Jäst

Polyfyletisk grupp av svampar

Jästceller Saccharomyces cerevisiae under mikroskopet
namn
Jäst
titelstatus
inte bestämd
Förälder taxon
Kingdom Mushrooms ( svampar eller mykota )
Representanter
Alla encelliga svampar
Bilder på Wikimedia CommonsBilder på Wikimedia Commons
Wiktionary har en post för "jäst"Jäst i Wiktionary

Jäst  är en icke- taxonomisk grupp av encelliga svampar som har förlorat sin mycelstruktur på grund av övergången till att leva i flytande och halvflytande substrat rika på organiskt material . Förenar cirka 1500 arter som tillhör avdelningarna Ascomycota och ibland Basidiomycota .

Allmän information

Gränserna för gruppen är inte tydligt skisserade: många svampar som kan föröka sig vegetativt i en encellig form och därför identifieras som jästsvampar, bildar i andra skeden av livscykeln ett utvecklat mycel och i vissa fall makroskopiska fruktkroppar. Före tillkomsten av molekylära analysmetoder klassificerades sådana svampar som en separat grupp av jästliknande , men nu betraktas de vanligtvis tillsammans med jästsvampar. Studier av 18S rRNA har visat ett nära samband med typiska jästarter som endast kan växa i form av mycel [1] .

Typiska storlekar på jästceller är 3-7 mikron i diameter, och vissa arter kan växa upp till 40 mikron [2] .

Jäst är av stor praktisk betydelse, särskilt bagar- eller bryggjäst ( Saccharomyces cerevisiae ). Vissa arter är fakultativa och opportunistiska patogener . Hittills har genomen av jästen Saccharomyces cerevisiae (de var de första eukaryoterna vars genom var fullständigt sekvenserat ) och Schizosaccharomyces pombe [3] fullständigt dechiffrerat .

Titel

Jäst i Ryssland kallades "jäsande svampar". Ordet "jäst" har roten "darrande", som går tillbaka till det protoslaviska "*droždži", härlett från det onomatopeiska verbet "*drozgati" "att krossa", "knåda" [4] . Det är ordet "darra" (från "darra") som exakt karakteriserar de processer som sker under jäsning med hjälp av jäst. Det engelska ordet "jäst" (jäst) kommer från det fornengelska "gist", "gyst", som betyder "skum", "koka", "avge gas" [5] .

Studiens historia

Jäst är förmodligen en av de äldsta "hushållsorganismerna". Folk använde dem för jäsning och bakning. Bland ruinerna av forntida egyptiska städer har arkeologer hittat kvarnstenar och bagerier, samt bilder av bagare och bryggare. Det antas att egyptierna började brygga öl år 6000 f.Kr. e. , och år 1200 f.Kr. e. behärskade tekniken att baka jästbröd tillsammans med att baka osyrat [6] . För att starta jäsningen av ett nytt substrat använde man resterna av det gamla. Som ett resultat av detta skedde jästselektion i olika gårdar under århundraden och nya fysiologiska raser bildades som inte fanns i naturen, av vilka många till och med från början beskrevs som separata arter. Dessa raser är samma produkter av mänsklig aktivitet som sorter av odlade växter [7] .

År 1680 såg den holländska naturforskaren Anthony van Leeuwenhoek först jäst i ett optiskt mikroskop , men på grund av bristen på rörelse kände han inte igen levande organismer i dem [8] . År 1838 bevisade den franske naturforskaren Charles Cagnard de La Tour experimentellt att jästsvampar inte bara är kemikalier, utan levande organismer som kan växa och föröka sig, och de initiala ämnena och reaktionsprodukterna är enkla kemiska föreningar [9] . Men sedan förkastades hans slutsatser av de framstående kemisterna J. Berzelius , J. Liebig och F. Wöhler . Riktigheten i Cañar de La Tours slutsatser bevisades slutligen 1857 av den franske mikrobiologen Louis Pasteur i hans verk "Mémoire sur la fermentation alcoholique". Pasteur bevisade onekligen att alkoholjäsning  inte bara är en kemisk reaktion , som tidigare trott, utan en biologisk process som produceras av jäst [10] [11] .

1881 isolerade Emil Christian Hansen , laboratoriearbetare vid det danska företaget Carlsberg , en renodling av jäst, och använde den 1883 för första gången för att producera öl istället för instabila startkulturer [6] . I slutet av 1800-talet, med Hansens deltagande, skapades den första klassificeringen av jäst. I början av 1900-talet dök det upp bestämningsfaktorer och samlingar av jästkulturer. Under andra hälften av 1900-talet började vetenskapen om jäst ( zymologi ), förutom praktiska frågor, uppmärksamma jästens ekologi i naturen, cytologin och genetiken.

Fram till mitten av 1900-talet observerade forskare endast den sexuella cykeln av ascomycete-jäst och betraktade dem som en separat taxonomisk grupp av pungdjursvampar (ascomycetes) . Den japanske mykologen Isao Banno lyckades 1969 framkalla en sexuell reproduktionscykel hos arten Rhodotorula glutinis , som är en basidiomycet. Moderna molekylärbiologiska studier har visat att jästsvampar bildades oberoende bland ascomyceter och basidiomyceter och representerar inte ett enda taxon, utan snarare en livsform [12] .

Den 24 april 1996 tillkännagavs att Saccharomyces cerevisiae var den första eukaryota organismen vars genom (12 miljoner baspar) hade sekvenserats fullständigt [13] . Sekvenseringen tog 7 år och involverade mer än 100 laboratorier [14] . Nästa jästorganism och den sjätte eukaryot med ett helt avkodat genom 2002 var Schizosaccharomyces pombe [15] med 13,8 miljoner baspar.

