Дрожжи это одноклеточные

Глава I Удивительные микроорганизмы

Немного из истории

Русское слово «дрожжи» имеет корень «дрож», который восходит к праславянскому «*droždži», производному от звукоподражательного глагола «*drozgati» «давить», «месить». Именно слово «дрожь» (от «дрожать») точно характеризует процессы, происходящие при брожении посредством дрожжей.

Дрожжи, вероятно, одни из наиболее древних «домашних организмов». Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов жернова и пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров.

Уже в ХХ веке до нашей эры человек сумел «приручить» дрожжи, даже не зная об их существовании. Дрожжи работали на человека, производя различные бодрящие напитки, содержащие этиловый спирт. Напиток, напоминающий современное пиво («буза»), был известен уже в Древнем Египте. Там же возник способ приготовления хлеба из кислого дрожжевого теста. Это стало ясно после того, как в раскопках храма и гробниц фараона Эхнатона и его супруги – легендарной Нефертити, живших во второй половине XIV века до нашей эры, археологи натолкнулись на скопление форм для выпечки хлеба и кувшинов для пивоварения. В Китае уже в Х веке до нашей эры умели отгонять спирт из дрожжевой бражки для получения крепких спиртных напитков. Европейцы пристрастились к спиртному несколько позже: производство виски началось в Ирландии в ХI веке, а в ХIII веке в Европе широко распространилось пивоварение. Венцом этого периода можно считать первое описание дрожжей, которые в 1680 г. увидел в капле бродящего пива под микроскопом голландец Антонии Ван Левенгук. Его рисунки до сих пор поражают точностью изображения дрожжевой клетки. После этого ничего нового о дрожжах не появлялось целых 150 лет.

Второй период занимает весь ХIХ век, начиная с 30-х годов [1]. Это период зарождения научных знаний о дрожжах, когда были сделаны первые научные описания дрожжей (Каньяр де Латур во Франции, Теодор Шванн и Фридрих Кютцинг в Германии), способов их размножения, спорообразования, жизненных циклов. Именно в этот период дрожжи были названы сахарными грибами — Saccharomyces. Важнейшим событием этого периода было исследование Луи Пастером в 1860-1876 гг. спиртового брожения и доказательство его биохимической природы. В 1881 г. Эмилем Хансеном в Дании были впервые получены чистые культуры дрожжей. Использование чистых культур преобразило виноделие и пивоварение, превратив их из вида искусства в крупную отрасль промышленности. Исследования братьев Бюхнер в Германии (1890-е гг.) по сбраживанию сахара бесклеточными экстрактами дрожжей положили начало развитию энзимологии и биохимии. В самом конце ХIХ в. Хансеном и Клекером в Дании была создана первая классификация дрожжей.

Третий период охватывает XX век. Он характеризуется дифференциацией научных направлений в области изучения дрожжей. В первой четверти прошлого века создается эволюционно-филогенетическое направление в систематике дрожжей (А. Гийермон во Франции, 1909-28 гг.), организуется первая коллекция дрожжевых культур. С 1931 г. началось издание серии определителей дрожжей в Дельфте (Голландия). В 1954 г. вышел первый отечественный определитель дрожжей В.И. Кудрявцева. Вторая половина XX в. отличается еще большей дифференциацией разделов зимологии, выделением новых направлений. Существенно изменились представления о разнообразии дрожжей и подходы к их классификации. Неуклонно растет число известных видов дрожжевых грибов, периодически издаются определители, среди которых мировую известность получила серия определителей голландской школы — крупных сводок с описанием всех известных видов дрожжей.

Таким образом, наука о дрожжах — зимология, проделав более чем полуторавековой путь, продолжает интенсивно развиваться и в XXI веке.

1.2 Морфология дрожжевой клетки

Дрожжи — это великолепный источник белка и превосходный источник натуральных витаминов группы В, один из богатейших источников органического железа, минеральных веществ, микроэлементов и аминокислот.

Согласно классификации, дрожжи относятся к микроскопическим грибам царства Mycota. Они представляют собой одноклеточные неподвижные микроорганизмы небольшого размера — 10-15 мкм (см. рис. 1). Несмотря на внешнее сходство дрожжей с крупными видами бактерий, к грибам их относят благодаря своей ультраструктуре клеток и методам размножения.

Рис. 1 Вид дрожжей

Часто в природных условиях дрожжи встречаются на субстратах, богатых углеводами и сахарами (см. рис. 2). Поэтому их можно увидеть на поверхности плодов и листьев, ягод и фруктов, в нектаре цветов и др. Дрожжевые организмы родов Candida или Pichia часто выявляют в среде кишечника человека и многих животных.

Рис. 2 Место обитания дрожжей

Дрожжевые клетки имеют разную форму: эллипсов, овалов, палочек, шаров (см. рис. 3). Размерность также бывает разная: часто длина составляет 6-12 мкм, а ширина 2-8 мкм. Это зависит от условий их обитания или культивирования, питательных компонентов и факторов внешней среды. Наиболее стабильные по свойствам молодые дрожжи, поэтому характеристику и описание видов проводят именно по ним.

