Drożdże: zastosowanie: przemysł gorzelniczy - spirytus, winiarski – wino, piwowarski – piwo, produkcja drożdży piekarskich, fermentowane produkty dalekowschodnie, otrzymywanie białka mikrobiolog oraz ekstraktu drożdżowego Grzyby strzępkowe (pleśnie): zastosow: sery pleśniowe, kwas cytrynowy, preparaty enzymatyczne Drożdże patogenne – grzyby te sa głównie przyczyną tzw grzybic, powodują infekcje oportunistyczne i szczególnie sa groxne dla osób z upośled funkcją układu immunologicznego. Główne gatunki dr patog to: Candida albicans – należy do prawidłowej mikroflory ludzkiej, ale przy obniżonej odporności wywołuje infekcje powierzchniowe błon śluzowych (np. pleśniawki w jamei ustnej, grzybice pochwy) Cryptococcus neoformans – drożdże otoczkujące, występujące w kale ptaków (np. gołębi), niebezpieczne dla chorych na AIDS – wywołują zapalenie opon mózgowych. Różne inne gatunki drożdży – są odpowiedzialne za takie powierzchniowe infekcje skóry, jak np. łupież pstry, grzybice włosów. Patogenne grzyby strzępkowe (pleśniaki) – toksyczne infekcje wywoływane przez pleśniaki dotyczą głównie: płuc, skóry, ale także zatok przynosowych, oczu, podniebienia i mózgu – szkodliwe działanie wdychanych zarodników. Główne rodzaje to: Aspergillus – powoduje alergiczną aspergilozę z objawami podobnymi do astmy Grzyby z rzędu Mucorales – infekcja zwana mukormikozą, np. nosowo – mózgową Dermatofity – powodują powierzchniowe infekcje paznokci, skóry i włosów (popularna grzybica) Mikotoksyny – wtórne metabolity grzybów strzępkowych wytwarzane przez niektóre grzyby, które mogą wywołać choroby o różnym nasileniu oraz śmierć ludzi i zwierząt. Są odporne na działanie wysokich temp (np. w procesach technolog), z reguły są niskocząsteczkowymu substancjami, w stosunku do których organizm nie może wytworzyć żadnych przeciwciał, wywołują choroby okreslane mianem mikotoksykazy. Zagrożenia wywołane przez mikotoksyny: marskość wątroby, krwotoczność, zakłócenia działania przewodu pokarmowego, działanie rakotwórcze, uszkodzenie narządów płciowych, uszkodzenie nerek, porażenie układu nerwowego, upośledzenie funkcji różnych narządów Drożdże amorficzne – niezdolne do rozmnażania generatywnego, ale nie tworzące odrębnego taksonu (wcześniej zaliczane do Deuteromycetes), Rodzaj: Cryptococcus, Candida, Rhodotorula, Torula, Aurebasidium Grzyby anamorficzne – niezdolne do rozmnażania generatywnego, ale nei tworzące odrębnego taksonu (wcześniej zaliczane do Deuteromycetes)
Grzyby – fungi, myco ta, tworzą w świecie roślin ogromną grupę organizmów, obejmującą ok 200 tys gatunków. Są to org eukariotyczne, mające właściwe jądro komórkowe otoczone błoną jądrową, zawierające chromosomy, stoją na wyższym poziomie ewolucyjnym niż bakterie.Zaliczne sa do królestwa roślin gromady myco ta. Dzieli się ona na 2 typy: myxomycota (śluzorośla), eumycota (grzyby właściwe). Grzyby są heterotrofami, nie mają chlorofilu, nei mają zdolności fotosyntetycznego wiązania CO2 i muszą mrozy stać z organicznych związków węgla. Wykazują większą niż bakterie odporność na wiele czynników zewnętrznych. Ich optimum rozwoju to 20 – 30 stC. W żywności spotyka się głównie 3 klasy: zygomycetes, ascomycetes, deuteromycetes. 