Ascomycete och basidiomycete jäst

Det är möjligt att särskilja jäst som tillhör olika divisioner av svampar både genom egenskaperna hos deras livscykel och utan dess observation, endast genom tecken på affinitet . Dessa inkluderar [16] :

Typisk indelning

Ascomycetes :

Basidiomyceter :

Funktioner av metabolism

Jäst är kemoorganoheterotrofer och använder organiska föreningar både för energi och som kolkälla . De behöver syre för andning , men i sin frånvaro kan många arter få energi genom jäsning med frisättning av alkoholer ( fakultativa anaerober ). Till skillnad från bakterier finns det inga obligatoriska anaerober bland jästsvampar som dör i närvaro av syre i miljön. När luft passerar genom det jäsbara substratet, stoppar jästen jäsningen och börjar andas (eftersom denna process är mer effektiv), förbrukar syre och frigör koldioxid . Detta påskyndar tillväxten av jästceller ( Pasteur-effekt ). Men även med tillgång till syre, i fallet med en hög halt av glukos i mediet, börjar jäst jäsa det ( Crabtree-effekten ) [17] .

Jäst är ganska krävande på näringsförhållandena. Under anaeroba förhållanden kan jäst endast använda kolhydrater som energikälla , och främst hexoser och oligosackarider byggda av dem . Vissa arter ( Pichia stipitis , Pachysolen tannophilus , Phaffia rhodozyma ) smälter också pentoser , som xylos [18] . Arterna Schwanniomyces occidentalis och Saccharomycopsis fibuliger kan fermentera stärkelse [19] , arten Kluyveromyces fragilis  - inulin [20] . Under aeroba förhållanden (i närvaro av syre) är utbudet av smältbara substrat bredare: förutom kolhydrater , fetter , kolväten , aromatiska föreningar och enkolföreningar smälts även alkoholer , organiska syror [21] [22] [23 ] [24] [25] . Många fler arter kan använda pentoser under aeroba förhållanden. Emellertid är komplexa föreningar ( lignin , cellulosa ) inte tillgängliga för de flesta jästsvampar (med undantag för vissa arter av släktet Trichosporon som uppvisar cellulolytisk aktivitet) [26] .

Ammoniumsalter kan vara kvävekällor för all jäst , ungefär hälften av arterna har nitratreduktas och kan assimilera nitrater . Ureaupptagningsvägar är olika i ascomycetes och basidiomycetes jästsvampar. Ascomyceter karboxylerar det först, hydrolyserar det sedan, basidiomyceter hydrolyserar det omedelbart med enzymet ureas .

För praktisk tillämpning är produkterna från den sekundära metabolismen av jäst, som frigörs i små mängder till miljön, viktiga: fuseloljor , acetoin (acetylmetylkarbinol), diacetyl , butyraldehyd , isoamylalkohol , dimetylsulfid , etc. De organoleptiska egenskaperna hos produkter som erhålls med hjälp av jäst är beroende av dem [27] .

Distribution

Jästmiljöer är främst förknippade med sockerrika substrat: frukt- och bladytor (där jäst livnär sig på livsviktiga växtsekret), blomnektar , växtsårsav, död fytomassa, etc. Jäst är också vanligt i jorden (särskilt i strö och organiska horisonter) och naturliga vatten. Jästsvamp (släktet Candida , Pichia , Ambrosiozyma ) är ständigt närvarande i tarmarna och passagerna hos xylofager (vedätande insekter), rika jästsamhällen utvecklas på blad som påverkas av bladlöss . Representanter för släktet Lypomyces är typiska jordinvånare [28] . Jäst som assimilerar kolväten (till exempel släktet Candida och andra) lever på ytan av paraffiniserade kärlväggar i vissa kulturer av nässlor och åkerfräken, på ytan av asfalten på bensinstationer, nära oljefält och industriella avloppsvatten från oljeraffinaderier, som del av det aktiverade slammet från reningsverk [29] .

Livscykel

En utmärkande egenskap hos jäst är förmågan att föröka sig vegetativt i ett encelligt tillstånd. Jämfört med svamparnas livscykler ser detta ut som en spor- eller zygote som spirar . Många jästsvampar är också kapabla till en sexuell livscykel (dess typ beror på affinitet ), vilket kan inkludera mycelstadier [30] .

Hos vissa jästliknande svampar som bildar mycel (släkten Endomyces , Galactomyces , Arxula , Trichosporon ) kan mycelet bryta ner till celler (artrosporer). Hos släktena Arxula och Trichosporon börjar artrosporer knoppa efter bildandet. Hos svampar av släktet Trichosporon bildas också vegetativa endosporer inuti mycelets celler.

Ascomycete jäst cykler

Den mest karakteristiska typen av vegetativ reproduktion för encelliga ascomycete-jäst är knoppning , endast Schizosaccharomyces pombe reproducerar inte genom knoppning, utan genom binär fission [31] . Platsen för knoppning är en viktig diagnostisk egenskap: polär knoppning, på grund av bildandet av knoppande ärr, leder till bildandet av apikulära (citronformade, Saccharomycodes , Hanseniaspora , Nadsonia ) och päronformade ( Schizoblastosporion ) celler; det multilaterala ändrar inte formen på cellen ( Saccharomyces , Pichia , Debaryomyces , Candida ). Hos släktena Sterigmatomyces , Kurtzmanomyces , Fellomyces sker knoppning på långa utväxter (sterigmas) [32] .

Spirande i ascomycete-jäst är holoblastisk: cellväggen i modercellen mjuknar, böjer sig utåt och ger upphov till dottercellens cellvägg.

Ofta, särskilt i ascomycete-jästsvampar av släktena Candida och Pichia , divergerar inte cellerna efter knoppning och bildar ett pseudomycelium, som skiljer sig från det sanna genom tydligt synliga förträngningar på platsen för septa och kortare jämfört med de tidigare ändcellerna.

Haploida ascomycete-jästceller har två parningstyper: a och α. Termen " kön " används inte, eftersom cellerna är morfologiskt identiska och skiljer sig endast i en genetisk locusmatta ( från engelskan  parning  - parning). Celler av olika typer kan smälta samman och bilda en diploid a/α, som efter meios ger 4 haploida ascosporer : två a och två α. Vegetativ reproduktion av ascomycete-jäst är möjlig hos olika arter antingen endast på det haploida stadiet, eller endast på det diploida stadiet, eller bådadera (haplo-diploid jäst) [33] .

