W skład komórki drożdżowej wchodzi: ściana komórkowa, błona cytoplazmatyczna, cytoplazma, jądro, jąderko, wodniczki i substancje zapasowe.
Ściana komórkowa budowę warstwową. Zewnętrzna warstwa z mannanu i białka, środkowa- z glukaniu, warstwa wewnętrzna z okrywającą ja plazmolemą tworzy cienką błonę zbudowana z substancji białkowych. W młodych kom jest ona cienka, elastyczna i słabo widoczna pod mikroskopem.W kom starszych grubieje i można ją łatwo zaob w obrazie mikroskopowym.CELutrzymanie odpowiedniego kształtu komórki drożdżowej w warunkach standardowej hodowli, wysokiej koncentracji substancji osmoaktywnych w podłożu.
Cytoplazma młodej komórki drożdżowej ma jednolitą strukturę całą objętość komórki w miarę procesu starzenia cytoplazma staje się ziarnista, wodniczki wypełnione sokiem komórkowym (wodny roztwór soli organicznych, białek, cukrowych i innych związków). W fazie dojrzewania i starzenia się komórki kształt i wielkość wodniczek ulega dużym zmianom.
Jądro komórkowe kształt owalny i średnicę około 2,5 μm. jądro pod mikros., należy stosować metody barwienia; w zwykłym barwieniu jest ono niewidoczne ze względu na swój współczynnik załamania światła (podobnie jak cytoplazma). Jądro ma strukturę gruzełkowatą, w jego skład wchodzą nukleoproteidy. Zjawisko dzielenia się jądra odgrywa główną rolę w procesie rozmnażania komórek.
Substancje zapasowe są odkładane w cytoplazmie dojrzałych kom: wolutyny, glikogenu i tłuszczu.W zal od drożdzy
Wolutyna białkowym cytoplazmie i wodniczkach w postaci ziarnistości silnie zał. Światło. pożywka bogata w zw. azotowe.
Glikogen węglo., podłożach zawierających cukry.rezerwa cukrów w kom zużywanyzabranie węglowodanów. obecność dobre odżywaniu kom
Tłuszcze subs. zapasowe w kom postać kropele silnie załamujących światło
Obecność substancji zapasowych w komórkach drożdży za pomocą barwienia, o obecności ich świadczą:wolutyny- nieb. Zabarw. z błękitem metylenowym
glikogenu- brunatne zabarw. kom. Płyn Lugola tłuszczu- czerwone zabarw, Sudanem III
Drożdże mogą rozmnażać się przez:pączkowanie-wegetatywniepodział poprzeczny komórki, zwany rozszczepianiem -wegetatywnie
zarodnikowanie -wegetatywnie/płciowokopulację-płciowo
Pączkowanie -rodzaju Saccharomyces. W początkowym etapie procesu pączk. na pow. dojrzałej komórki tworzą się char. uwypuklenia. Uwypuklenia te w komórkach okrągłych dowolnym miejscu, a w komórkach wydłużonych- na końcach komórki.
W tym samym czasie następuje podział jądra i jedna jego część przemieszcza się do powstałego uwypuklenia. Uwypuklenie rośnie, zaokrągla się, oddziela błoną i staje się nowym organizmem, który po dojściu do wielkości kom macierzystej również zaczyna pączkować nowo powstałe kom nie odrywają się od kom macierzystej, powstają char. formy łańcuszków lub krótkich gałązek złożone z pączkujących kom. które utrzymują się dzięki wydzielaniu przez drożdże otoczek śluzowych/ Powstawanie tych form ma duże znaczenie diagnostyczne.Szybkość pączkowanie zależy: skład pożywki, temperatura, dostęp powietrza. Pączkowanie tylko sprzyj.warunki!!
ROZSZCZEPIANIE. Rozmnażanie przez podział poprzeczny komórki jest cechą charaą drożdży należących do rodz. Endomyces i Schizosaccharomyces i przypomina podział bakterii.Dojrzała kom. drożdży rośnie, wydłuża się, przewęża w jednym kierunku, tworząc następnie poprzeczną przegrodę oddzielającą komórkę nowo powstałą od macierzystej.