5 klas grzybów: lęgni owce, sprzężniaki, workowce, podstawczaki, grzyby niedoskonałe Grzyby dzielą się na: pleśnie i drożdże. Do pleśni są zaliczane do nich grzyby, których postacią wegetatywną jest strzępek, natomiast do drożdży, grzyby o pojedynczych okrągłych eliptycznych lub cylindrycznych komórkach. DROŻDŻE - są florą szeroko rozprzestrzenioną w przyrodzie, można je znaleźć w owocach, warzywach, lisciach drzew, sokach, miodach, przetw spoż, w powietrzu, kurzu. Komórki drożdży – najcz mają kształt: okrągły, owalny, eliptyczny, wydłużony, przypominające figury geometr, otoczona jest ścianą kom, która od cytoplazmy oddziela błona cytopl, w cytopl zawieszone są organelle: jądro, jąderko, mitochondria, rybosomy, reticulum endo, wodniczki, materiał zapasowy(wolutyna, glikogen, krople tłuszczu) Ściana kom – zbudowana w 80% z polisacharydów – mannanu i glukanu oraz białka i chityny. Ściana chroni kom i nadaje jej kształt. Błona cytopl – w młodych kom cienka i elastyczna, w starszych grubsza. Bierze aktywny udział w przyjmowaniu i wydalaniu sus przez kom oraz ma wpływ na ich przenikanie Cytoplazma – w młodych kom jednolita, starszych ziarnista. Jądro – kształt kulisty, ale może być też elipsoidalne lub wrzecionowate. Otoczone 2warstw porowatą błoną jądrową, zawiera białko oraz duże il kwasu dezoksyrybonukleinowego, który jest w chromosomach. Przyjmuje się, że w każdym chromosomie jest jedna podwójna spirala DNA i białko. Reguluje przemianę materii całej komórki i jest nośnikiem informacji genetycznej. Jąderko – można zauważyć je w jądrze, w którym w danej chwili nie jest w stadium podziału. Znajdują się w nim duże ilości RNA, bierze udział w tworzeniu rybosomów. Mitochondria – otoczone po2 błoną, składają się z 80% z białka i 20% z lipidów. Zachodzą w nich procesy oddychania i wytwarzania energii. Znajduje się w nich ok 40 enzymów cyklu kwasów trój karboksylowych, łańcucha oddechowego… Reticulum endoplazmatyczne – struktura złożona z błon tworzących system kanalików, rureczek i pęcherzyków, gł skł tych błon są lipoproteidy, a jako skł dodatk mogą występować białka i inne zw. Rybosomy – organelle systematyzujące białka, częściowo rozproszone są w cytoplazmie, jednak większośc umiejscowiona jest przy błonach reticulum endop, przy mitochondr i innych str kom. Wakuole – otoczone 3warstw błoną i wypełnione tzw sokiem kom, znajduje się w nich materiał zapasowy kom – lipidy, jony K, aminokwasy. Wyst tu niekt enzymy hydrolityczne np. proteazy, esterazy, więc w wodniczkach mogą przebiegać procesy hydrolizy białek i kw nukleinowych. Wolutyna – ziarno metachromatynowe, zbudowane z polifosforanów, może się gromadzić w cytoplazmie i wodniczkach.Substancje zapasowe – krople tłuszczu obojętnego (trój glicerydy), ziarna glikogenu, mannitol, ergosterol.Drożdże na podłożu płynnym rosną w postaci osadu powodując zmętnienie płynu, a na stałym ich kolonie są podobne do kolonii bakterii, wypukłe, błyszczące, czasem uche, pomarszczone, kremowe lub innego koloru. Drożdże dzikie – są szkodnikami wielu prod spoż, słaba zdolność fermentacji, a produkty ich metabolizmu często hamują procesy pączkowania drożdży szlachetnych. Drożdże szlachetne – gatunki wykorzystywane w gałęziach przemysłu fermentacyjnego i jako drożdże paszowe, izoluje się je z drożdży dzikich i dzięki selekcji oraz krzyżówkom genetycznym otrzymuje się gatunki szczególnie przydatne w określonych branżach przem spoz. Rozmnażanie