ใช้แม่พิมพ์และยีสต์
จากอาณาจักรอันกว้างใหญ่ของเห็ดมีจำนวนมากกว่า 100,000 ชนิดราและยีสต์เป็นสายพันธุ์ที่แปลกประหลาดที่สุด ศักยภาพและขอบเขตการใช้งานของมนุษย์นั้นกว้างมาก แต่นอกจากผู้ที่มีประโยชน์สามารถรับใช้เพื่อประโยชน์แล้วยังมีอีกหลายคนในหมู่พวกเขาอันตรายที่ส่งผลกระทบต่อการดำรงอยู่ที่แตกต่างกัน
ใช้แม่พิมพ์และยีสต์
ประวัติการวิจัย
การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ทำให้ผู้คนสามารถศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กได้ Anthony van Leeuwenhoek ชาวดัตช์ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ค้นพบ microworld แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์ตัวแรกได้รับการออกแบบโดย G. A. Levenguk เป็นคนแรกที่อธิบายประเภทและรูปแบบของจุลินทรีย์ การศึกษานี้ค่อยๆทำให้เกิดวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่ศึกษาโครงสร้างที่อยู่อาศัยการเจริญเติบโตและเงื่อนไขการสืบพันธุ์ซึ่งเรียกว่าจุลชีววิทยา ผู้ก่อตั้งจุลชีววิทยาถือเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อแอลปาสเตอร์ซึ่งค้นพบความสามารถของจุลินทรีย์ไม่เพียง แต่ในการแปรรูปซากของสารประกอบอินทรีย์ที่ตายแล้วเท่านั้น แต่ยังช่วยทำให้น้ำและดินบริสุทธิ์ด้วย นอกจากนี้เขายังพิสูจน์ว่าเชื้อราและยีสต์มีความสามารถในการทำหน้าที่ที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์และก่อให้เกิดอันตราย
ด้วยการพัฒนาจุลชีววิทยานักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ค้นพบที่สำคัญหลายอย่าง: L.S Tsenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F. Gamaleya, D.I Ivanovsky และคนอื่น ๆ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเป็นครั้งแรกได้มีการวางรากฐานของหลักคำสอนเรื่องยาปฏิชีวนะและวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส - ไวรัสวิทยาก็ปรากฏขึ้น
ปัจจุบันทุ่มเทเวลาและความพยายามอย่างมากในการศึกษาแม่พิมพ์ยีสต์ตลอดจนการใช้งานและอิทธิพลของพวกมันซึ่งเปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการใช้งานในหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ
ลักษณะทั่วไป
เห็ดเป็นของขวัญจากธรรมชาติที่อร่อยและดีต่อสุขภาพพบได้ในป่าและทุ่งหญ้ามีเนื้อผลไม้ขนาดใหญ่ แต่วิทยาศาสตร์รู้ว่าตัวแทนที่พบของราชอาณาจักรนี้มีประโยชน์และมีความหลากหลายมากขึ้นนั่นคือรูปแบบของเชื้อรา
ปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 200 ล้านปีก่อน
บางพันธุ์เป็นเส้นใยที่ประกอบด้วยเส้นใย (เซลล์เดียวหรือหลายเซลล์) - hyphae
อื่น ๆ - สำหรับยีสต์ (เซลล์กลม) พวกมันสืบพันธุ์โดยการแตกหน่อ
และชนิดสุดท้าย - macromycetes - พวกมันเป็นเห็ดดั้งเดิมในความเข้าใจของเรา
เชื้อรา
แม่พิมพ์เป็นเชื้อราขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