Рис. 3 Формы дрожжевых клеток.

Дрожжевая клетка состоит из клеточной мембраны и цитоплазмы, внутри которой расположены органоиды (ядро, митохондрии, рибосомы, вакуоль)и запасные питательные вещества(см. рис. 4).

Рис. 4 Строение дрожжевой клетки.

В своем составе дрожжи содержат значительное количество ценного и полезного белка, который очень легко усваивается и переваривается. Помимо этого, дрожжи, особенно пивные, богаты углеводами — их количество может достигать тридцати процентов. Присутствуют в них также и полезные минералы — магний, цинк, кальций, марганец и железо.

ГЛАВА II Роль дрожжей в природе и жизни человека.

2.1 Дрожжи на страже здоровья

Дрожжи – замечательный ингредиент, который помогает сохранить или восстановить здоровье и красоту естественным путем.

В течение многих десятилетий дрожжи оставались в центре внимания исследователей, которые единогласно признают необыкновенные питательные качества и терапевтические свойства этого грибка. И все благодаря уникальному биохимическому составу этих организмов. Для человека они служат источником аминокислот, минералов, витаминов, ферментов и многих других полезных веществ, необходимых для роста, правильного метаболизма и укрепления иммунной системы. Помимо этого, дрожжи – превосходный источник растительных протеинов, что делает их важным компонентом вегетарианских блюд. Эти элементы крайне важны для бесперебойного функционирования организма. Они одинаково важны для человека, животного и даже растений.

пивные дрожжи содержат в себе много витаминов и минералов, в том числе цинк, хром, железо, магний, фолиевую кислоту, биотин и В-витамины;

нормализируют сахар в крови;

способствуют развитию полезных бактерий в организме;

дрожжи Torula – источник хрома, селена, аминокислот и витаминов В;

То, что дрожжи действенный компонент во многих средствах для красоты, известно давно. Но не многие знают, что косметику на дрожжах легко приготовить самостоятельно. Не знаете, как это сделать? Читайте приложение 2.

Неприятный побочный эффект от приема дрожжей может состоять в том, что они питают не только полезные бактерии, но и вредоносные, такие как Candida, вызывающие астму, подагру и другие болезни. С обострением или возникновением кандидоза важно на период лечения исключить из рациона всю дрожжевую пищу.

Обычно эти микроорганизмы хорошо переносятся человеком, но бывают люди непереносимостью. Это лица, страдающие аллергией на все виды грибков и плесень.

2.2 Кормовые дрожжи и их влияние на животных в сельском хозяйстве

Современное производство животноводческой и птицеводческой продукции уделяет особое внимание кормовым рационам. Корма растительного и животного происхождения содержат необходимые питательные вещества в недостаточном количестве. Поэтому роль кормовых дрожжей как белково-витаминно-минеральной добавки в настоящее время имеет особо важную роль для сельскохозяйственных предприятий.

Жизнедеятельность животных неразрывно связана с образованием и распадом протеина в организме. Среди питательных веществ протеин занимает одно из основных мест. С одной стороны, он необходимый компонент обменных процессов и, с другой, предшественник в образовании белков тела и продукции (молоко, шерсть, яйца и т.д.). Для того, чтобы образовать протеин своего тела, животное должно получать необходимое количество протеина в составе пищи.

Кормовые дрожжи получают из чистых дрожжевых культур, выращиваемых на гидролизатах отходов спиртовой, сахарной, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности. Дрожжи — богатый источник витаминов группы В. По их содержанию дрожжи превосходят все белковые корма, в том числе и корма животного происхождения. Однако, в отличие от последних, в дрожжах отсутствует витамин В12. Эту особенность дрожжей следует учитывать, особенно при использовании их в комбикормах и кормосмесях, состоящих только из растительных компонентов.

Глава III Практическая часть

3.1 Мои наблюдения. Опыты.

Чтобы изучить свойства дрожжей, на которых основано их применение, я решила провести несколько опытов.

В первую очередь мне захотелось проверить, действительно ли дрожжи выделяют углекислый газ в определенных условиях.

Сухие дрожжи похожи на маленькие безжизненные шарики. Но это лишь до тех пор, пока не оживут миллионы крохотных микробов, которые дремлют в холодном и сухом виде. Из литературных источников я узнала, что для активации дрожжей необходимы сахар и теплая жидкость.

Для своего опыта я взяла полстакана обычной теплой кипяченой воды, добавила три чайных ложки сухих дрожжей и одну чайную ложку сахара, всё перемешала. Дрожжевую смесь перелила в бутылку и натянула на её горлышко воздушный шарик. Поставила бутылку в миску с тёплой водой и стала наблюдать, что произойдёт?

Когда дрожжи «ожили» и начали «есть» сахар, смесь наполнилась пузырьками углекислого газа. Пузырьки стали лопаться, а газ надувать шарик (см. рис. 5-9).

Рис. 5 Сахар, теплая вода и дрожжи, необходимые для опыта.