drożdży: ROZMNAŻANIE WEGETATYWNE: 1) pączkowanie – rozp się wytworzeniem na kom macierzystego uwypuklenia, które się stopniowo powię i tworzy pączek. W tym cz jądro dzieli się na drodze mitozy i jedno z 2 jąder potomnych wraz z częścią cytoplazmy przemieszcza się do pączka. W końcowej fazie pączkowanie pączek zostaje oddzielony dod kom macierzystej błoną cytoplazmatyczną i ścia kom. Po zak procesie podziału przez jakiś cz kom pozostają razem, a potem bez problemu rozdzielają się. Pącz wieloboczne – gdy młode kom tworzą się na całej pow komórki macierzystej, gdy tylko z jednej str – pącz 1biegunowe, gdy z obu str – 2biegunowe. 2) rozszczepienie – przed podziałem cylindryczna kom drożdży wydłuża się, jądro dzieli się w wyniku mitozy na 2 jądra potomne, które przemieszczają się do przeciwnych biegunów kom. W śr jej cz następuje wnikanie do środka błony cytoplazm, a nast również ściany kom. W taki spos rozmn się drożdże rodzaju Schizosaccharomycetes. ROZMNAŻANIE GENERATYWNE: W rozmnaż płciowym 2 kom haploidalne kopulują, tworząc zygotę, jeśli jest to kopulacja jader 2 morfologicznie podobnie kom, to mamy do czynienia z proc izogamicznym, jeśli nast. Sprzężenie 2 kom o odmiennych cechach morfolog, to proc heterogamiczny. W proc zespolenia kom nast pierw rozpuszczenie ich ściany kom i poł cytoplazmy, jądra ustawiają się b blisko siebie. 2 etap to kariogamia - zespolenie jąder, a powstające jądro diploidalne jest zygotą. 3 etap – mejoza – redukcja chromosomów 4 etap – podział mitotyczny, tworzy się 4, 8, 12, 16 lub 18 jąder. Septy – tworzą się w określonych odstępach, zależnie od rodzaju oraz warunków środowiskowych. Nadają one strzępkom większą sztywność, mogą mieć otwory, przez które moż przepływać cytoplazma lub jądra sąsiadujących komórek. Właściwości drożdży: są heterotrofami, jako źródło C wykorzystują cukry proste – monosach – glukozę, mannozę, fruktozę, czasami złożone, lub tri sacharydy np. rafinozę, ale tylko gatunki wytwarzające melibiozę (alfa-galaktozydazę) Nie wykorzystuja skrobii i innych polisacharydów jako źródeł C. Źródłem N dla drożdży są najcz zw org, niektóre gat asymilują N nieorg, np. w postaci jonów NO3-. Optimum temp do wzrostu 20-30 st C. Giną powyżej 70. Charakteryzuje je zdolność do asymilacji i fermentowania różnych zw jako jedynego źródła C. Rodzina Saccharomycetaceae – org jednokom, rozmn się przez pączkowanie, wytwarzanie zarodników płciowych, najliczniejsza rodzina, obejmuje 20 rodz. Sacharomyces – drożdże o kulistych, owalnych kom. Na stałym podłożu tworzą kremowe lub białe miękkie i wilgotne kolonie. Na płynnym rosną w postaci osadu na dnie probówki. Rozmn się wegetatywnie przez pączkowanie oraz tworzenie okrągłych zarodników w workach. Należą do drożdży szlachetnych. Najpopular gat tego rodz to saccharomyces carevisiae. Gat ten przeprowadza fermentacje alk z wydaj 10-11%, niekiedy i 18%. Rasy piekarskie – muszą char się szybkim rozmnaża,z dolnoscią wytwarzania dużej ilości CO2 podnoszącego ciasto. Enzymy amylolityczne mąki rozkładają skrobię, a drożdże fermentują glukozę. Rasy piekarskie muszą char się wytrz term. Rasy gorzelnicze – drożdże górnej fermentacji, stosowane miesz ras char się tym, ze w ciągu 2-3dni wytwarzają duże il alkoholu etylowego o stęż do 11%. Rasy piwowarskie – drożdże dolnej i górnej