Cykler av basidiomycetjäst

Spirande av basidiomycetjäst är enteroblastisk: modercellens cellvägg går sönder, njuren kommer ut ur gapet och syntetiserar sin cellvägg från grunden. Uppdelningen av jästceller för basidiomyceter är inte typisk.

Förutom den vanliga knoppningen kan många arter av uteslutande basidiomycetjäst (släktet Sporidiobolus , Sporobolomyces , Bullera ) bilda vegetativa ballistosporer - sporer på en utväxt fylld med glykogen . På grund av hydrolysen av glykogen ökar trycket, och sporen avfyras på ett avstånd av upp till flera millimeter. När man testar för bildandet av ballistosporer sås jästen på en tallrik med agarnäringsmedium , fäst på locket till en petriskål . Jästtillväxt på mediet under denna platta betyder att de har ballistosporer och att de tillhör basidiomyceter [34] [35] .

Under sexuell reproduktion i basidiomyceter, när haploida jästceller smälter samman (plasmogami), sker inte kärnfusion (karyogami); och en dikaryot cell bildas, vilket ger upphov till mycel. Redan på mycelet uppstår karyogami och basidiosporer bildas , ofta även på fruktkroppen (ordningen Tremellales ). Den enda jästsvamp bland basidiomyceter som inte bildar mycel ens under den sexuella reproduktionscykeln är Xanthophyllomyces dendrorhus .

Det bör noteras att parningstyper i basidiomycetjäst vanligtvis inte skiljer sig med en, utan med ett stort antal loci. Endast de celler där alla dessa loci är olika kan smälta samman, det vill säga antalet parningstyper är fler än två [36] .

Parningstyper [1]

Under sexuell reproduktion av jäst kan inte två celler gå samman, utan endast haploida celler av olika typer av parning. Det finns två typer av sådana celler, som skiljer sig från varandra i ett genetiskt ställe , betecknat mat [37] (från engelskans  parning ). Ett lokus kan vara i ett av två alleliska tillstånd: mat a och mat α . Mat a- celler syntetiserar könshormoner , som ger en signal till α-celler. α-celler svarar på α-celler genom att aktivera membranreceptorer som bara uppfattar feromoner från celler av motsatt parningstyp [36] . Därför är fusion av två identiska celler omöjlig.

Efter fusion bildas en diploid cell med genotypen a/α, som måste bli asexuell för att inte längre smälta samman, och då uppstår meios . Cellen uppnår detta på följande sätt. Mat-a-genen kodar för a1-proteinet, som utför två funktioner:

Proteinerna a1 och α2 aktiverar tillsammans α/a-specifika gener som krävs för att meios ska uppstå .

Jästsvampar kan ändra sin parningstyp genom DNA- rekombination . Denna förändring i celler sker med en frekvens av ungefär 10-6 per cell. Utöver mattlokuset har cellen även kopior av mat a och mat α generna : respektive HMR ( eng. hidden mat right ) och HML ( eng. hidden mat left ) [38] . Men dessa loci är i ett tyst tillstånd. Cellen ersätter den fungerande lokusmattan med en kopia. I det här fallet görs en kopia från det locus som är i motsatt alleliskt tillstånd. HO -genen är ansvarig för denna process . Denna gen är endast aktiv i det haploida tillståndet. HO - genen kodar för endonukleaser som skär DNA vid mattlokuset. Exonukleaser tar sedan bort mattområdet och en kopia av HMR eller HML ersätts i dess ställe [39] .   

Applikation

Vissa typer av jäst har länge använts av människor vid beredning av bröd, öl, vin, kvass, etc. I kombination med destillation ligger jäsningsprocesser till grund för produktionen av starka alkoholhaltiga drycker . De fördelaktiga fysiologiska egenskaperna hos jäst gör att de kan användas inom bioteknik . För närvarande används de i produktionen av xylitol [40] , enzymer, livsmedelstillsatser och för rengöring av oljeföroreningar.

Jästsvampar används också i stor utsträckning inom vetenskapen som modellorganismer för genetisk forskning och inom molekylärbiologi . Bagerijäst var den första eukaryoten som hade ett fullständigt sekvenserat genomiskt DNA [3] . Ett viktigt forskningsområde är studiet av prioner i jäst.

Traditionella processer

Bakning

Framställning av bakat jästbröd är  en av de äldsta teknikerna [41] . Denna process använder huvudsakligen Saccharomyces cerevisiae . Dessa jästsvampar utför alkoholjäsning med bildandet av många sekundära metaboliter, som bestämmer smaken och aromen av bröd. Alkohol avdunstar under gräddningen. Dessutom bildas bubblor av koldioxid i degen , vilket gör att degen "jäser" och efter gräddning, ger brödet en svampig konsistens och mjukhet. En liknande effekt orsakas av att tillsätta bakpulver och syra (vanligtvis citronsyra ) till degen, men i det här fallet är smaken och aromen av bröd sämre än den som görs med jäst [42] .

Smaken och aromen av bröd påverkas inte bara av kvaliteten på de råvaror som används för att baka bröd, utan också av egenskaperna hos enzymatiska och termiska processer - till exempel är reducerande sockerarter som bildas under inverkan av amylaser som ett substrat för jäsning , medan produkter också är lågflyktiga aromatiska ämnen, och aromatiska ämnen som bildas vid rostning på grund av icke-enzymatisk reaktion med aminosyror , är proteaser och lipoxygenaser också av stor betydelse [43] .

Vintillverkning

Jäst finns naturligt på ytan av druvfrukter ; ofta är de synliga som en lätt beläggning på bären, huvudsakligen bildad av Hanseniaspora uvarum . "Äkta" vinjäst anses vara arten Saccharomyces cerevisiae , som i naturen bara finns på 1 druva av 1000 [44] . Spontan jäsning induceras vanligtvis av Pichia terricola , Metschnikowia pulcherrima och Hanseniaspora uvarum , som gradvis ersätter de mer enzymatiskt starkare arterna Lachancea thermotolerans och Torulaspora delbrueckii , och Saccharomyces cerevisiae fullbordar jäsningen [45] . S. cerevisiae kännetecknas av en betydligt högre etanolresistens jämfört med andra. Detta leder i de flesta fall till att det är hon som vinner tävlingen och undertrycker andra arter i processen med vinjäsning [46] [47] .