Рис. 6 Выделение углекислого газа Рис. 7 Выделение углекислого газа

Рис.8 Выделение углекислого газа Рис. 9 Выделение углекислого газа

Вывод:дрожжи, питаясь сахаром, выделяют в процессе своей работы углекислый газ.

Для следующего опыта, с помощью которого я хотела узнать, какие условия необходимы для выделения углекислого газа, мне понадобились два стакана, сухие дрожжи, сахар, теплая вода и спички.

В стакане №1 (экспериментальный) я, как и в первом опыте, приготовила смесь из дрожжей, воды и сахара.

В стакан №2 (контрольный) я налила воду и дрожжи, без сахара. Стаканы прикрыла. Через полчаса в каждый стакан поместила горящую спичку. В стакане №2 она продолжала гореть, а в №1 погасла, так как там скопился углекислый газ (см. рис. 10-13).

Рис. 10 Выделение углекислого газа Рис. 11 Выделение углекислого газа

Рис. 12 Выделение углекислого газа Рис. 13 Выделение углекислого газа

Вывод:дрожжи, питаясь сахаром, выделяют в процессе своей работы углекислый газ.

Далее я решила проверить, действительно ли влияет температурный режим на активность дрожжевых грибов. Правда ли, что быстрее будут «работать» дрожжи в тепле.

Для опыта я взяла следующие продукты: прессованные дрожжи, вода, мука, сахар, яйцо и соль.

Замесила тесто и разложила его в две вазочки. Для дальнейшего наблюдения я обозначила их — образец №1 и образец №2 (см. рис. 14).

Одну вазочку я поставила в прохладное место (№2), а другую в тёплое (№1). Через 30 минут сравнила образцы и увидела разницу. В тёплом месте брожение происходило быстрее (см. рис. 15).

Вывод: дрожжи чувствительны к температуре окружающей среды. Скорость их размножения уменьшается в ответ на понижение температуры.

Дрожжи — это грибковые микроорганизмы. Углекислый газ — это продукт их жизнедеятельности, а сахар (сладкая вода) является для них питательной средой.

Рис. 14 Образцы для опыта.

Рис. 15 Результаты брожения в разных температурных условиях.

Я заинтересовалась вопросом о том, есть ли разница в дрожжах? Будут ли с одинаковой скоростью «оживать» сухие и прессованные дрожжи? Для этого я взяла по 1 стакану теплой воды, по 0,5 стакана муки и по 1 чайной ложечке дрожжей (сухих и прессованных). Все тщательно перемешала и поместила две массы в теплое место.

Спустя 30 минут я проверила наличие пенной шапки. Визуально определила, в каком из образцов пенная шапка из пузырьков больше и занесла полученные данные в таблицу 1.

Наименование вида дрожжей

Пенная шапка ярко выражена

Пенная шапка слабо выражена

Вывод: при одинаковых условиях, в которых я выдержала опару, более активное выделение углекислого газа происходило в 1 образце (дрожжи прессованные), что свидетельствует о том, что активность дрожжей все-таки зависит от их культуры.

Из получившегося в опыте 3 теста я решила испечь булочки. Для этого миску с тестом я поместила в теплое место. Тут-то и началась работа дрожжей, точнее — дрожжевых грибков. Они, попав в благоприятные для их развития условия, начали размножаться. Питаются грибки крахмалом, содержащимся в муке, и сахаром. При этом выделяется углекислый газ, спирт и ряд органических соединений – происходит процесс брожения. Образующиеся пузырьки углекислого газа создают в тесте поры, разрыхляющие тесто. Чем больше этих пор, тем сильнее увеличивается объем теста, тем быстрее оно поднимается.

Однако процесс брожения замедляется при избытке углекислого газа. Поэтому я тесто осторожно перемешивала. При этом излишки углекислого газа из теста выходили, но зато оно обогащалось кислородом, что стимулирует развитие дрожжевых грибков.

После очередного подъема теста, я раскатала булочки. Затем поднявшиеся булочки я поставила в нагретую духовку. В жаркой атмосфере клейковина подсыхает, упругость ее снижается. И каждый пузырек углекислого газа разрывает свою оболочку и выходит на свободу. А поры остаются и выпекающиеся булочки получаются рыхлыми, пористыми, воздушными — такими, какими мы их любим (см. рис. 16-19).

Я выяснила, «какую работу» выполняют дрожжи и поняла, что они могут обеспечить подъем теста, поэтому изделия из дрожжевого теста имеют совершенно другой вкус и вид, обладая пышностью и воздушностью.

Проводя свое исследование, я поняла, что данная работа актуальна на сегодняшний день, так как многие люди являются цветоводами. Все стараются использовать больше органических удобрений и меньше прибегать к химии. А иногда в качестве удобрения используют достаточно неожиданные продукты, результат действия которых не заставляет себя долго ждать. Таким «неожиданным» продуктам являются пекарские дрожжи.

Мой эксперимент, доказывающий, что дрожжи являются средством для быстрого роста, начался с подготовки дрожжевой подкормки. Сначала я сделала дрожжевой раствор: сухие дрожжи развела в теплой воде в соотношении 2,0 г. на 2,0 л, потом добавила 0,5 столовой ложки сахара и дала постоять раствору около 30 минут. После этого раствор разбавила 12,0 л. воды.