ชื่อสามัญของพวกเขาคือ micromycetes - กลุ่มของเชื้อราที่อยู่ในระดับล่างและสูงกว่าบางส่วน ตามประเภทของอาหารพวกมันคือพืชตระกูลถั่ว ลักษณะสำคัญของพวกมันคือความสามารถในการแปรรูปซากสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนเป็นสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ แต่ยังสามารถพบปรสิตในหมู่พวกมันได้เช่นเพนนิซิลัสต่อมลูกหมากเกาะอยู่ที่ผิวของแอปเปิ้ลและทำให้พวกมันเน่าเป็นสีน้ำตาลอ่อน
การแพร่กระจายในธรรมชาติแทบจะแพร่หลาย เป็นการยากที่จะประเมินความสำคัญของพวกมันในวัฏจักรของสสารและพลังงานในชีวมณฑลสูงเกินไป พวกเขาไม่จู้จี้จุกจิกเกี่ยวกับสภาพความเป็นอยู่สิ่งสำคัญสำหรับพวกเขาคือความอบอุ่นความชื้นสูงและสารอาหาร อาณานิคมของพวกมันสามารถแพร่เชื้ออินทรีย์และสารอนินทรีย์ทำให้เกิดการสะสมลักษณะ
Irina Selyutina (นักชีววิทยา):
ลักษณะเฉพาะของแม่พิมพ์คือการก่อตัวของเชื้อราบนสารอาหาร อาจมีลักษณะคล้ายใยแมงมุมมีขนปุยหรือมีฝุ่นและมีหลากหลายสี ชื่อของเชื้อรามักเกี่ยวข้องกับสีของคราบจุลินทรีย์: ราสีเทาราเขียวราดำเป็นต้น รูปร่างและสีของแม่พิมพ์เป็นคุณสมบัติที่เป็นระบบ เงื่อนไขที่จำเป็นประการหนึ่งสำหรับการก่อตัวของเชื้อราคือความชื้นที่เพียงพอของสารตั้งต้นของสารอาหารและความชื้นสัมพัทธ์สูงของอากาศโดยรอบ ราส่วนใหญ่เป็นซาโพรไฟต์ แต่ยังมีปรสิตที่เป็นทางเลือกของพืชสัตว์และมนุษย์อยู่ด้วย พวกมันโดดเด่นด้วยเอนไซม์หลากหลายชนิดซึ่งพวกมันสามารถอาศัยอยู่กับสารอาหารที่หลากหลาย
โครงสร้างของแม่พิมพ์ส่วนใหญ่แม้จะมีความหลากหลายของสายพันธุ์ แต่ก็มีลักษณะทั่วไป ไมซีเลียมของพวกมันมีกิ่งก้านจำนวนมากโดยไม่ก่อให้เกิดผลขนาดใหญ่ ร่างกายที่เป็นพืชของพวกเขาประกอบด้วยเส้นใยบาง ๆ จำนวนมาก - เส้นใยที่แพร่กระจายบนพื้นผิวหรือภายในเศษซากของสิ่งมีชีวิต ยิ่งไปกว่านั้นยังสามารถครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่และเติบโตอย่างรวดเร็ว พวกมันเป็นยูคาริโอตนั่นคือเซลล์ของพวกมันมีนิวเคลียสและอุปกรณ์ทางพันธุกรรมอยู่ในนั้นซึ่งตรงกันข้ามกับโปรคาริโอตซึ่งเป็นของแบคทีเรีย เซลล์ของพวกมันไม่มีคลอโรฟิลล์ซึ่งทำให้พืชมีสีเขียวและสามารถเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารอาหารได้
พวกเขาทำซ้ำด้วยวิธีต่อไปนี้:
- พืชพันธุ์: ส่วนของไมซีเลียมซึ่งการแพร่กระจายเริ่มมีอยู่ในสารอาหารในฐานะสิ่งมีชีวิตที่เป็นอิสระ
- ทางเพศ: เมื่อเซลล์เพศสองเซลล์รวมตัวกันเพื่อสร้างไซโกต
- ไม่เกี่ยวกับเพศ: ด้วยการก่อตัวของสปอร์หลายประเภท
ยีสต์
ยีสต์ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิต
ยีสต์เป็นของเชื้อราที่มีเซลล์เดียวมีตัวแทนมากกว่า 1500 ชนิดของ ascomycetes และ basidiomycetes พวกมันถือเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เพาะปลูก พวกเขาไม่มีไมซีเลียม รูปร่างของเซลล์แตกต่างกันและมีขนาดตั้งแต่ 6 - 12 ไมครอนถึง 40 ไมครอน สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของยูคาริโอตที่ใช้สารอินทรีย์เพื่อโภชนาการเพื่อให้ได้คาร์บอนและพลังงานสำหรับชีวิต