Druvorna skördas och krossas för att producera juice ( must , druvmust ) innehållande 10-25% socker. Vid framställning av vita viner separeras en blandning av gropar och skal ( massa ) från musten. Vid framställning av röda viner tas inte blandningen av stenar och skal bort. Sedan, som ett resultat av jäsning, omvandlas sockerarter till alkohol etanol . Sekundära metaboliter av jäst, liksom föreningar som erhålls från dem under vinets mognad, bestämmer dess arom och smak [48] , och mjölksyrabakterier , såsom Oenococcus oeni [49] , är också av stor betydelse vid mognad av redan jäst vin och ger det arom . För att få ett antal viner (till exempel champagne ) jäser man redan jäst vin en andra gång.

Upphörandet av jäsningen är förknippat antingen med uttömning av sockerreserver ( torrt vin ) eller med uppnåendet av tröskeln för etanoltoxicitet för jäst. Sherryjäst Saccharomyces beticus , till skillnad från vanlig jäst (som dör när koncentrationen av alkohol i lösning når 12%), är mer resistent. Ursprungligen var sherryjäst känd endast i södra Spanien (i Andalusien ), där man tack vare deras egenskaper erhöll ett starkt vin - sherry (upp till 24%[ vad? ] vid långa slutartider) [50] . Med tiden hittades sherryjäst även i Armenien , Georgien , Krim , etc. [51] Sherryjäst används även i tillverkningen av en del starköl [52] .

Bryggning och kvass

Bryggning använder spannmål (oftast korn ) som råvara, som är hög i stärkelse , men låg i jäst-fermenterbara sockerarter . Därför hydrolyseras stärkelse före jäsning [53] . För detta används amylasenzymer , som bildas av själva säden under groningen. Grodda korn kallas malt . Malten mals, blandas med vatten och kokas till ett must , som sedan jäser med jäst. Det finns underjäsande och överjäsande bryggjäst (denna klassificering introducerades av dansken Emil Hansen ).

Överjäst jäst (t.ex. Saccharomyces cerevisiae ) bildar ett "lock" på mustens yta, föredrar temperaturer på 14-25°C (vilket är anledningen till att överjäsning också kallas varm), och tål högre alkoholkoncentrationer. Jäst med bottenjäsning ( Saccharomyces uvarum , Saccharomyces carlsbergensis ) har en optimal utveckling vid 6-10 °C och sätter sig på botten av fermentorn .

Torulaspora delbrueckii [54] används ofta för att göra veteöl . Lambic görs med hjälp av jäst som av misstag har förts in i jäskärlet, vanligtvis tillhörande släktet Brettanomyces [55] .

Kvass produceras enligt ett liknande schema, men förutom kornmalt används rågmalt i stor utsträckning. Mjöl och socker tillsätts, varefter blandningen hälls med vatten och kokas för att bilda ett must. Den viktigaste skillnaden mellan kvassbryggning och ölproduktion är användningen av mjölksyrabakterier förutom jäst under vörtjäsningen .

Användningen av jäst i modern bioteknik

Industriell produktion av alkohol

Alkoholjäsning  är en process som leder till bildandet av etanol ( CH 3 CH 2 OH ) från vattenhaltiga lösningar av kolhydrater ( socker ), under inverkan av vissa typer av jäst (se jäsning ) som en typ av metabolism .

Inom bioteknik används sockerrör , fodermajs och andra billiga kolhydratkällor för att producera alkohol. För att få fermenterbara mono- och oligosackarider förstörs de av svavelsyra eller svampamylasenzymer . Därefter utförs jäsning och destillation av alkohol till en standardkoncentration av cirka 96 volymprocent. [56] Jäst av släktet Saccharomyces modifierades genetiskt för att fermentera xylos [57] , en av de  viktigaste hemicellulosamonomererna , vilket gör det möjligt att öka utbytet av etanol när man använder vegetabiliska råvaror som tillsammans med cellulosa även innehåller betydande mängder av hemicellulosa. Allt detta kan sänka priset och förbättra etanolens ställning i konkurrensen med kolvätebränslen [58] .

Närings- och foderjäst

Jäst är rik på proteiner . Proteinhalten i jäst kan nå upp till 66%, medan 10% av massan faller på essentiella aminosyror . Jästbiomassa kan erhållas från jordbruksavfall, trähydrolysat. Utbytet av jästmassa beror inte på klimat- och väderförhållanden, därför är dess användning extremt fördelaktig för att berika mänsklig mat och djurfoder med proteiner. Tillsatsen av jäst till korvar började redan på 1910 -talet i Tyskland; på 1930 -talet började foderjäst produceras i Sovjetunionen, där denna industri utvecklades särskilt under andra hälften av 1900-talet [59] .

Ändå produceras och säljs nu olika produkter baserade på jästextrakt i väst : Vegemite , Marmite , Cenovis , etc. Det finns liknande produktionsanläggningar i Ryssland, men deras volymer är små [60] . För att få extrakt används antingen jästautolysat (cellerna förstörs och proteinet blir tillgängligt på grund av själva cellernas enzymer), eller deras hydrolysat (förstöring av speciella ämnen). De används som livsmedelstillsatser och för att ge smak åt rätter; dessutom finns kosmetiska produkter baserade på jästextrakt.

Inaktiverad (dödad genom värmebehandling) men inte förstörd näringsjäst säljs också , särskilt populär bland veganer på grund av dess höga innehåll av protein och vitaminer (särskilt grupp B ), samt låg fetthalt. Vissa av dem är berikade med vitamin B 12 av bakteriellt ursprung [61] .

Medicinska applikationer Använd som modellobjekt

Många data om cytologi, biokemi och genetik för eukaryoter erhölls först på jästsvampar av släktet Saccharomyces . Denna situation gäller särskilt för mitokondriell biogenes : jäst visade sig vara en av få organismer som bara kan existera på grund av glykolys och inte dör som ett resultat av mutationer i mitokondriernas genom som förhindrar deras normala utveckling [69] . För genetisk forskning är jästsvamparnas korta livscykel och möjligheten att snabbt få tag i ett stort antal av deras individer och generationer, vilket gör det möjligt att studera även mycket sällsynta fenomen.