Далее начался сам эксперимент. В своем опыте я использовала свои комнатные растения. Полила я их дважды с интервалом в 3 недели (см. рис. 20,21).

Рис. 20 Эксперимент Рис. 21 После полива дрожжевым раствором

Результат был заметен уже на шестой день. Мой цветок начал усиленно расти, а через три недели стал зацветать. Злоупотреблять подкормками нельзя. Достаточно полить один-два раза с интервалом в 3-4 недели слабым раствором.

Вывод: дрожжи являются средством для быстрого роста других объектов живой природы.

В заключение своего исследования я решила провести анкетирование своих одноклассников, чтобы узнать, насколько хорошо знакомы ребята с дрожжевыми грибами. В результате выяснила, что не все знают, что дрожжи – это одноклеточные грибы. Образец анкеты в приложении 1.

В ходе исследовательской работы, я узнала много интересного о дрожжах. Оказывается, некоторые их виды с давних пор используются человеком при приготовлении хлеба, пива, вина, кваса и др. Полезные физиологические свойства дрожжей позволяют использовать их в медицине и сельском хозяйстве.

Мне удалось провести несколько экспериментов, доказывающих условия, необходимые для жизни, роста, размножения данных микроорганизмов.

Я узнала, что дрожжи, на самом деле, являются хорошим и недорогим средством для роста объектов живой природы. Таким образом, их можно считать «гормоном» роста. И тот факт, что фраза «Расти как на дрожжах» имеет смысл. Поставленная мною цель была достигнута полностью, все задачи решены.

Я считаю, что моя исследовательская работа будет интересна для людей, занимающихся земледелием, так как дрожжевым раствором можно подкармливать абсолютно любые растения: овощи, цветы, плодово-ягодные и культурные растения. Но надо соблюдать некоторые условия, так как в процессе брожения дрожжи поглощают много калия.

Работая над этим исследованием, я прочитала много интересных статей об этих организмах. Благодаря своей работе я нашла полезную информацию о распространении дрожжей, что, несомненно, пригодится в жизни. Наука о дрожжах еще очень молодая и она продолжает развиваться. Дрожжи не относятся к числу организмов, полностью изученных: в их биологии есть нераскрытые тайны. Я надеюсь, что моя работа не останется незамеченной и поможет другим ученикам узнать больше о таких интересных и таинственных организмах.

Согласно классификации дрожжи относятся к микроскопическим грибам царства Mycota. Они представляют собой одноклеточные неподвижные микроорганизмы небольшого размера — 10-15 мкм. Несмотря на внешнее сходство дрожжей с крупными видами бактерий, к грибам их относят благодаря своей ультраструктуре клеток и методам размножения.

Рис. 1. Вид дрожжей на чашке Петри.

Место обитания дрожжей

Часто в природных условиях дрожжи встречаются на субстратах, богатых углеводами и сахарами. Поэтому их встречают на поверхности плодов и листьев, ягод и фруктов, на раневых соках, в нектаре цветков, в мертвой растительной массе. Кроме того их находят в почвах (как пример, в подстилке), воде. Дрожжевые организмы родов Candida или Pichia часто выявляют в среде кишечника человека и многих видов животных.

Рис. 2. Место обитания дрожжей.

Состав клеток дрожжей

Во всех дрожжевых клетках содержится около 75% воды, на 50-60% — это связанная внутриклеточная, а остальные 10 — 30% — освобожденная. В сухом веществе клетки в зависимости от возраста и состояния в среднем содержится:

Помимо этого, клетки включают в себя ряд важных компонентов, необходимых для их метаболизма — ферменты, витамины. Энзимы дрожжевых организмов являются катализаторами разных видов брожения и дыхательных процессов.

Рис. 3. Клетки дрожжевых организмов.

Строение клетки дрожжей

Дрожжевые клетки имеют разную форму: эллипсов, овалов, палочек, шаров. Размерность также бывает разная: часто длина составляет 6-12 мкм, а ширина 2-8 мкм. Это зависит от условий их обитания или культивирования, питательных компонентов и факторов внешней среды. Наиболее стабильные по свойствам молодые дрожжи, поэтому характеристику и описание видов проводят именно по ним.

Дрожжевые организмы имеют все стандартные компоненты, присущие эукариотическим клеткам. Однако, помимо этого, обладают уникальными отличительными свойствами грибов и сочетают в себе признаки клеточных структур растений и животных:

• стенки ригидны, как у растений,
• нет хлоропластов и есть гликоген, как у животных.