Proces ten pozornie przypomina podział bakterii, jedna w przypadku podziału Drożdż komórka rośnie, wydłużając się tylko w jednym kierunku, a powstającą młodą komórkę można odróżnić od macierzystej, czego nie stwierdza się w przypadku podziału bakterii.
ZARODNIKOWANIE. spos. Rozmn. drożdży ,utrzymania życia kom w niesprzyjających war. Otoczenia zarodników.
Zarodniki u więk. drożdży tworzą się bezpłciowo, partenogenetycznie (bez uprzedniej kopulacji), przy czym proces w ściśle określ. War. np. podczas przejścia z warunków dobrego odżywiania do głodowych lub przy zbyt dużym dostępie pow. W zarodnikujących kom powstają wokół dzielącego się jądra skupienia cyt, rozdzielają się i otaczają własnymi błonami, tworząc, odp. kształtu zarodniki cechą gat drożdży i może być bardzo różny. Np. okrągły, owalny, kulisty, kapciuszowaty. Przeciętna liczba powstających w kom zar 4-8.
Zarodniki płciowo- po uprzedniej kopulacji. Podczas kopulacji komórki łączą się ze sobą poprzez utworzone wyrostki, ich jądra zlewają się i dzielą kilkakrotnie, przy czym każda część otacza się plazmą i błoną. Utworzone w ten sposób zarodniki są zamknięte wewnątrz komórki w owalnym worku.Cechą charak. wszystkich zarodników jest większa oporność na szkodliwe czynniki zew (np. temperaturę) niż komórek weg, jednak nie tak duża jak przetrw bakterii.Drożdże tworzą zarodniki wew otoczone błoną kom, która jest strukturą podobną do worka (ascus). Z tej przyczyn drożdże zarodnikujące zalicza się w systematyce do grzybów workowatych. Ascomycetes gatunki drożdży, które nie wytwarzają zarodników zaliczane są do grzybów niedoskonałych Fungi imperfecti
KOPULACJA. Proces kopulacji między kom tej samej lub różnej wielkości. W drugim wypadku kom mniejsza jest kom męską, większa żeńską.
SYSTEMATYKA i Właściwości drożdży
Drożdże Ascomycetes
Rodzaj Saccharomyces. Char się on rozmn weg przez pączkowanie oraz wytwarzaniem okrągłych lub owalnych zarodników w workach. Niektóre gatunki np. Saccharomyces cerevisiae czy S. carlsbergensis zaliczane są do tzw. Drożdży szlachetnych, charak się silnymi wł. FeR.. warunkach beztlenowych rozkuł. dość duże ilości cukrów na alkohol, nie jest przez nie zużywany. Drożdże z rodzaju Saccharomyces dają na pożywkach płynnych osad opadający na dno, a na stałych tworzą białe lub kremowe kolonie.
Saccharomyces cerevisiae mają kom owalne lub kuliste, występ.na podłożach płynnych pojedynczo lub podwójnie. Ferm i asymilują większość cukrów. Mogą wykorzystywać etanol jako jedyne źródło węgla/Drożdże należące do tego gatunku są używane w przemyśle fermentacyjnym, a także do produkcji drożdży paszowych i spożywczych.
Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus znalazły zastosowanie w przemyśle winiarskim; od aromyces cerevisiae różnią się nieco kształtem. (komórki bardziej wydłużone, często tworzące pseudogrzybnię) Saccharomyces uvarum to drożdże o owalnym kształcie komórek które występ poj lub połączone po dwie.zdolność ferm.rafinozy, co odróżnia je od Saccharomyces cerevisiae. Stos są do wyrobu piwa.
Saccharomyces lactis wtstępują w mleku i produktach mlecznych
Kluyveromyces marxianus ferm.kefiru u kumysu. Ferm.laktozy w odróżnieniu do Saccharomyces cerevisiae. Które laktozy nie fermentują.
Rodzaj ENDOMYCOPSIS. Należą tutaj gatunki rzadko spotykane wśród mikroflory produktów żywnościowych.
Endomycopsis fibuliger jest jednym z nielicznych przedst..drożdży rodzaju występ produktach żywnościowych; ma budowę zbliżoną do pleśni.chlebie (powoduje powstawanie twz. Kredowego chleba), mące i makaronach.