พวกเขาแตกต่างกันตรงที่พวกเขาต้องการเงื่อนไขทางโภชนาการมากกว่าแม่พิมพ์ สำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน แต่ในกรณีที่ไม่มีมันพวกมันจะได้รับพลังงานจากแอลกอฮอล์ที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหมัก ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนพวกมันสามารถกินได้ แต่น้ำตาลกลูโคสและภายใต้สภาวะแอโรบิคพวกมันจะใช้ไฮโดรคาร์บอนสารประกอบอินทรีย์และอะโรมาติกแอลกอฮอล์และไขมัน
ยีสต์แพร่พันธุ์โดยการแบ่งหรือการแตกหน่อหรือทางเพศและกระบวนการนี้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมจะเกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง การแบ่งตัวและการแตกหน่อเกิดขึ้นจากการก่อตัวและเมื่อมันเติบโตขึ้นการแยกออกจากเซลล์แม่ของเซลล์ใหม่ซึ่งเติบโตขึ้นจนถึงขนาดหนึ่ง
ประเภทของราและยีสต์
การจำแนกประเภทของแม่พิมพ์ที่รู้จักกันทางวิทยาศาสตร์มีมากกว่า 300 พันธุ์ อนุกรมวิธานของคนที่มีชื่อเสียงที่สุดมีคำอธิบายดังต่อไปนี้:
- เพนิซิลลี: ตัวแทนระดับสูงที่มีชื่อเสียงที่สุดของประเภทของแม่พิมพ์ที่มีอยู่ พบได้ในสถานที่ต่าง ๆ ที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของพวกมันคือดิน รวมถึงสายพันธุ์ด้วยวิธีการให้อาหาร - saprotrophs และปรสิตที่อ่อนแอ การแบ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติโครงสร้างของ conidiophores และขึ้นอยู่กับการแบ่งชั้นของแปรงที่มี conidia ยาปฏิชีวนะเพนิซิลลินเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่รู้จักกันดี ในปีพ. ศ. 2472 ก.นักจุลชีววิทยาชาวสก็อตเอ. เฟลมมิงเปิดเผยฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียเป็นครั้งแรกในตัวแทนของสกุลและแยกสารออกจากมันซึ่งมีชื่อว่า "เพนิซิลลิน" ผลไม้ประมาณ 40 ชนิดของพวกมันมีลักษณะเหมือน clestothecia มองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้แสงพิเศษและมีสีที่แตกต่างกัน ไมซีเลียมของมันแตกแขนงและโปร่งใส สร้างซ้ำโดยสปอร์
- แอสเปอร์จิลลัส: แม่พิมพ์แอโรบิคที่สูงขึ้นซึ่งก่อให้เกิดโคโลนีที่มีขนนุ่มและมีรูปร่างแบน ไมซีเลียมมี septa และแพร่กระจายโดยสปอร์ ทนต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมได้ดีมาก พวกเขาชอบพื้นผิวที่อุดมไปด้วยออกซิเจนและคาร์บอน - โพลีแซ็กคาไรด์และโมโนแซ็กคาไรด์นอกจากนี้ยังติดเชื้อชนิดที่มีแป้งซึ่งพบในขนมปังและผลิตภัณฑ์อาหารอื่น ๆ เชื้อราแอสเปอร์จิลลัสแตกต่างจากเพนิซิลลีตรงที่เส้นใยผลของมันที่ส่วนยอดจะมีความข้นและผลพลอยได้คล้ายก้าน มันมาจากผลพลอยได้เหล่านี้ที่ทำให้โซ่สปอร์หลุดออกไป
- มูกอร์: สกุลของราชั้นล่างที่แพร่หลายในดินไมซีเลียมซึ่งเป็นเซลล์หลายนิวเคลียสที่แตกแขนงขนาดใหญ่โดยไม่มีพาร์ติชัน ด้านบนของแต่ละสปอร์เรงจิโอฟอร์ไม่มีสีมีความยาวหลายเซนติเมตรสิ้นสุดที่หัวสีดำที่สปอร์โตเต็มที่ เชื้อราเหล่านี้ก่อตัวขึ้นบนอาหารและมีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการทำให้เกิดเชื้อรา (โรคเชื้อรา) Mukors เป็น saprotrophs ตามประเภทของอาหาร
- Fusarium: เชื้อรา anamorphic ตัวแทนของ ascomycotaceae สายพันธุ์ของมันก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์ ทำให้เกิดโรคต่างๆที่เรียกรวมกันว่า fusarium... บางชนิดสามารถพัฒนาในรูปแบบ symbiosis กับพืชอาศัยอยู่บนรากและปล่อยสารที่มีประโยชน์ต่อพืช