För närvarande studeras jästprioner intensivt , eftersom de i struktur liknar tidigare upptäckta däggdjursprioner, men är absolut säkra för människor [70] [71] ; de är också mycket lättare att utforska.

Kombucha

Kombucha är en sammanslutning av jäst- och ättiksyrabakterier som tillhör släktet Zoogloea ( zooglea ). Föreningar av jästsvampar Brettanomyces bruxellensis , Candida stellata , Schizosaccharomyces pombe , Torulaspora delbrueckii , Zygosaccharomyces bailii och andra med ett antal stammar av familjen Acetobacteraceae observerades oftast [72] . Dess användning i det ryska imperiet började på 1900 -talet ; uppenbarligen kom den in efter det rysk-japanska kriget .

På 1950 -talet utforskades olika naturliga ämnen aktivt i Sovjetunionen för deras medicinska användning. Broschyren "Kombucha och dess medicinska egenskaper" ( G. F. Barbanchik , 1954) noterade de antimikrobiella och anti -aterosklerotiska egenskaperna hos zooglea kombucha och dess kulturvätska.

Kommersiella produkter som säljs under namnet "torrjäst"

Sammansättningen av produkten som säljs under namnet "torrjäst" inkluderar inte bara mikroorganismceller utan även mineraltillskott, vissa enzymer .

Jäst som matförstöringsfaktor

Jäst kan växa på medier med lågt pH (5,5 och ännu lägre), särskilt i närvaro av kolhydrater , organiska syror och andra lättanvända källor till organiskt kol [73] . De utvecklas bra vid temperaturer på 5-10 °C, när trådformiga svampar inte längre kan växa.

Under livets process metaboliserar jäst matkomponenter och bildar sina egna specifika metaboliska slutprodukter . Samtidigt förändras produkternas fysikaliska, kemiska och, som ett resultat, organoleptiska egenskaper - produkten "förstörs" [74] . Jästväxter på livsmedel är ofta synliga för blotta ögat som en ytbeläggning (till exempel på ost eller köttprodukter ) eller visar sig genom att starta jäsningsprocessen (i juicer , sirap och till och med ganska flytande sylt ).

Jäst av släktet Zygosaccharomyces har länge varit ett av de viktigaste förstörelsemedlen inom livsmedelsindustrin. Särskilt svårt att kontrollera dem är det faktum att de kan växa i närvaro av höga koncentrationer av sackaros , etanol , ättiksyra , bensoesyra och svaveldioxid [75] , som är de viktigaste konserveringsmedlen .

Patogen jäst

Vissa typer av jäst är fakultativa och opportunistiska patogener , som orsakar sjukdom hos personer med försvagat immunförsvar .

Jäst av släktet Candida är komponenter i den normala mänskliga mikrofloran , dock med en allmän försvagning av kroppen genom skador , brännskador , kirurgi, vanliga sjukdomar från ett antal onkologi, sexuellt överförbara sjukdomar, diabetes, långvarig användning av antibiotika , i början barndom och ålderdom , etc. svampar av släktet Candida kan massivt utvecklas, vilket orsakar sjukdomen  candidiasis (trast). Det finns olika stammar av denna svamp, inklusive ganska farliga. Under normala förhållanden i människokroppen begränsas jästsvampar av släktet Candida i sin utveckling av den naturliga mänskliga bakteriemikrobiomet ( laktobaciller , etc.), men med utvecklingen av en patologisk process bildar många av dem högpatogena gemenskaper med bakterier [ 76] .

Cryptococcus neoformans orsakar kryptococcosis , vilket är särskilt farligt för HIV -infekterade personer: bland dem når förekomsten av kryptococcos 7-8% i USA och 3-6% i Västeuropa . C. neoformans cellerär omgivna av en seg polysackaridkapsel som hindrar dem från att kännas igen och förstöras av leukocyter . Jäst av denna art finns oftast i fågelspillning , trots att fåglarna själva inte blir sjuka.