Rodzaj PICHIA charakteryzuje się komórkami o kształcie wydłużonym, HANSENULA o kształcie eliptyczny. Wytwarzają pseudogrzybnię. Zarodniki drożdży Hansenula mają charakterystyczny kapeluszowaty kształt.
Piechia i Hansenula mają zdolność rozkłlkoholu, tworzenia kożucha i wywoływania niekorzystnych zmian zapachowych. Stanowią mikroflorę szkodliwą w winiarstwie i browarnictwie.
RODZAJ DEBARYOMYCES. Drożdże komokrągłe lub owalne zarodniki o pomarszczonej, pofałdowanej powiNiektóre gatunki drożdży należących do Debaryomyces wytrzymują duże stężenia soli. Mogą występować na serach, wędlinach, mięsie.
Śluzowacenie wina może być spowodowane rozwojem Debaryomyces vini
RODZAJ SCHIZOSACCHAROMYCES rozszczepkowych. Cechą char.należących do tego rodzaju jest rozmnażanie przez podział: wytwarzanie zarodników poprzedza kopulacja.
Schizosaccharomyces pombe jest najczęściej spotykanym gatunkiem o komórkach cylindrycznych, występujących pojedynczo lub podwójnie. Nie tworzy pseudogrzybni.
melasie oraz sokach z owoców południowych.
Drożdże DeuteromycetesDzielą się one m. In na takie rodzaje, jak Cryptococcus, Torulopsis, Candida, Kloeckera, Rhodotorula i wiele innych.
Rodzaj Torulopsis. Należą tutaj drożdże o podobnym kształcie komórek do Saccharomyces cerevisiae mniejsze pączkowanie!.odporne na wysokie stężenie soli i cukru. solankach, zagęszczonym słodzonym mleku, piwie (powoduje nieprzyjemny smak i zapach) śluzowatym winie.Gatunek Torulopsis utilis może być używany do produkcji drożdży paszowych lub spożywczych, charak się szybkim rozmn i gromadzeniem białka w komórce
RODZAJ CANDIDA jest to forma przejściowa między drożdżami a pleśniakami. kom o kształcie cylindrycznym lub owalnym.pseudogrzybnię w kształcie gałązek. Należą do drożdży dzikich kożuchujących.Candida mycoderma (syn. Mycoderma vini) wykorzystują alkohol jako źródło węgla, odkwaszanie śrD Stanowią mikroflorę szkodliwą piwa, wina i kiszonek, tworzą char wpełzający na ściany naczyń kożuszek. Mogą występować także na prasowanych drożdżach.
RODZAJ KLOECKERA Char.się kom o drobnych wymiarach w kształcie cytryny, rozmn się przez pączkowanie biegunowe. Fermentują cukry proste.
Kloeckera apiculata na owocach, w ferm winach i sokach owocowych. Mogą powodować ferm Goszczów i płynnego owocu z wytworzeniem kwasów lotnych.
RODZAJ RHODOTORULA Należą tutaj drożdże o komórkach małych, owalnych lub wydłużanych. Rozmnażają się przez pączkowanie. Cechą char.drożdży należących do Rhodotorula jest zdolność do wytwarzania karotenoidowego pigmentu, w związku z czym ich kolonie mają zabarwienie różowoczerwone. Mogą syntetyzować tłuszcze, a także β-karoten (prowitamina A).
Drożdże Rhodotorula występują w powietrzu. Są przyczną zakażeń sera, masła, śmietany, mięsa i drożdży piekarskich, na których tworzą barwne kolonie.
Badania makroskopowe:
Na podłożu płynnym:-gazowanie -tworzenie się kożuszka, błonki pierścienia na pow płynu podłożu stałym:-rodzaj wzrostu-pow wzrostu i strukturę kolonu-zabarwienie i kształt koloni
Badanie mikroskopowe, dotyczy obserwacji kształtu, wielkości, sposobu ułożenia oraz rozmnażania komórek. Prowadzi się ja wykonując preparaty przyżyciowe z jednodobowych kultur hodowlanych na podłożu płynnym, brzęczkowym, w tem. 30C
Badanie żywotności drożdży- polega na zabar.ich wodnym roztworem błękitu metylenowego (1:10000). Na szkiełku przedm do kropli badanych drożdży dodaje się roztworu barwnika, przykrywa szkiełkiem nakrywkowym i ogląda pod mikroskopem. Komórki martwe barwią się na niebiesko, natomiast żywe pozostają nie zabarwione.