Рис. 4. Разнообразие видов дрожжей: 1 — пекарские (Saccharomyces cerevisiae); 2 — мечниковия прекраснейшая (Metschnikowia pulcherrima); 3 — кандида земляная (Candida humicola); 4 — родоторула клейкая (Rhodotorula glutinis); 5 — родоторула красная (R. rubra); 6 — родоторула золотистая (R. aurantiaca); 7 — дебариомицес Кантарелли (Debaryomyces cantarelli); 8 — криптококк Лавра (Cryptococcus laurentii); 9 — надсония продолговатая (Nadsonia elongata); 10 — спороболомицес розовый (Sporobolomyces roseus); 11 — спороболомицес хольсатикус (S. holsaticus); 12 — родоспоридиум диобоватум (Rhodosporidium diobovatum).

Клетки содержат мембраны, цитоплазму, а также такие органоиды, как:

• ядро;
• Гольджи аппарат;
• Митохондрии клеток;
• рибосомный аппарат;
• жировые включения, зерна гликогена, а также валютин.

Отдельные виды имеют в составе пигменты. У молодых дрожжей цитоплазма является гомогенной. В процессе роста внутри них появляются вакуоли (содержащие органические и минеральные компоненты). В процессе роста наблюдается образование зернистости, происходит увеличение вакуолей.

Как правило, оболочки включают нескольких слоев с включенными полисахаридами, жирами и азотосодержащими компонентами. Некоторые из видов имеют ослизнелую оболочку, поэтому часто клетки склеены между собой и в жидкостях образовывают хлопья.

Рис. 5. Строение клетки дрожжевых организмов.

Дыхательные процессы дрожжей

Для дыхательных процессов дрожжевым клеткам нужен кислород, но многие их виды (факультативно-анаэробные) могут обходиться временно и без него и получать энергию от процессов брожения (бескислородное дыхание), образуя при этом спирты. В этом заключается одно из главных их отличий от бактерий:

среди дрожжей нет представителей, способных жить абсолютно без кислорода.

Процессы дыхания с кислородом энергетически выгоднее для дрожжей, поэтому при его появлении клетки завершают брожение и переходят на кислородное дыхание, выделяя при этом углекислый газ, что способствует более быстрому росту клеток. Такой эффект носит название Пастера. Иногда, при большом содержании глюкозы наблюдается эффект Кребтри, когда даже если есть кислород, клетки дрожжей ее сбраживают.

Рис. 6. Дыхание дрожжевых организмов.

Чем питаются дрожжи

Многие дрожжи-хемоорганогетеротрофны, и для того, чтобы получить энергию для питания и получения энергии используют органические питательные компоненты.

В бескислородных условиях для своего питания дрожжи предпочитают использовать такие углеводы, как гексоза и синтезированные из нее олигосахариды. Некоторые виды могут усваивать также другие виды углеводов — пентозу, крахмал, инулин. При доступе кислорода они способны к потреблению более широкого круга веществ, в то числе – жировые, углеводородные, спиртовые и другие. Такие сложные виды углеводов, как, например, лигнины и целлюлозы, для усвоения им не доступны. Источниками азота для них, как правило, служат соли аммония и нитраты.

Рис. 7. Дрожжи под микроскопом.

Что синтезируют дрожжи

Чаще всего дрожжи продуцируют при обмене веществ различные виды спиртов – большую часть составляют этиловые, пропиловые, изоамиловые, бутиловые, изобутиловые виды. Кроме того, обнаружено образование летучих жирных кислот, например, выявлен синтез уксусной, пропионовой, масляной, изомасляной, изовалериановой кислот. Помимо этого, при жизнедеятельности они в небольших концентрациях могут выделять в окружающую среду ряд веществ — сивушных масел, ацетоинов, диацетилов, альдегидов, диметилсульфида и прочих. Именно с такими метаболитами часто связывают органолептические свойства получаемых при их использовании продуктов.

Процессы размножения дрожжей

Отличительной особенностью дрожжевых клеток является их возможность вегетативно размножаться, при сравнении с остальными грибами, что происходит как от почковывание спор или, например, зигот клеток (как, например, родов Candida или Pichia). Часть дрожжей могут реализовывать процессы полового размножения, содержащие мицелиальные стадии, когда наблюдается образование зиготы и дальнейшая ее трансформация в «сумку» спорами. Некоторых дрожжи, образующие мицелий (например, родов Endomyces или Galactomyces) способны к распаду на отдельные клетки — артроспоры.

Рис. 8. Размножение дрожжей.

От чего зависит рост дрожжей

Процессы роста дрожжевых организмов зависят от разнообразных факторов внешней среды – температуры, влажности, кислотности, осмотического давления. Большинство дрожжей предпочитают среднюю температуру, среди них практически нет видов-экстремофилов, которые предпочитают чересчур высокую или, напротив, низкую температуру. Известно существование видов, способных переносить неблагоприятные условия окружающей среды. Подавить рост и развитие некоторых дрожжевых организмов можно, используя антибиотики.

Рис. 9. Производство дрожжей.

Чем полезны дрожжи

Часто дрожжи применяются в домашнем хозяйстве или промышленности. Человек уже давно начал их использование для своей жизнедеятельности, например, при приготовлении хлеба и напитков. Сегодня их биологические способности применяются при синтезе полезных веществ — полисахаридов, ферментов, витаминов, органических кислот, каротиноидов.

Рис. 10. Bино — продукт, получаемый за счет деятельности дрожжей.