Släktet Malassezia inkluderar obligatoriska symbionter av varmblodiga djur och människor som inte finns någonstans förutom i deras hud. När immuniteten är nedsatt orsakar de pitiriasis (brokig lav), follikulit och seborroiskt eksem . Hos friska människor, med normal funktion av talgkörtlarna, manifesterar Malassezia sig inte på något sätt och spelar till och med en positiv roll, vilket förhindrar utvecklingen av farligare patogener [77] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Wang QM, Bai FY. Molekylär fylogeni av basidiomycetös jäst i Cryptococcus luteolus-linjen (Tremellales) baserad på nukleärt rRNA och mitokondriella cytokrom b-gensekvensanalyser: förslag från Derxomyces gen. nov. och Hannaella gen. nov., och beskrivning av åtta nya Derxomyces-arter Arkiverade 6 juni 2014 på Wayback Machine . FEMS Jäst Res. 2008 aug; 8(5): 799-814.
  2. ↑ Walker K, Skelton H, Smith K. Hudskador som visar jättelika jästformer av Blastomyces dermatitidis . J Cutan Pathol. nov 2002; 29(10): 616-8.
  3. ↑ 1 2 Glick B., Pasternak J. Molecular biotechnology . — 2:a upplagan. - M . : Mir, 2002. - S.  27 . — ISBN 5-03-003328-9 .
  4. ↑ Etymologisk ordbok över slaviska språk, volym 5. - Nauka, 1978. - S. 128-129.
  5. ↑ Online-etymologiordbok. "jäst" Arkiverad 18 november 2006 på Wayback Machine
  6. ↑ 1 2 Babieva I. P. , Chernov I. Yu. Biology of yeast Arkivexemplar daterad 4 mars 2016 på Wayback Machine . M .: Föreningen för vetenskapliga publikationer KMK, 2004
  7. ↑ Liti G, Carter DM, Moses AM, Warringer J, Parts L et al. Populationsgenomik av inhemska och vilda jästsvampar  . Nature (2009 Mar;19;458(7236):337-41)). Hämtad 18 maj 2009. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.
  8. ↑ Yeast, The Contemporary Review (1871), Samlade essäer VIII . Hämtad 18 januari 2007. Arkiverad från originalet 7 maj 2017.
  9. ↑ Cagniard-Latour . Mémoire sur la fermentation vineuse, présenté à l'Académie des sciences le 12 juin 1837 // Annales de chimie et de physique, 2⋅10 {{{1}}} serie, t. 68, 1838, sid. 206-222, tillgänglig på Google Books Arkiverad 11 april 2014 på Wayback Machine . På lit déjà dans les Comptes rendus de l'Institut de 1836 que Cagniard de Latour considérait la levure de bière comme une substans vivante. (Cagniard de Latour, "Observations sur la fermentation du moût de bière", L'Institut , 23 novembre 1836, IV, s. 389-390; voir L. Pasteur, Mémoire sur la fermentation alcoolique , Œuvres complètes de Pasteur. 2, s. 83, consultable sur Gallica Arkiverad 11 november 2016 på Wayback Machine , et P. Pinet, Pasteur et la philosophie , Paris, 2005, s. 51.) En 1787, Adamo Fabbroni avait déjà attribué la fermentation à une substans "vegéto-djur"; voir citation dans L. Pasteur, Mémoire sur la fermentation alcoolique , Œuvres complètes de Pasteur, t. 2, sid. 80, consultable sur Gallica Arkiverad 11 juni 2015 på Wayback Machine .
  10. ↑ Planeter i en flaska, mer om jäst Arkiverad 4 november 2009 på Wayback Machine , Science@NASA
  11. ↑ Barnett, James A. Början av mikrobiologi och biokemi: bidraget från jästforskning Arkiverad 28 april 2007 på Wayback Machine , Microbiology 149 (2003), 557-567
  12. ↑ Morrow CA, Fraser JA. Sexuell reproduktion och dimorfism hos patogena basidiomycetes  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Sexuell reproduktion och dimorfism hos patogena basidiomyceter (9 februari 2009). Hämtad 18 maj 2009. Arkiverad från originalet 20 augusti 2011.
  13. ↑ Williams, N. Genomprojekt: Jästgenomsekvens jäser ny forskning  //  Vetenskap: tidskrift. - 1996. - 26 april ( vol. 272 ​​, nr 5261 ). - S. 481-480 . - doi : 10.1126/science.272.5261.481 .
  14. ↑ FULLSTÄNDIG DNA-SEKVENS AV JÄST . Hämtad 2 maj 2007. Arkiverad från originalet 13 juli 2007.
  15. ↑ Schizosaccharomyces pombe: Sekvenserad andra jästgenom Arkiverad 3 maj 2008 på Wayback Machine .
  16. ↑ Jästsvamparna: en taxonomisk studie / NJW Kreger-van Rij. — 3:e uppl. - Amsterdam: Elsevier Science Publishers BV, 1984. - S. 1-44. — ISBN 0-444-80421-8 .
  17. ↑ Schlegel G. Allmän mikrobiologi. — M .: Mir, 1987. — 567 sid.
  18. ↑ Palágyi Zs., Ferenczy L., Vágvölgyi Cs. Assimileringsmönster från kolkälla för den astaxantinproducerande jästen Phaffia rhodozyma  (engelska)  // World Journal of Microbiology and Biotechnology. - 2001. - Vol. 17 , nr. 1 . - S. 95-97 .  (inte tillgänglig länk)
  19. ↑ McCann AK, Barnett JA Stärkelseanvändning av jäst: mutanter som är resistenta mot kolkatabolitförtryck  //  Aktuell genetik. - 1984. - Vol. 8 , nr. 7 . - P. 525-530 .  (inte tillgänglig länk)
  20. ↑ GrootWassink JWD, Fleming SE Icke-specifikt β-fruktofuranosidas (inulas) från Kluyveromyces fragilis: Batch och kontinuerlig jäsning, enkel återvinningsmetod och vissa industriella egenskaper  //  Enzym and Microbial Technology. - 1980. - Vol. 2 , nr. 1 . - S. 45-53 .  (inte tillgänglig länk)
  21. ↑ Jwanny E. W. Lipidkomponenter i den kolväteassimilerande jästen Candida lipolytica (stam 10  )  // Zeitschrift fur allgemeine Mikrobiologie. - 1975. - Vol. 15 , nr. 6 . - s. 423-439 .
  22. ↑ Theodore JB Stier. KOLHYDRAT OCH LIPIDASSIMILERING I BAGÄST  //  Cold Spring Harb. Symp. kvant. Biol. - 1939. - Nej . 7 . - s. 385-393 .
  23. ↑ E. SHIRLEY TAYLOR. The Assimilation of Glutarnic Acid by Yeast  //  J. Gen. mikrobiol. - 1949. - Nej . 3 . - S. 211-223 .  (inte tillgänglig länk)
