Какие продукты получают в биотехнологии с помощью дрожжей

Использование микробной биомассы для обогащения кормов белком и незаменимыми аминокислотами в условиях интенсивного животноводства – одна из важных проблем будущего, так как человечество развивается таким образом, что оно вряд ли сможет обеспечить себя пищей традиционными методами. Выращивание микроорганизмов не зависит от климатических и погодных условий, не требует посевных площадей, поддается автоматизации. Дрожжи – одна из наиболее перспективных групп микроорганизмов для получения белковых кормовых добавок.
Впервые дрожжи стали рассматривать как источник питания в годы первой мировой войны в Германии, где их использовали в качестве добавки при изготовлении колбас.
В последние десятилетия разнообразие биотехнологических процессов, в которых используются дрожжи, резко увеличилось. Еще более разнообразны перспективы использования дрожжей: в различных разработках, патентах и т.п. упоминается более 200 видов. Сейчас дрожжи используются для получения различных ферментных препаратов, органических кислот, полисахаридов, многоатомных спиртов, витаминов и витаминных добавок, а также во множестве других мелкомасштабных процессах. Промышленно важные органические кислоты, продуцируемые микроорганизмами, являются либо конечными продуктами (молочная, масляная, пропионовая кислоты у анаэробных бактерий), либо интермедиатами метаболизма. Последние можно получать с помощью дрожжей. В наибольших масштабах производится лимонная кислота, в основном с помощью Aspergillus niger, с использованием в качестве субстрата мелассы. Однако, ее можно получать и с помощью дрожжей на более дешевых субстратах, таких как парафины нефти или этанол. Сейчас разработаны технологии получения и многих других кислот, например, изолимонной из Candida catenulata, фумаровой из Candida hydrocarbofumarica, яблочной из Pichia membranaefaciens и др.
Виноделие, пивоварение и хлебопечение существуют уже несколько тысячелетий. Естественно, что за это время были отселекционированы сотни видов заквасок, которые используются для приготовления самых различных сортов вина и пива. Однако лишь в начале XIX в. были высказаны предположения, что за спиртовое брожение, вызываемое этими заквасками, ответственны присутствующие в них дрожжи, увиденные впервые в 1680 г. Антони ван Левенгуком. Кроме вина и пива, ставшими наиболее популярными, в мире производится множество разнообразных традиционных алкогольных напитков: сакэ на Востоке, текила в Южной Америке, помбе в Африке и т.д. Они различаются по типу исходного сырья, способами осахаривания полисахаридов, видами добавок. В некоторых случаях для сбраживания используются виды дрожжей, отличные от Saccharomyces cerevisiae. При производстве рома, например, применяются дрожжи из рода Schizosaccharomyces. Дрожжи используются также при изготовлении множества других традиционных пищевых продуктов. Например, специальные расы дрожжей входят в состав заквасок, использующихся для приготовления кефира. Дрожжи применяются в сыроварении при получении некоторых сортов сыра. В Восточной Азии широко распространены многочисленные закваски для получения разнообразных традиционных соусов, в состав которых входят специфические виды дрожжей, не встречающиеся в других местообитаниях. В быту большую популярность получил «чайный гриб» - специфическая бактериально-дрожжевая ассоциация, с помощью которой получают легкий, освежающий напиток. Дрожжи - основной источник технического этанола. С помощью дрожжей сейчас получают большой спектр соединений, использующихся в разных областях человеческой деятельности. К ним относятся витамины, различные полисахариды, липиды, которые могут служить заменителями растительных масел, разнообразные ферменты, используемые в пищевой промышленности. Развитие генетической инженерии позволило использовать легко культивируемые дрожжи для получения многих полезных веществ животной и растительной природы, например инсулина.

 

3. Охарактеризуйте микроскопические грибы в целом и их представителей с точки зрения вреда и пользы?

Микроскопические грибы: дрожжи и плесневые грибы.

Она принадлежит к царству Грибов, которое насчитывает свыше 100 000 видов организмов, в частности грибы шляпочные, плесень, дрожжи и ржавые грибы. И только около 100 организмов из этого царства вызывают болезни у людей или животных. Немало других играют существенную роль в цепи питания, превращая органические остатки в нужные растениям элементы. Другие грибы находятся в симбиотических отношениях с растениями, помогая им поглощать питательные вещества из почвы. Некоторые же грибы - паразиты.