เห็ดยีสต์แบ่งออกเป็นกลุ่มตามโหมดการสืบพันธุ์และลักษณะอื่น ๆ มีชนิดที่ไม่เป็นพิษหรือแอสปอโรเจนิกและสปอโรเจนิกหรือสปอโรเจนิก ในอดีตมักเรียกกันว่าคล้ายยีสต์และมีลักษณะเด่นดังต่อไปนี้:
- แคนดิดา: สร้างไมซีเลียมปลอมและคูณด้วยการแตกหน่อ
- ทอรูลอปซิส: มีเซลล์กลมและรูปไข่ไม่ก่อตัวเป็น pseudomycelium และคาร์โบไฮเดรตที่หมักได้ไม่ดีมักเป็นศัตรูพืช
- Rodotorula: เพิ่มจำนวนในอาหารสร้างเม็ดสี - แดงเหลืองชมพูและดำ
ครอบครัวมีความแตกต่างจากแผนกยีสต์ที่สร้างสปอร์:
- Saccharomycetes: มีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการหมักน้ำตาล
- Schizosaccharomycetes: ใช้ในอุตสาหกรรมการหมัก (ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์แอลกอฮอล์น้ำส้มสายชูยีสต์ ฯลฯ )
- รหัสน้ำตาล: เป็นศัตรูพืชของอุตสาหกรรมนี้
การใช้งานของมนุษย์
แม่พิมพ์ถูกนำมาใช้ในกิจกรรมต่างๆของมนุษย์ บทบาทของพวกเขามีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอาหารและยา
อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้ก่อให้เกิดประโยชน์เสมอไปนำมาซึ่งความเสียหายและความสูญเสียบังคับให้ใช้เงินทุนจำนวนมากความพยายามในการต่อสู้กับพวกเขาและผลกระทบที่ทำลายล้าง
ในอุตสาหกรรมอาหาร
ยีสต์ได้ค้นพบวิธีในการปรุงอาหาร
แม่พิมพ์และยีสต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร
เมื่ออบจะใช้ยีสต์ - ทำให้ขนมปังมีรูพรุนคุณสมบัติทางโภชนาการเพิ่มเติมและเพิ่มอายุการเก็บรักษาสด และเพิ่มเอนไซม์อะไมเลสซึ่งหลั่งออกมาจากราทำให้มีกลิ่นหอมและรสชาติดีขึ้น ในเวลาเดียวกันเอนไซม์อื่น - invertase - เพิ่มอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ขนม
สำหรับการผลิตแอลกอฮอล์จะใช้เชื้อรายีสต์ชนิดพิเศษที่แยกได้จากสาหร่ายและสำหรับไวน์ - วัฒนธรรมบริสุทธิ์ของยีสต์บางชนิดซึ่งให้รสชาติและกลิ่นหอมพิเศษ
ในการผลิตเนยแข็งและผลิตภัณฑ์นมหมักจะใช้เชื้อยีสต์และราบางชนิด นอกจากแบคทีเรียแล้วเชื้อรายังมีส่วนร่วมในการหมักนมเพื่อผลิตคีเฟอร์ในการผลิตชีสเห็ดในสกุล Torula จะถูกใช้ในการหมัก และตัวแทนของพวกเขาจากตระกูล Penicillum ที่เรียกกันว่า "แม่พิมพ์ชั้นสูง" เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการได้มาซึ่งพันธุ์ "Camembert", "Roquefort" และ "Brie" ทำให้มีลักษณะโครงสร้าง (โดยมีราสีน้ำเงินอยู่ในความหนาของมวลชีส) และรสชาติที่เป็นเอกลักษณ์
คุณภาพของเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากปลาได้รับการปรับปรุงโดยเอนไซม์โปรตีเอสของเชื้อรา จากเนื้อดิบและแข็งหรือปลาคุณภาพต่ำทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ละเอียดอ่อนและนุ่มช่วยเพิ่มรสชาติด้วยเช่นกัน เชื้อรายีสต์ของสกุล Torulopsis ที่เติมลงในเนยไม่อนุญาตให้ได้รับผลกระทบจากเชื้อราประเภทอื่นซึ่งจะทำให้เสียรสชาติอย่างมีนัยสำคัญและทำให้อายุการเก็บสั้นลง และแอสเปอร์จิลลัสซึ่งโคนิเดียมีลักษณะคล้ายราดำผลิตกรดซิตริก
