suchych, a także o wysokiej zawartości cukru lub soli

Penicilliium – niebieskie, szarozielone kolonie, powoduje miękką zgniliznę

owoców cytrusowych, psucie mięsa, jaj, pleśnienie serów, chleba
rozwijają się na ziarnie zbożowym podczas jego magazynowania
produkują toksyczne substancje, np. aflatoksyny, ochratoksyny

;Pleśnie z klasy Deuteromycetes – psucie się przechowywanych, wilgotnych owoców,

szkodniki produktów mleczarskich (rosną na nich w postaci
białego meszku), psucie chleba, owoców cytrusowych, mięsa
przechowywanego w chłodni
Rodzaj Fusarium – wytwarzanie mykotoksyn: zeralenon oraz
trichoteceny

Rozmnażanie pleśni:

;bezpłciowe – wegetatywne:

zarodnikowanie:

opis: rozmnażanie wegetatywne pleśni zachodzi głównie przez
tworzenie się zarodników (spor). Ze względu na budowę i sposób
powstawania spor wyróżnić można: endospory, konidia artrospory.
Endospory są to zarodniki wytwarzane w zarodniach zwanych
sporangium np. u Mucor i Rhizopus. Konidia są formowane
egzogenicznie (egzospory) na wierzchołkach strzępek
powietrznych np. u Aspergillus i Penicillium. Natomiast artrospory
powstają w wyniku fragmentacji strzępki wegetatywnej u pleśni
Geotrichum candidum.

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

6

;płciowe – generatywne:

opis: rozmnażanie płciowe polega na kopulacji dwóch komórek o
haploidalnej liczbie chromosomów z utworzeniem komórki
diploidalnej. W procesie można wyróżnić trzy etapy: plazmogamię,
kariogamię oraz mejozę. Plazmogamia polega na połączeniu
dwóch protoplastów i powstaniu komórki o dwóch jądrach
komórkowych. Kariogamia polega na połączeniu dwóch
haploidalnych jąder w jedno jądro diploidalne (zygota). Następnie
w wyniku podziału redukcyjnego - mejozy dochodzi do powstania
haploidalnych komórek potomnych – zarodników. Ze względu na
ilość zarodników i sposób ich powstawania wyróżniamy:
askospory (klasa Ascomycetes), zygospory (klasa Zygomycetes).

Klasa Zygomycetes – sprzężniaki

Charakterystyka klasy:

;Grzybnia jednokomórkowa (nie mają sept), wielojądrowa
;Szybki wzrost, luźna, puszysta grzybnia o barwie szaro-białej
;Klasę Zygomycetes reprezentują pleśnie
;Rozmnażanie wegetatywne:

zarodnikowanie (endospory) W wyniku rozwoju komórki
wegetatywnej strzępki powstaje strzępek owoconośny zwany
sporangioforem . Na szczycie sporangioforu formuje się zarodnia
– sporangium. W zarodni powstają zarodniki zwane
sporangiosporami. Zarodnia łączy się ze strzępką wegetatywną
kolumellą.

;Rozmnażanie generatywne:

w wyniku zlania dwóch odcinków strzępek grzybni (gametangia)
powstaje zygospora (forma przetrwalna), która kiełkuje tworząc
nową grzybnię.

;Rodzaj Rhizopus - Grzybnia pleśni z rodzaju Rhizopus sp. wrasta częściowo

pod powierzchnię za pomocą chwytników. Chwytniki wyrastają ze
stolonów (strzępek grzybni rosnącej na powierzchni). Ze strzępek
rozłogowych (stolonów) wyrastają wiązki sporangioforów, które
zakończone są zarodniami z zarodnikami wewnętrznymi
(endogennymi) – sporangiosporami
Występuje często na powierzchni produktów spożywczych np.
owocach i chlebie. Najważniejsi przedstawiciele to gatunki:
Rhizopus nigricans, Rhizopus microsporus, Rhizopus stolonifer.
Rhizopus nigricans – Często porasta produkty spożywcze np.
owoce i chleb, początkowo tworzy grzybnię białą, a następnie
szarą.

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

7

;

Rodzaj Mucor: Pleśnie tworzą pojedyncze zarodnie na szczycie

rozgałęzionych lub nie rozgałęzionych strzępek. Tworzą wysoką
grzybnię o wełniastej strukturze. Z grzybni ku górze wyrastają
pojedynczo strzępki zarodnionośne (sporangiofory, część
szczytowa nazywana jest kolumellą) zakończone zarodnią
(sporangium) wewnątrz których znajdują się zarodniki
sporangialne (sporangiospory). Po dojrzaniu zarodników zarodnia
pęka, uwolnione zarodniki kiełkują I tworzą nowe strzępki.
Występują na owocach, pieczywie oraz ziarnach zbóż.
Najważniejsi przedstawiciele to gatunki: Mucor mucedo, Mucor
racemosus, Mucor javanicus, Mucor rouxii

Klasa Ascomycetes – Workowce

Charakterystyka klasy:

;Wyróżnia się 2 grupy workowców: workowce drożdżoidalne (drożdże

właściwe) oraz workowce właściwe (należą tu głównie pleśnie –
Aspergillus i Penicilliium)

;Grzybnia wielokomórkowa (podzielona septami), strzępki silnie rozgałęzione

na podłożach stałych rozwijają sie koncentrycznie tworząc

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

8

regularne kolornie z barwną grzybnią i białym brzegiem

;Klasę Ascomycetes reprezentują drożdże i pleśnie
;Rozmnażanie wegetatywne (pleśnie):

z grzybni wyrasta strzępka owoconośna (konidiofor) na której
powierzchni znajdują się zarodniki zewnętrzne – konidia
(egzospory).