fermentacji, w zal od stopnia odfermentowania brzeczki odróżnia się drożdże wysoko i nisko odfermentujące. Rasy winiarskie – drożdże dolnej fermentacji, łątwo koagulujące i opadające na dno. W zal od rasy drożdże te różnią się wytrzym na SO2 i ilością wytw alko etylowego. Nazwy rasy pochodzą od miejscowości lub typu wina. Badanie makroskopowe – na podłożu stałym i płynnym: na podłożu płynnym zwr się uwagę na: stopień zmętnienia pożywki, oznaki gazowania pożywki, powstawanie osadu na dnie probówki, utworzenie kożuszka, wysepek, pierścienia lub cienkiej błonki na powierzchnio pożywki, utworzenie błonki pełzającej po ściankach probówki, na podłożu stałym: charakter wzrostu kolonii (wysepkowaty, jednolity, zwarty, wgłębny), powierzchnia kolonii (lśniąca, matowa, gruba, cienka), struktura kolonii (gładka, ziarnista, pofałdowana), barwa (biała, szara, żółta, czerwona), kształt (okrągły, owalny, nieregularny) Badanie mikroskopowe: kształt i wielkość kom – prep przyż wyk się z 2-3 dniowej hodowli rozw się na podłożu płynnym w temp 25stC, w celu określenia przeciętnej wielkości mierzy się dł i szer Przyn 20kom. W prep przyz obs się również proces pączkowania, zdolność do tw pseudogrzybni i obecność char ugrupowań. Ocena żywotności drożdży – na szkiełko przedm nanosi się kroplę płynnej hodowli lub zawiesiny drożdży w jałowej wodzie i dodaje się kroplę wodnego roztworu błękitu metylenowego. Przykrywa się szkiełkiem nakrywkowym i ogląda pod mikroskopem. Stare i martwe kom barwią się na niebiesko, a młode żywe pozostają bezbarwne, obliczając kom martwe i żywe w poszcz polach widzenia otrzymuje się odsetek komórek martwych. Badanie obecności glikogenu – za pom jodu w jodku potasu, na szkiełko przedm nanosi się kroplę zawiesiny drożdży i kroplę płynu Lugola, po czym preparat przykrywa się szkiełkiem nakrywkowym i obserwuje pod mikroskopem. Cytoplazma kom drożdży barwi się na jasnożółto, a glikogen na ciemnobrunatny. Badania biochemiczne – obejmują określenie zdolności asymilowania i fermentowania różnych cukrów, zdolności asymilowania różnych związków azotowych i możliwość wykorzystania etanolu jako jedynego źródła węgla. PLEŚNIE: mikroskopowe grzyby, tworzące delikatne nitkowate strzępki, Strzępki (hyphae) sa podstawową jednostką strukturalną. Mogą to być proste nici o gr 5-10nanom, a dł do kilkunastu cm. Strzępki mogą być proste niczym długie nici, mogą też być rozgałęzione zależnie od rodzaju i gatunku pleśni. Jeśli strzępki nie sa rozgałęzione, to stanowią wielojądrową kom, czasem są podzielone ścianami poprzecznymi – septami, a w każdej przegrodzie znajduje się jądro. Grzybnia (cymelium) - stanowi wegetatywne ciało zbudowane z wyrośniętej i rozgałęzionej strzępki lub wielu strzępek skupionych w jednym miejscu (plątanina), grzybnia typowych pleśni jest luźna, puszysta, lub też bardziej zbita, zwarta. Rodzaje grzybni: Wgłębna – (SUBSTRATOWA) – to ta część grzybni, która wyrasta z podłoża, jej funkcją jest przytwierdzenie pleśni do podłoża i pobieranie składników pokarmowych i przytwierdzanie do podłoża Powietrzna – mniej lub bardziej zbita wyrastająca nisko lub wysoko ponad podłożę grzybnia. Wyrastają w niej strzępki, na których tworzą się organy owocowania, czyli funkcją tego typu grzybni jest rozmnażanie. strzępki wyrastają ponad powierzchnię podłoża, wykazują