Грибы (Fungi, Mycetes) - эукариоты, низшие растения, лишенные хлорофилла, в связи с чем они не синтезируют органические соедине­ния углерода, то есть это гетеротрофы, имеют дифференцированное ядро, покрыты оболочкой, содержащей хитин. В отличие от бактерий, грибы не имеют в составе оболочки пептидогликана, поэтому нечув­ствительны к пенициллинам. Для цитоплазмы грибов характерно при­сутствие большого количества разнообразных включений и вакуолей.

Среди микроскопических грибов (микромицетов) имеются однок­леточные и многоклеточные микроорганизмы, различающиеся между собой по морфологии и способам размножения. Для грибов характер­но разнообразие способов размножения: деление, фрагментация, поч­кование, образование спор - бесполых и половых.

При микробиологических исследованиях наиболее часто прихо­диться сталкиваться с плесенями, дрожжами и представителями сбор­ной группы так называемых несовершенных грибов.

Плесениобразуют типичный мицелий, стелющийся по питатель­ному субстрату. От мицелия вверх поднимаются воздушные ветви, ко­торые оканчиваются плодоносящими телами различной формы, несущими споры.

Мукоровые или головчатые плесени (Mucor) - одноклеточные гри­бы с шаровидным плодоносящим телом, наполненным эндоспорами.

Плесени рода Aspergillus - многоклеточные грибы с плодоносящим телом, при микроскопии напоминающим наконечник лейки, разбрыз­гивающей струйки воды; отсюда название " леечная плесень". Некото­рые виды аспергилл используются в промышленности для производства лимонной кислоты и других веществ. Есть виды, вызывающие заболе­вания кожи и легких у человека - аспергиллезы.

Плесени рода Penicillum, или кистевики - многоклеточные грибы с плодоносящим телом в виде кисточки. Из некоторых видов зеленой плесени был получен первый антибиотик - пенициллин. Среди пенициллов есть патогенные для человека виды, вызывающие пенициллиоз. Различные виды плесеней могут быть причиной порчи пищевых про­дуктов, медикаментов, биологических препаратов.

Дрожжи- дрожжевые грибы (Saccharomycetes, Blastomycetes) име­ют форму круглых или овальных клеток, во много раз крупнее бакте­рий. Средний размер дрожжевых клеток приблизительно равен попе­речнику эритроцита (7-10 мкм). Отличительной морфологической осо­бенностью дрожжей является отсутствие нитевидного мицелия и обыч­ное размножение почкованием. На поверхности материнских клеток возникают отростки, которые, отделившись затем от материнской клет­ки, превращаются в самостоятельные новые особи. Кроме почкова­ния, истинные дрожжи могут размножаться половым способом, обра­зуя аски - половые споры.

Большинство видов дрожжей непатогенны. Их способность вызы­вать брожение широко используется в промышленности - в хлебопе­чении, виноделии, в получении спиртов и витаминов. Существуют па­тогенные дрожжевые грибы, вызывающие заболевания, например, Blastomyces dermatitidis - возбудитель бластомикоза, Pneumocystis carinii - возбудитель пневмоцистоза легких.

Несовершенные грибыне имеют специальных органов плодоноше­ния. К ним относятся дрожжеподобные грибы и дерматомицеты.

Дрожжеподобные грибы, подобно истинным дрожжам, представля­ют собой круглые или овальные клетки, размножающиеся почковани­ем. Но есть два существенных признака, по которым их отличают при проведении микробиологических исследований: дрожжеподобные гри­бы, в отличие от истинных дрожжей, образуют псевдомицелий и не образуют половых спор. Дрожжеподобные грибы рода Candida мо­гут быть обнаружены на слизистых оболочках здоровых людей. У новорожденных и грудных детей, у ослабленных больных они вызывают кандидоз - поражение слизистых оболочек, кожи, внутренних органов. Это заболевание может возникнуть вследствие экзогенного заражения. Но чаще кандидоз развивается как эндогенная инфекция при длитель­ном лечении антибиотиками широкого спектра действия, которые, бу­дучи направлены против бактерий - возбудителей заболевания, попутно подавляют рост бактерий - представителей нормальной микрофлоры организма, что ведет к дисбактериозу. Будучи эукариотамй, грибы Кандида нечувствительны к антибактериальным антибиотикам. Ос­вободившись от антагонистического влияния бактерий, они безудерж­но размножаются и вызывают кандидозы. Наиболее часто возбудите­лями кандидозов у человека являются виды Candida albicans, C.tropicalis и другие.