Применение дрожжей в медицине

Дрожжи используют в биотехнологических процессах при производстве лекарственных веществ — инсулин, интерферон, гетерологичные белки. Медики часто прописывают пивные дрожжи ослабленным людям при аллергических заболеваниях. Применяют их и в косметологических целях для укрепления волос, ногтей, улучшения состояния кожи.

Рис. 11. Дрожжи в косметологии.

Кроме того, среди дрожжей встречаются виды (к примеру, Saccharomycesboulardii), способные поддерживать и восстанавливать микрофлору желудочно-кишечного тракта, а также снимающие симптомы и риск возникновения диарей и снижающие сокращения мускулатуры у пациентов с синдромами раздражённого кишечника.

Существуют ли вредные дрожжи?

Известно, что размножение дрожжей в продуктах питания способно вызывать их порчу (например, происходят процессы вспучивания, изменения запахов и вкусов). Кроме того, по данным специалистов-микологов, среди них бывают патогенные, способные вызвать различные нарушения живых организмов, а также ряд серьезных болезней людей, у которых ослаблен иммунитет.

Среди болезней человека выделяют, например, кандидозы, вызываемые дрожжами Candida, и криптококкозы, возбудителем которого служит Cryptococcusneoformans. Показано, что данные патогенные виды дрожжей часто бывают нормальными обитателями микрофлоры человека и начитают активно размножаться именно при ослаблении, при получении различных травм, при возникновении ожогов, после хирургических вмешательств, при долгом приеме антибиотиков, иногда у маленьких или, напротив, пожилых людей.

Дрожжи – это живой одноклеточный организм, который встречается в растениях и животных. Дрожжевые клетки имеют яйцевидную форму, и увидеть их можно только через микроскоп.

Что такое дрожжи

Если взвесить дрожжи и пересчитать в них клетки, то примерно в 1 г вещества будет около 20 миллиардов ячеек. Поскольку человеческий глаз не способен рассмотреть клетку в 5 микрон, эти организмы на протяжении долгого времени оставались одними из наиболее загадочных. До середины 19 века человечество вообще мало что знало о них. Только в 1866 году микробиолог Луи Пастер, который всю жизнь посвятил изучению принципов ферментации, заинтересовался процессом брожения дрожжей на примере пива. А через 15 лет в лаборатории в Копенгагене Эмиль Хансен выделил и очистил отдельные штаммы дрожжей. Методы культивирования грибов дрожжей по методике Хансена используют до сих пор.

Дрожжевые клетки – это живые организмы, и чтобы размножаться они нуждаются в воздухе. Эти клетки для получения энергии должны питаться. И их любимая пища – все сладкое: сахароза (тростниковый и свекольный сахар), фруктоза и глюкоза (мед, фрукты, кленовый сироп), мальтоза (крахмал).

Размер дрожжевой клетки не превышает восьми тысячных миллиметра. Существует примерно 1500 видов дрожжей. В пределах одного вида могут быть тысячи генетически различных штаммов, но, пожалуй, самый известный – Saccharomyces Cerevisiae, что в переводе с латинского обозначает «сахар», «грибок» и «пивоварение». Чаще их называют более понятными названиями – пивные дрожжи или пекарские. Каждый из этих видов обладает определенными характеристиками, они и определяют сферу применения дрожжей. В пивоварении, например, разные штаммы применяют для производства разных сортов напитка. Но сфера применения этого вещества гораздо шире. Дрожжи используют для производства многих продуктов, они играют роль ароматизаторов, а также нашли применение в фармакологии, животноводстве и других сферах.

Общая характеристика

Дрожжи – это организмы, которым для жизни и размножения необходима пища, тепло и влага.

Они в результате ферментации преобразуют сахара и крахмалы в углекислый газ и спирт. Существуют разные виды дрожжей, которые являются полезными для здоровья человека. Они могут укрепить иммунитет, улучшить пищеварение, но некоторые вызывают грибковые инфекции.

Наиболее известные виды дрожжей:

• пивные;
• пекарские;
• прессованные (или кондитерские);
• сухие;
• кормовые.

Дискуссия вокруг одноклеточных грибков не новая. Многих интересует, что на самом деле являют собой дрожжи хлебопекарные, польза или вред от них, некоторых пугает их состав по ГОСТу, поэтому все чаще хозяйки выбирают не отечественные, а французские дрожжи. На самом деле, если понимать, что такое дрожжи, как размножаются эти микроорганизмы и каким образом влияют на выпечку, становится понятно, что переживать по большому счету не о чем. Являются ли эти вещества полезными или, наоборот, вредными для организма, зависит от количества их потребления, чувствительности организма, а также присутствия в теле грибка рода Candida. В небольших количествах дрожжи могут улучшить состояние здоровья, за счет пополнения запасов витаминов В-группы, но избыток вещества может сказаться на человеке отрицательно.

Интересные научные факты

Как показали результаты исследований, дрожжевые клетки в большой степени напоминают клетки человеческого организма. Но в то время как в наших телах есть десятки миллиардов клеток, у дрожжей она только одна.