szczególnie duże zróżnicowanie form i służą do rozmnażania zarówno bezpłciowego jak i płciowego Formy przetrwalne pleśni: Chlamydospory – formy o grubych ścianach o barwie czarnej, są bardziej odporne niż strzępka Gemmy - nieznaczne zgrubienia, podobne do perełek, tylko nieliczne gatunki je wytwarzają, Sclerotia – są małymi ciałkami zbudowanymi z ciemnej warstwy grubościennych kom, otaczających jasną, wew cz złoż ze zbitych strzępków grzybni. Pleśnie – występują w powietrzu, kurzu, glebie, na zwierzętach i roślinach, owocach, warzywach, drewnie, art przemy i spoż, skórze i papierze, są mało wymagające pod wzg odżywiania. Przyczyniają się do użyźniania gleby, heterofity, tlenowce, preferują podłoże kwaśne, ale ich wzrost obserwuje się na podłożu o pH 1,5-10, rosną w temp -10-55, większość w 20-25, nie są odporne na wys temp, giną przy 60stC.
Rozmnażanie pleśni: wegetatywnie- odbywają się z małych fragmentów grzybni lub przez wytwarzanie specjalnych zarodników lub konidiów w zależności od rodzaju pleśni: podział strzępków na małe oidia: rodzaj Geotrichum. Segmenty strzępka dzielą się na pojedyncze komórki- oidia. Powstaja podwójne ściany sąsiadujących komórek, gdyż każde oidium powstają podwójne ściany sąsiadujących. Wytwarzanie zarodników w zarodniach: rodzaj Mucor i Rhizopus: zarodniki wewnętrzne- endospory wytwarzają pleśnie z klasy Zygomycetes. Z grzybni wyrastają strzępki owocujące sporangiofory na których rozwijają się zarodnie otoczone błoną- sporangium. Do niej dopływa cytoplazma z jądrami. Sporangiofor przedłuża się w postaci kolumelli do wnętrzna zarodni. Gesta cytoplazma z jadrami rozpada się na jednojądrowe fragmenty, które otaczają się błonami komórkowymi tworząc zarodnie z zarodnikami. Gdy zarodnik dojrzeje ściana zarodni pęka a zarodniki uwalniają się wraz z wiatrem przenoszone są na podatny grunt.. Zarodniki natychmiastowo kiełkują i tworzą nowe strzępki. Wytwarzanie konidiów:rodzaje Aspergillus i Penicillum; niektóre pleśnie tworzą egzospory- zarodniki zewnętrzne- konidia. Strzępka owocująca nazywa się konidioforem. Rozszerza się ku górze i przechodzi w główkę lub rozgałęzia się. Dalej powstają metule. Na nich tworzą się butelkowe twory zwane fialidami. Fialidy na wierzchołku przewężają się i powstaje łańcuszek konidiów. Najstarsze są na końcu. Łańcuszek konidiów rozrywa się i pojedyncze konidia padając na podłoże, kiełkują. Budowa jest rozgałęziona, kształt główki, ułożenie metuli i fialid. Generatywnie- płciowe rozmnażanie, następuje ono w wyniku zespolenia się końców dwóch haploidalnych strzępek tej samej grzybni u jednoplechowych lub dwóch różnych grzybni u różnoplechowych. Zespolone końce strzępek oddzielone przegrodami od pozostałej części strzępki zaczynjaą funkcjonować jako gametangia. Po rozpuszczeniu się ściany komórkowej nastęuje plazmogamia czyli wymieszanie cytoplazmy obu komórek, ajądra ustawiają się blisko siebie i nastęuje ich zlanie. Powstaje w ten sposób komórka fuzyjna- zygota jest diploidalna. Jej ściana grubieje i staje się inkrustowana oraz ciemniejsza od grzybni. Powstaje zygosfora która może ptrzetrwac kilka miesięcy. Zastosowanie i szkodliwość pleśni i drożdży: grzyby wykorzystywane są do otrzymywania alkoholi i kwasów na skalę przemysłową: kw.cytrynowy- Aspergillus niger, alkohol etylowy- Saccharomyces