  24. ↑ Enomoto Kanehiko, Ueyama Hideo, Fukimbara Takashi. Sec-Butyl Alcohol Assimilating Trichosporon Yeast: Studies on the Fermentation of Petrochemicals(VI)  (japanska)  // Journal of fermentation technology. - 1975. -第53巻,第9数. —第637—642頁.
  25. ↑ WOUTER J. MIDDELHOVEN, FRANS SPAAIJ. Rhodotomla cresolica sp. nov., en kresol-assimilerande jästart isolerad från jord  //  INTERNATIONAL JOURNAOLF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY. - 1997. - Vol. 47 , nr. 2 . - s. 324-327 .  (inte tillgänglig länk)
  26. ↑ C. DENNIS. Nedbrytning av cellulosa efter jäst  arter //  Mikrobiologi. — Mikrobiologiska sällskapet, 1972. - Nej . 71 . - s. 409-411 .  (inte tillgänglig länk)
  27. ↑ Industriell mikrobiologi / Under allmän redaktion av prof. N.S. Egorova. - M . : Högre skola, 1989. - S.  414 -438. — ISBN 5-06-001482-7 .
  28. ↑ Växtliv. Encyclopedia i sex volymer. Volym 2. Svampar. - Upplysningen, 1976. - 480 sid.
  29. ↑ Bioteknik: vad är det? . maxima-library.org . Hämtad 15 oktober 2021. Arkiverad från originalet 22 oktober 2021.
  30. ↑ Växtliv. Encyclopedia i sex volymer. Volym 2. Svampar. - Upplysningen, 1976. - S. 95. - 480 sid.
  31. ↑ Balasubramanian M., Bi E., Glotzer M. Jämförande analys av cytokines i spirande jäst, fissionsjäst och djurceller // Curr Biol, 2004, 14 (18): R806-18. [ett]
  32. ↑ Gabriel M, et al. Cytoskelettet i den unika cellreproduktionen genom konidiogenes av den långhalsade jästen Felomyces (Sterigmatomyces) fuzhouensis Arkiverad 19 september 2016 på Wayback Machine . Protoplasma. 2006, 229(1):33-44.
  33. ↑ The Metabolism and Molecular Physiology of Saccharomyces Cerevisiae, redigerad av J. Richard Dickinson och Michael Schweizer, CRC Press, London, 2004, sid. 1-7
  34. ↑ LIDIA DO CARMO-SOUSA, HJ PHAFF. EN FÖRBÄTTRAD METOD FÖR DETEKTION AV SPORUTSLÄPP I SPOROBOLOMYCETACEAE  //  J. Bacter. - 1962. - Vol. 83 . - S. 434-435 .
  35. ↑ Larry R. Beuchat. Mat och dryck mykologi  . - Andra upplagan. - New York: Van Nostrand Reinhold, 1987. - P. 13. - ISBN 0-442-21084-1 .
  36. ↑ 1 2 Coelho MA, Rosa A., Rodrigues N., Fonseca Á., Gonçalves P. Identifiering av gener av parningstyp i den bipolära basidiomycetösa jästen   Rhodosporidium //Sporidioukaryot: Första inblick i MAT-lokusstrukturen hostoruloides - 2008. - Vol. 7 , nr. 6 . - P. 1053-1061 .
  37. ↑ Hsueh Y.-P., Idnurm A., Heitman J. Rekombinationshotspots flankerar Cryptococcus -lokuset av parningstyp: Implikationer för utvecklingen av en svampkönskromosom  //  PLoS-genet. - 2006. - Vol. 2 , nr. 11 . —P.e184 . _
  38. ↑ Simon P., Houston P., Broach J. Riktningsförspänning under byte av parningstyp i Saccharomyces är oberoende av kromosomarkitekturen  (eng.)  // EMBO J. - 2002. - Vol. 21 , nr. 9 . - P. 2282-2291 .
  39. ↑ Coïc E., Richard G.-F., Haber JE Saccharomyces cerevisiae Donatorpreferens under parningstypbyte är beroende av kromosomarkitektur och -organisation   // Genetik . - 2006. - Vol. 173 , nr. 3 . - P. 1197-1206 .
  40. ↑ R. Sreenivas Rao, RS Prakasham, K. Krishna Prasad, S. Rajesham, PN Sarma, L. Venkateswar Rao (2004) Xylitol production by Candida sp.: parameter optimization using Taguchi approach, Process Biochemistry 39:951-956
  41. ↑ Undersökning av forntida egyptiska baknings- och bryggmetoder genom korrelativ mikroskopi Delwen Samuel, Science, New Series, Vol. 273, nr. 5274 (26 juli 1996), sid. 488-490
  42. ↑ McKinnon CM, Gelinas P., Simard RE Wine Yeast Preferment for Enhancing Bread Arom and Flavor1  //  Cereal Chem. - 1996. - Vol. 73 , nr. 1 . - S. 45-50 . Arkiverad från originalet den 5 juli 2010.
  43. ↑ M. Antonia Martinez-Anaya. Enzymes and Bread Flavor  //  J. Agric. livsmedelskem. - 1996. - Vol. 44 , nr. 9 . - P. 2469-2480 .
  44. ↑ Mortimer, RK, Contopoulou, CR och JS King (1992) Genetiska och fysiska kartor över Saccharomyces cerevisiae.
  45. ↑ Bahareh Bagheri, Florian Franz Bauer, Gianluigi Cardinali, Mathabatha Evodia Setati. Ekologiska interaktioner är en primär drivkraft för populationsdynamik i vinjästmikrobiota under jäsning  //  Vetenskapliga rapporter. — 2020-03-18. — Vol. 10 , iss. 1 . — S. 1–12 . — ISSN 2045-2322 . - doi : 10.1038/s41598-020-61690-z . Arkiverad från originalet den 27 februari 2021.
  46. ↑ Kyung Man You, Claire-Lise Rosenfield och Douglas C. Knipple. Etanoltolerans i jäst Saccharomyces cerevisiae är beroende av cellulärt oljesyrainnehåll   // Tillämpad och miljömikrobiologi. — American Society for Microbiology, 2003. - Vol. 69 , nr. 3 . - P. 1499-1503 .
  47. ↑ Val av jäststam / Chandra J. Panchal. - New York: CRC Press, 1990. - P. 117. - ISBN 0-8247-8276-3 .
  48. ↑ Fleet GH Yeast interaktioner och vinsmak   // Int . J. Food Microbiol. - 2003. - Vol. 86 , nr. 1-2 . - S. 11-22 .
  49. ↑ ME FarÍas, PA Aredes Fernande, OA Sosa och MC Manca de Nadra. Inverkan av icke-saccharomyces jästtillväxt på metabolismen av kvävehaltiga föreningar i mjölksyrabakterier från vin  (engelska)  // Latin American Applied Research. - 2003. - Nej . 33 . - S. 231-234 . Arkiverad från originalet den 2 juli 2007.
  50. ↑ John G.B. Castor, T.E. Archer. Näringsbehov för tillväxt av Sherry Flor-jäst, Saccharomyces beticus  (engelska)  // Appl Microbiol. - 1957. - Vol. 5 , nej. 1 . - S. 56-60 .