Человек, как говорят ученые, это эукариотический организм. Если более простым языком, то это значит, что весь наш генетический материал содержится в клеточном ядре и митохондриях. По такому же принципу природа создала и дрожжи, а вот бактерии – это уже представители прокариотических организмов. И благодаря тому, что дрожжи – одноклеточные, ученым легче изучать их структуру, свойства и жизненные этапы. И с точки зрения структуры, метаболизма из всех биологических моделей ближе всего к человеку именно дрожжи. К тому же, этот грибок – это первый эукариотический микроорганизм, чей геном ученые расшифровали, изучив точную последовательность всех его 16 хромосом.

О важности исследования этих микроорганизмов говорит и то, что за последние 15 лет Нобелевскую премию в области медицины и физиологии дважды вручали исследователям дрожжей. Используя человеческие гены в грибке, ученые проверяют эффективность новых лекарственных средств, изучают специфику некоторых заболеваний.

Большинство исследований касались возможности использования дрожжей в здравоохранении и пищевой промышленности. Меж тем, ученые проводили и другие опыты. К примеру, не так давно стало понятно, что некоторые из дрожжевых штаммов могут послужить основой для создания биотоплива для транспорта. Кстати, значительная доля инсулина, созданного химиками для лечения диабета, произведена не без помощи дрожжей.

Но это еще далеко не все, что человеку предстоит узнать о дрожжах. В этом, по крайней мере, убеждены ученые, занимающиеся исследованием этих микровеществ.

Жизненный цикл грибков

Стоит отметить, что развитие дрожжевых клеток при разных обстоятельствах протекает по-разному. И хоть эти вещества, с точки зрения биологов, являются живыми организмами, но они настолько уникальны, что могут жить и без воздуха.

Когда дрожжи не получают кислород, они, воздействуя на сахар, превращают его в спирт. Кроме того, выделяется углекислый газ. Такой процесс происходит преимущественно во время хлебопечения. В результате этой реакции высвобождается энергия – тесто растет. Меж тем, этой энергии недостаточно, чтобы сами дрожжи продолжали жить. В присутствии кислорода они, подпитанные сахаром, очень быстро растут и размножаются, выделяя при этом углекислый газ, воду и сравнительно (по меркам грибка) огромное количество энергии.

«Хорошие» и «плохие» дрожжи

Дрожжи, как и бактерии, необходимы человеческому организму. Но первое, что важно знать об этих микроорганизмах, что есть хорошие и плохие бактерии, и аналогично – с дрожжами. Грибок может поражать органы и ткани, вызывать аллергии и многие болезни. Сейчас попробуем разобраться в видах грибков и понять, какие из них полезны, а каких следует избегать.

Candida Albicans

Говорят, что почти 80 процентов населения Земли борются с этим патогенным дрожжеподобным грибком, который вызывает разные воспаления в организме. Кандида, как и все дрожжи, одноклеточный организм, который быстро размножается при наличии большого количества сахара в рационе. Этот грибок лишает организм многих питательных веществ, в том числе железа и других минералов, делая кровь кислой. На фоне сладкого рациона кандида активизируется еще больше. Если этот процесс вовремя не остановить, то вредные дрожжи практически уничтожат пищеварительную и иммунную системы, лишат жизненных сил. А взамен вызовут частые головные боли, экземы, перхоть, дерматиты, гормональные расстройства, вагинальные инфекции, болезни желудка и спутанность сознания.

Полезные дрожжи

Но помимо вредных, существуют и полезные дрожжи. Лучше всего на организм влияют грибки, содержащиеся в пробиотических продуктах. Они укрепляют иммунитет и помогают бороться с кандидой. Но также не самыми лучшими источниками этих дрожжей являются продукты, в составе которых есть сахар.

Дрожжи S. Boulardii, содержащиеся почти во всех пробиотиках, обладают многими полезными качествами:

• укрепляют иммунную систему, стимулирую выработку антител;
• защищают организм от вредного воздействия антибиотиков;
• помогает бороться с кандидой.

Еще два необыкновенно полезных штамма дрожжей – Kluyveromyces marxianus var. Marxianus и Saccharomyces unisporus. Содержатся они преимущественно в кефирной закваске и играют роль мощного усилителя для иммунной системы. Благодаря этим компонентам кефир на протяжении веков во всем мире считается одним из лучших тонизирующих напитков. В древние времена он считался напитком долгожителей, а на турецком языке его название звучит как «чувствовать себя хорошо».

Польза для здоровья

Дрожжи – замечательный ингредиент, который помогает сохранить или восстановить здоровье и красоту естественным путем.

Они присутствуют во многих продуктах питания, пищевых биодобавках, а также входят в состав многих косметических средств.

В течение многих десятилетий дрожжи оставались в центре внимания исследователей, которые единогласно признают необыкновенные питательные качества и терапевтические свойства этого грибка. И все – благодаря уникальному биохимическому составу этих организмов. Для человека они служат источником аминокислот, минералов, витаминов, ферментов и многих других полезных веществ, необходимых для роста, правильного метаболизма и укрепления иммунной системы.