Дерматомицеты являются возбудителями заболеваний кожи (греч. derma - кожа), волос, ногтей. Это трихофитон - возбудитель трихофитии, эпидермофитон - возбудитель эпидермофитии, микроспорон - воз­будитель микроспории, ахорион - возбудитель парши. В волосах, че­шуйках кожи, соскобах ногтей отрезки мицелия дерматомицетов хо­рошо видны, так как сильно преломляют свет.

Человек научился использовать эти микроорганизмы для получения пищевых продуктов, лекарств, ферментов. Например, формирование кефира кефирным грибком, пышного хлеба – дрожжами, сыра – специальными видами плесневых грибков.

Многие разновидности микроскопических грибков (например, пеницилл или аспергилл) в процессе жизнедеятельности синтезируют антибиотики, которые человек использует для производства лекарств.

Многие микроскопические грибки способны вызывать порчу зерна, фруктов и других продуктов питания. Научные исследования показали, что если произошло заплесневение мучных изделий или молочных продуктов, что не следует употреблять их в пищу, так как плесень распространяется в глубину продуктов. Некоторые виды грибков могут вызывать заболевания животных и человека. К ним относятся аспергиллы, пенициллы, мукор, фузариум, кандида и многие другие. Их попадание в организм может спровоцировать аллергию или отравление.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14_____
1. Назовите группы диазотрофов и представителей каждой группы??

Диазотрофы — микроорганизмы, которые усваивают атмосферный азот и переводят его в удобную для других организмов форму, такую ​ ​ как аммиак.

Свободно-живучи диазотрофы

• Анаэробы — к этой группе относятся обязательные анаэробы, которые не могут терпеть кислород, даже если они не фиксируют азот. Они живут в жилищах низких на по уровню кислорода, например, почвах и перегноя. Clostridium — самый известный представитель этой группы.
• Факультативные анаэробы — эти виды могут расти как с кислородом, так и без, но они только фиксируют азот анаэробно. Примеры включаютKlebsiella pneumoniae, Bacillus polymyxa, Bacillus macerans и Escherichia intermedia.
• Аэробные — виды, требующие кислород для роста, хотя их нитрогеназну активность и ослабляются под действием кислорода. Azotobacter vinelandii является одним из этих организмов. Он использует очень высокие нормы дыхания и защитные составы, чтобы предотвратить кислородном повреждения.
• Фототрофы — фотосинтезирующие микроорганизмы, производящие кислород как побочный продукт фотосинтеза, некоторые из которых могут также фиксировать азот. Примеры — Anabaena cylindrica и Nostoc commune. Большинство цианобактерий на имеют гетероцист и могут фиксировать азот только при низком уровне света и кислорода (например, Plectonema).

Симбиотические диазотрофы

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Какие первичные факторы контролируют нервную активность, то есть количество импульсов, передаваемых эфферентными волокнами?
2. III. Решение логических задач с помощью рассуждений
3. В какие годы существовало государство каракитаев?
4. В настоящее время традиционная модель семьи разбивается, уже в раннем возрасте дети получают сексуальный опыт, половина всех браков в развивающихся странах заканчиваются разводами.
5. Ведение групповых мероприятий с помощью интеллект-карт
6. Взятие крови из вены на биохимическое исследование с помощью шприца
7. Взятие крови из вены с помощью вакуумной системы (вакутайнером)
8. Воздействие на ПЗП с помощью струйных насосов.
9. Вопрос 1. Какие органы законодательной власти в РФ Вы знаете?
10. Вы намерены произвести разворот на перекрестке. Какие указатели поворота необходимо включить при въезде на перекресток?
11. Выход из фазы с помощью концентрации на части тела
12. Г.8 Типовая операционная технологическая карта ремонта локальных коррозионных повреждений стенки резервуара с помощью сварки