  51. ↑ Guido C Galletti, Alberta Carnacini, Andrea Antonelli, Giovanni A. Farris. Flyktig sammansättning av Vernaccia di Oristano Sherry-liknande vin som påverkas av biologisk åldrande  //  Journal of the Science of Food and Agriculture. - 1999. - Vol. 70 , nej. 1 . - S. 44-50 .  (inte tillgänglig länk)
  52. ↑ Ordlista för vinframställningsingredienser  . Hämtad 1 juli 2010. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.
  53. ↑ CW Glennie. Stärkelsehydrolys under Sorghumölbryggning   // Stärkelse . - 2006. - Vol. 40 , nej. 7 . - S. 259-261 .  (inte tillgänglig länk)
  54. ↑ David Horwitz. Torulaspora delbrueckii  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . Veckans mikrob 2001 . Missouri S&T Biology Dept. Hämtad 1 juli 2010. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.
  55. ↑ Bryggning med Brettanomyces jästkulturer och  mjölksyrabakterier . Wyeast Lob. Hämtad 1 juli 2010. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.
  56. ↑ "Fuel Ethanol Production" Arkiverad 3 juni 2009 på Wayback Machine . Genomik: GTL .
  57. ↑ "Genetiskt konstruerad Saccharomyces jäst kapabel till effektiv samfermentering av glukos och xylos" Arkiverad 6 december 2007 på Wayback Machine . American Society for Microbiology .
  58. ↑ "Jäst stiger till ett nytt tillfälle" Arkiverad 30 augusti 2007 på Wayback Machine . American Society for Microbiology.
  59. ↑ Industriell mikrobiologi: Proc. manual för gymnasieskolor om specialmikrobiologi och biologi / Ed. N.S. Egorova. - M . : Högre skola, 1989. - S. 547-550. — ISBN 5-06-001482-7 .
  60. ↑ Tulyakova T.V., Pashin A.V., Sedov V.Yu. Jästextrakt är säkra källor till vitaminer, mineraler och aminosyror // Livsmedelsindustri, nr 6, 2004 [2] Arkivkopia daterad 8 oktober 2007 på Wayback Machine
  61. ↑ [ Hackett. ] Näringsjäst  . _ Vegetarisk mat. Hämtad 25 juni 2010. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.
  62. ↑ Centina-Sauri G., Sierra Basto G. Terapeutisk utvärdering av Saccharomyces boulardii hos barn med akut diarré   // Ann Pediatr: journal . - 1994. - Vol. 41 . - S. 397-400 .
  63. ↑ Kurugol Z., Koturoglu G. Effekter av  Saccharomyces boulardii hos barn med akut diarré  // Acta Paediatrica: journal. – Jan 2005. — Vol. 94 . - S. 44-47 .
  64. ↑ McFarland L., Surawicz C., Greenberg R. En randomiserad placebokontrollerad studie av Saccharomyces boulardii i kombination med standardantibiotika för Clostridium difficile sjukdom  //  J Am Med Assoc : journal. - 1994. - Vol. 271 . - P. 1913-1918 .
  65. ↑ Maupas J., Champemont P., Delforge M. Behandling av irritabel tarm med Saccharomyces boulardii : en dubbelblind, placebokontrollerad studie  //  Medicine Chirurgie Digestives: journal. - 1983. - Vol. 12(1) . - S. 77-9 .
  66. ↑ McFarland L., Surawicz C., Greenberg R. Prevention of β-lactamassociated diarrhea by Saccharomyces boulardii jämfört med placebo  //  Am J Gastroenterol : journal. - 1995. - Vol. 90 . - s. 439-448 .
  67. ↑ Kollaritsch H., Kemsner P., Wiedermann G., Scheiner O. Prevention of traveller's diarrhoea. Jämförelse av olika icke-antibiotiska preparat  (engelska)  // Travel Med Int : journal. - 1989. - S. 9-17 .
  68. ↑ Saint-Marc T., Blehaut H., Musial C., Touraine J. AIDS-relaterad diarré: a double-blind trial of Saccharomyces boulardii  //  Sem Hôsp Paris : journal. - 1995. - Vol. 71 . - s. 735-741 .
  69. ↑ Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. Molecular Biology of the Cell: I 3 vols 2nd ed., revided. och ytterligare Per. från engelska. — M .: Mir, 1994. — 517 sid. — ISBN 5-03-001986-3
  70. ↑ Inge-Vechtomov S. G. Jästprioner och molekylärbiologins centrala dogm Arkivkopia daterad 5 mars 2016 på Wayback Machine // Bulletin of the Russian Academy of Sciences , vol. 70, nr 4, sid. 299-306 (2000).
  71. ↑ Zvyagina E. Proteinarv - ett nytt kapitel i genetik Arkivkopia daterad 27 september 2007 på Wayback Machine // Science and Life , nr 1, 2000.
  72. ↑ "Jästekologi av Kombucha-jäsning" Arkiverad 11 oktober 2007 på Wayback Machine . International Journal of Food Microbiology .
  73. ↑ Kurtzman, CP Detektering, identifiering och uppräkningsmetoder för förstörelsejäst Arkiverad 23 december 2007 på Wayback Machine . I: Blackburn, C. de. W, redaktör. matförstörande mikroorganismer. Cambridge, England: Woodhead Publishing. 2006. sid. 28-54.
  74. ↑ Fleet, G.H. och Praphailong, W. Yeasts // Spoilage of Processed Foods: Causes and Diagnosis, AIFST (2001), Southwood Press. sid 383-397
  75. ↑ Fugelsang, KC Zygosaccharomyces, A Spoilage Yeast Isolated from Wine Arkiverad 1 januari 2008 på Wayback Machine , California Agriculture Technology Institute.
  76. ↑ Diana K. Morales, Deborah A. Hogan. Candida albicans Interaktioner med bakterier i samband med människors hälsa och sjukdomar  //  PLoS Patogener. — 2010.
  77. ↑ Siobahn M Bower, MD, internmedicinare, Creighton University; Daniel J Hogan, MD, klinisk professor i internmedicin (dermatologi), NOVA Southeastern University; Utredare, Hill Top Research, Florida Research Center; Stephen H Mason, MD, biträdande professor i dermatologi, Medical College of Georgia. Malassezia (Pityrosporum)  follikulit . eMedicine (21 december 2009). Hämtad 1 juli 2010. Arkiverad från originalet 18 augusti 2011.

Litteratur

Länkar