ในการเกษตรและอุตสาหกรรมอื่น ๆ
ในการเกษตรยังมีการใช้แม่พิมพ์และสารที่ได้จากพวกมันอย่างกว้างขวาง Trichodermin ที่ได้รับจากพวกมันสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคที่ติดเชื้อในพืชได้สำเร็จ เชื้อราบางชนิดที่เป็นอันตรายต่อแมลงศัตรูพืชถูกนำมาใช้ในการต่อสู้กับพวกมัน เชื้อราบางชนิดในสกุล Fusarium ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชและเพิ่มผลผลิต
อย่างไรก็ตามในหมู่พวกเขายังมีปรสิตจำนวนมากที่ทำหน้าที่ในการเน่าเสียและทำให้อายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์สั้นลงปล่อยสารพิษออกมาในระหว่างกิจกรรมที่สำคัญ พวกมันยังสามารถนำไปสู่การเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ที่ติดไฟได้เองเช่นหญ้าแห้งฟางพืชอาหารสัตว์ สารกำจัดศัตรูพืชถูกใช้เพื่อต่อสู้กับพวกมัน
ใช้ในทางการแพทย์
มนุษย์นิยมใช้แม่พิมพ์เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ ความช่วยเหลือของตัวแทนเพนิซิลลัมเป็นสิ่งล้ำค่าในการสร้างยาปฏิชีวนะเพนิซิลลินซึ่งการปรากฏตัวของมันช่วยรักษาสุขภาพของผู้คนนับล้าน วันนี้หนึ่งในกลุ่มที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพมากที่สุดคือเซฟาโลสปอริน การพัฒนาจุลชีววิทยาทำให้สามารถทำการทดสอบซึ่งโดยการรักษาแม่พิมพ์ด้วยสารกลายพันธุ์ทางเคมีทำให้ได้รูปแบบใหม่ - แอนโคไมซีตที่ผลิตเพนิซิลลินสเตรปโตมัยซินและผลิตยาปฏิชีวนะอื่น ๆ ในปริมาณมาก
ยาที่สำคัญไม่แพ้กันที่ได้จากราคือสแตตินซึ่งใช้ในการลดคอเลสเตอรอลและรักษาหลอดเลือด
การใช้ยีสต์ในทางการแพทย์มีความสำคัญไม่น้อย ในรูปแบบแห้งใช้เพื่อให้ได้ยาและผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในรูปของเหลวใช้ในการรักษาอาการแพ้และฟื้นฟูจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหาร
เชื้อราที่ทำให้เกิดโรคและมาตรการควบคุม
สภาพอุณหภูมิและความชื้นของบ้านเราในบางกรณีก็เป็นผลดีต่อการสืบพันธุ์และอายุของเชื้อรา
คนมักมีอาการแพ้เชื้อรา ผลของราดำในบ้านคือการปล่อยสารพิษ เข้าสู่ทางเดินหายใจบั่นทอนสุขภาพและกระตุ้นให้เกิดภาวะแทรกซ้อนต่างๆ ในการทำลายราดำการฆ่าเชื้อโรคจะดำเนินการโดยใช้สารที่ทำลายสายพันธุ์ที่เป็นอันตรายและมาตรการต่อสู้กับความชื้น
การเป็นพิษจากอาหารที่ขึ้นราก็เป็นอันตรายเช่นกัน สิ่งที่อันตรายที่สุดคือเห็ดแอสเปอร์จิลลัสสีเหลืองซึ่งมีแนวโน้มที่จะเติบโตบนพื้นผิวอาหารที่หลากหลายเช่นพืชตระกูลถั่วและเมล็ดพืชน้ำมันโกโก้กาแฟปลาแห้งแยม
แม้ในการผลิตวัสดุโพลีเมอร์ที่มีเทคโนโลยีสูงงานที่สำคัญคือการปกป้องพวกมันจากความเสียหายทางชีวภาพโดยแม่พิมพ์ที่ทำให้เกิดโรค การกำหนดพารามิเตอร์ของความต้านทานของโพลีเมอร์ต่อตัวแทนดังกล่าวช่วยป้องกันการย่อยสลายและเพิ่มอายุการใช้งาน
สรุป
ข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์จุลชีววิทยาและข้อเท็จจริงที่เปิดเผยโดยมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง งานของมนุษย์คือการกำหนดคุณสมบัติของแม่พิมพ์ในทิศทางที่ถูกต้อง