Badania obecności glikogenu- przeprowadza się podobne badania na żywotność z tym, że do barwienia używa się płynu Lugola. Komórki zawierające glikogen będą zabarwione na kolor ciemnobrunatny, natomiast pozostała na jasnożółty.
Badanie obecności tłuszczu- polega na zabarwieniu komórek roztworem Sudanu III. Krople tłuszczu w kom.barwią się wówczas na czerwono, natomiast cytoplazma komórek pozostaje bezbarwna.
Badanie zarodnikowania- jest bardzo ważna ocena diagnostyczną, pozwala bowiem na zaszeregowanie drożdży do odpowieniniej klasy systematycznej.
Ponieważ zdolność zarodnikowania jest związana z żywotnością, aktywnością i odpowiednim stanem odżywiania kom. Należy najpierw badania kultura kilkakrotnie przeszczepiać na podłoże brzęczkowe, a dopiero potem na specjalnie podłoża ubogie w składniki odżywcze np. syntetyczne podłoże McClary. Bloczki gipsowe przygot się na płytkach Petriego, przy czym w celu zapewnienia odpowiedniej wilgotności bloczek powinien być zanurzony do połowy w wodzie. Na jałowy bloczek posiewa się gęstą zawiesinę młodej, dobrze odżywionej kultury drożdży i hoduje w tem. 25C przez 2-3dni. Po tym czasie obserwuje się komó pod mikroskopem, zwracając uwagę na liczbę, kształt oraz ułożenie zarodników.
Badanie rozmnażania wegetatywnego- przeprowadza się metodą hodowli kropelkowych w komórkach Lindnera lub Bőtchera. Po założeniu hodowli obserwacje mikroskopowe należy prowadzić przez kilka godzin, co 15 minut (mikroskop umieszcza się w termostacie), zawracając uwagę na sposób rozmnażania i typ pączkowania.
Badanie zdolności fermentacji cukrów- pozwala na odróżnienie od siebie poszcz gatdrożdży. Podłożem do oznaczania zdolności ferm cukrów jest woda drożdżowa z 2% dodatkiem badanego cukru i rurkami Durham.Jałowe podłoże szczepi się kulturą drożdży i hoduje w tem. 25C. Obserwacje należy prowadzić codziennie, przy czym wynik dodatni jest wówczas, Dy na rurce Durham będzie można zaobserwować pęcherzyk gazy, wytworzony na skutek fermentacji danego cukru przez szczep drożdży. To samo badanie można przeprowadzić z użyciem rurek fermentacyjnych Einhorna lub komórek Lindnera.
Badanie zdolności asymilacji cukrów- przeprowadza się, wylewając na płytkę Patriego 2 cm3 zawiesiny drożdży, które zalewa się oziębioną pożywką agarową. Na wysuszoną płytkę nakłada się po jednej kropli 2% jałowych roztworów badanych cukrów.
Po okresie hodowli w miejscach, gdzie naniesiony cukier został zasymilowany, widoczne są wyraźne strefy wzrostu drożdży. Dodatni wynik asymilacji cukru nie musi się pokrywać z dodatnim wynikiem fermentacji.
Badanie zdolności asymilacji związków azotowych- jest analogiczne do badania zdolności asymilacji cukrów. W tym wypadku drożdże zalewa się pożywką agarową o składzie:
-woda destylowana-glukoza 2%-KH2PO4 0,1%- MgSO4 0,05%
Na którą nakrapla się roztwory peptonu, NaNO3 ,(NH4 )2SO4 asparaginy i mocznika. Pod hodowli, w miej asymilacji danego zw widoczne są strefy wzrostu drożdży.
Przy diagnostyce szczepi Drożdży można badać równie m.in.:
-zużywanie etanolu jako jedynego źródła węgla-wytwarzanie barwników
-wytwarzanie estrów-wytwarzanie kwasków