cerevisiae, kw.itakonowy- Aspergillus itaconicu, kw.fumarowy- Rhizopus nigricans. Wykorzystywane są do produkcji antybiotyków i preparatów enzymatycznych na skalę przemysłową: antybiotyki (penicylina: Penicillium notatum), preparaty enzymatyczne alfa-amylaza, glukoamylaza (Aspergillus oryzae, Aspergillus Niger, Rhizopus oryzae), pektynolityczne (rodzaje Aspergillus, Rihizopus), celulolityczne (rodzaje Aspergillus), oksydaza glukozowa (rodzaje Aspergillus, Penicillum), kaltaza (rodzaje Aspergillus), inwertaza (Saccharomyces cerevisiae), alfa-galaktozydaza (Saccharomyces uvarum), lipolityczne (rodzaje Aspergillius, Rhizopus, Rhodotorula, Penicillum), proteolityczne (rodzaje Mucor, Penicillum, Aspergillus). Zast. w rolnictwie: drożdże paszowe (Candida utilis, Torulopsis utilis), mineralizacja substancji organicznych w glebie (pleśnie z klasy Zygomycetes). Wykorzystywane w przemyśle spożywczym: do produkcji serów (Penicillum camemberti, Prnicillum roqueforti), w przemyśle gorzelniczym, piekarniczym, piwowarskim, winiarskim (drożdże Saccharomyces, cervisiae, Saccharomyces uvarum). Szkodliwe działanie pleśni i drożdży: szkodniki żywności np. zbóż, wyrobów mącznych owoców, warzyw, soków (pleśnie z klasy Zygomycetes i Deuteromycetes), szkodniki artykułów przemysłowych np. drewna, papieru, skór, paliw (pleśnie i drożdże z klasy Deuteromycetes), wytwarzanie toksyn: ochra toksyna (Penicillum viridicatym, Aspergillus ochraceus), patulina (Penicillum expansum), aflatoksyna (Aspergillus flavus, Aspergillus ochraceus), trichoteceny (Fusarium spp.), grzyby patogenne np. grzybica skóry, paznokci i włosów, grzybica skóry, jamy ustnej, dróg oddechowych (pleśnie z rodzaju Absidia, drożdże Candida albicans). Badanie pleśni: rodzaj i gatunek pleśni ocenia się na podstawie badań makroskopowych i mikroskopowych. Badanie makroskopowe: obserwuje się: zabarwienie grzybni w podłożu: początkowo biała może przybierać barwę żółtą, oliwkową, zieloną, czarną, zmianie może również ulec barwa podłoża; strukturę grzybni: luźna, puszysta (np. rodzaje Absidia, Mucor, Rhizopus), zbita, pofałdowana, filcowa, zwarta (np. rodzaje Penicillum, Aspergillus), zabarwienie grzybni powierzchniowej: najczęściej początkowo biała, szara lub bezbarwna w stadium owocowania przybiera kolory zależnie od zabarwienia zarodników np. rodzaj Fusarium różowe, czerwone, rodzaj Penicillim wszystkie odcienie zieleni. Badanie mikroskopowe: preparaty pleśniowe obserwuje się w preparatach przyżyciowych. Na szkiełku umieszcza się kroplę jałowej wody i igłą preparacyjną przenosi się do niej strzępek wyrwanej z podłoża grzybni z organami rozmnażania. Ostrożnie manipulując igłami, należy rozprowadzić strzępki w wodzie pozostawiając nienaruszone ciała owocujące. Następnie preparat przykrywa się szkiełkiem nakrywkowym i ogląda pod mikroskopem przy powiększeniu obiektywu 40-60- razy. W badaniu obserwuje się: budowę strzępków (jedno-, czy wielokomórkowe), sposób rozmnażania wegetatywnego (tworzeni ciał owocujących, segmentacja), wygląd, budowę i rozmieszczenie ciął owocujących: zarodnia z zarodnikami wewnętrznymi-kształt sporangioforów, sporangiów, Columelli, konidiofory- kształt, rozgałęzienia, przegrody, ilość rzędów fialid, metul i ich kształt, kształty, zabarwienie konidiów jednokomórkowych i konidia podzielone przegrodami.