;Rozmnażanie generatywne (drożdże i pleśnie) wytwarzanie zarodników

(ascospor) w workach – zarodni (ascus)

;Rozmnażanie wegetatywne (drożdże):

pączkowanie (Saccharomyces sp.)
podział (Schizosaccharomyces sp.)

;Rodzaj Penicillium (Pędzlaki)

wytwarzają charakterystyczne rozgałęzione konidiofory (bez
kolumelli). Rozgałęzienia nazywane są metulami. Konidia
powstają na szczycie butelkowatych komórek konidiotwórczych –
fialidów. Fialidy wyrastają z metuli. Na metulach powstają fialdy
(sterigmy), na których wyrastają konidia. U pędzlaków nie
wyróżnia się kolumelli.
Pleśnie Penicillium bardzo często występują na produktach
spożywczych. Młoda grzybnia jest biała, a następnie przybiera
kolor zarodników charakterystycznych dla gatunku (np. żółty,
zielony, niebieski).
Penicillium roqueforti i Penicillium camemberti – stosowane do
produkcji serów z porostem i przerostem pleśni, odpowiednio
Roquefort i Camembert.
Penicillium glauber – stosowany do produkcji kwasu cytrynowego.
Penicillium notatum, Penicillium chrysogenum – do produkcji
antybiotyków.

;Rodzaj Aspergillus (Kropidlaki)

wytwarzają konidiofory nierozgałęzione, rozszerzone i
zaokrąglone. Konidiofory zakończone są kolumellą. Na
powierzchni kolumelli wyrastają fialidy (komórki konidiotwórcze -
sterigmy).
Pleśnie Aspergillus są bardziej puszyste niż pleśnie Penicillium,

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

9

młoda grzybnia jest biała, z czasem przybiera kolor zarodników
(czarny, zielony, brązowy).
Aspergillus niger – stosowany do produkcji preparatów enzymów
amylolitycznych, proteolitycznych i pektolitycznych oraz do
produkcji kwasu cytrynowego.
Aspergillus glaucus – powoduje psucie dżemów i konfitur.
Aspergillus flavus, Aspergillus ochraceus, Aspergillus oryzae,
Aspergillus parasiticus rozwijając się w produktach spożywczych
wytwarzają mikotoksyny. Wywołują one ostre zatrucia,
uszkodzenia wątroby, nerek i układu nerwowego.

Klasa Deuteromycetes – Fungi Imperfecti

Charakterystyka klasy:

;Grzybnia wielokomórkowa (podzielona septami), rozgałęziona
;Klasę Deuteromycetes reprezentują drożdże i pleśnie
;Rozmnażanie tylko wegetatywne
;Rozmnażanie wegetatywne - z grzybni wyrasta strzępka owoconośna

(konidiofor), na której powierzchni znajdują się zarodniki
zewnętrzne – konidia (egzospory) – rodzaje Aspergillus i
Penicillium, lub poprzez fragmentację strzępki wegetatywnej
(rodzaj Geotrichum).

;Pleśnie tworzą zarodniki zewnętrzne (egzogenne)
;Rodzaj Geotrichum – Najważniejszym przedstawicielem jest tzw. pleśń

mleczna Geotrichum candidum (stare nazwy Oospora lactis,
Endomyces lactis). Geotrichum candidum metabolizuje kwas
mlekowy powodując odkwaszanie produktów takich jak kiszonki i
fermentowane produkty mleczne. Pleśń mleczna syntetyzuje
enzymy – lipazy do 1% alkoholu i rozkłada białka. Geotrichum sp.
rozmnaża się przez artrospory (oidia, oospory) powstające w
wyniku fragmentacji strzępki wegetatywnej

;Rodzaj Fusarium – grzybnia Fusarium zwykle zabarwiona jest na kolor

czerwony, różowy. Często występuje na roślinach, głównie
zbożach oraz pieczywie, wytwarzając mikotoksyny np. Fusarium
graminearum, Fusarium sporotrichoides, Fusarium proliferatum,
Fusarium lini, Fusarium avenaceum wytwarzają dwa rodzaje
zarodników: wielokomorowe makrokonidia, małe – mikrokonidia z
poprzeczną przegrodą.

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

10

Patogeny roślin, produkcja silnych toksyn

;Rodzaj Alternaria

wełniasta (sfilcowana) grzybnia o zabarwieniu szarozielonym,
powodują powstawanie czarnych plam na powierzchni produktów,
tworzą wielokomorowe, ciemne zarodniki

;Rodzaj Cladosporium

powodują powstawanie czarnych plam na powierzchni produktów,
ciemnienie ziarna zbożowego,
gruba sfilcowana grzybnia

Metody badania grzybów:

;powiększenia 150-600x
;na preparatach przeżyciowych wykonanych w kropli spłaszczonej
;barwienie (roztworem błękity metylenowego) przeżyciowe u drożdży pozwala

oznaczyć żywotność I wykryć substancje zapasowe; martwe
komórki barwią się na niebiesko, a komórki żywe pozostają
bezbarwne

;obecność glikogenu – płyn Lugola, czerwonobrunatne ziarnistości glikogenu

na tle żółto zabarwionej protoplazmy

;obecność tłuszczu – roztwór Sudanu, krople tłuszczu przyjmują zabarwienie

granatowe

DietetykaUP, Mikrobiologia żywności, kolokwium nr 2 – Grzyby (pleśnie, drożdże)

11