Преимущества дрожжей

Эти микроскопические вещества являются источником нутриентов и, клетчатки, многие виды пищевых дрожжей содержат витамин В12, который обычно есть исключительно в пище животного происхождения. Помимо этого, дрожжи – превосходный источник растительных протеинов, что делает их важным компонентом вегетарианских блюд. А высокая концентрация клетчатки обеспечивает чувством сытости надолго. Эти элементы крайне важны для бесперебойного функционирования организма. Они одинаково важны для человека, животного и даже растений.

Для растений

Последнее, как раз, являются объектом недавнего исследования. Как оказалось, дрожжи могут выступать не только в виде пищевой добавки, но и в качестве полезного естественного удобрения. Некоторые штаммы, способствуют более эффективному поглощению растениями полезных микроэлементов из грунтов. Кроме того, влияют на рост растений. При этом являются абсолютно безопасным «удобрением». Теперь ученые пробуют разработать эффективное лекарство на основе дрожжей против плесени в плодах и от других болезней – как безопасную альтернативу химическим препаратам.

Пищевая добавка

Пожалуй, никого уже не удивить информацией, что дрожжи – полезная биоактивная добавка, применяемая людьми для лечения и профилактики самых разных состояний и болезней.

Пробиотик

Дрожжи в качестве пробиотиков – весьма перспективное решение. Так убеждают ученые и добавляют, что спектр воздействия на человека этих микроорганизмов весьма широк.

Для кишечной флоры

Ученые открыли взаимосвязь между дрожжами и микрофлорой кишечника, в частности, положительное воздействие грибка на воспаленный кишечник.

Полезные свойства:

• пивные дрожжи содержат в себе много витаминов и минералов, в том числе цинк, хром, железо, магний, фолиевую кислоту, биотин и В-витамины;
• укрепляют иммунитет;
• нормализируют сахар в крови;
• способствуют развитию полезных бактерий в организме;
• дрожжи Torula – источник хрома, селена, аминокислот и витаминов В;
• пекарские дрожжи укрепляют иммунную систему.

Возможный вред дрожжей

Неприятный побочный эффект от приема дрожжей может состоять в том, что они питают не только полезные бактерии, но и вредоносные, такие как Candida, вызывающие астму, подагру и другие болезни. С обострением или возникновением кандидоза важно на период лечения исключить из рациона всю дрожжевую пищу.

Дрожжи и аллергии

Дрожжи, как уже отмечалось, это одна из форм грибов. Чаще всего применяются для выпечки и пивоварения. В этом случае применяются пивные и пекарские дрожжи. Но кроме них, существуют еще и так называемые дикие дрожжи, которые можно найти во фруктах, ягодах (виноград) и зерне.

Обычно эти микроорганизмы хорошо переносятся человеком, но бывают люди непереносимостью. Это лица, страдающие аллергией на все виды грибков и плесень.

Дрожжевой экстракт

Дрожжевой экстракт – это пищевой ароматизатор, используемый в приготовлении хлеба, пива, сыра, соевого соуса, а также некоторых других продуктов.

Чтобы понять, как влияет это вещество на организм, для начала надо понять, что это такое вообще.

Дрожжевой экстракт производят путем смешивания дрожжей и сахара в теплых условиях. И с последующим ломанием клеточных мембран. Такой экстракт может быть в гелеобразной или порошкообразной форме. Использование дрожжевого экстракта в продуктах на этикетках к ним может обозначаться как «натуральные ароматизаторы» или «добавки».

Следует знать, что данный экстракт содержит в себе аминокислоту глутаминовую кислоту. Это природная форма аминокислоты и не надо плутать ее с пищевой добавкой глутамат натрия, которая служит усилителем вкуса. И хоть дрожжевой экстракт также влияет на вкус, но действует он как пряность. Кроме того, содержит в себе и высокую концентрацию натрия. И это надо учитывать людям, имеющим проблемы с артериальным давлением либо тем, кому по другим причинам нельзя злоупотреблять натрием. Кроме того, экстракт содержит очень высокую концентрацию витаминов группы В.

Но несмотря на все преимущества этого вещества, людям с пищевыми аллергиями или чувствительностью к дрожжам важно избегать продуктов, содержащих экстракт грибка. Легче всего это сделать, отказавшись от полуфабрикатов и готовой пищи из супермаркетов.

Дрожжи в пище

Все продукты по дрожжесодержанию можно разделить на 3 группы. Первая – пища, в которой при любых обстоятельствах содержатся грибки. Во второй группе продуктов микроорганизмы присутствуют только в определенных условиях. И третья группа – пища, не содержащая это вещество.

К первой группе принадлежат: хлебобулочные изделия, пиво, сидр, кожица фруктов (сливы, виноград), виноградный сок, солодовые напитки, вино, экстракт дрожжей.

Ко второй группе относятся: торты, пончики, фрукты (перезрелые), шоколад (некоторые виды), соевый соус.

Третья группа включает в себя огромное количество продуктов из разных категорий. В частности можно не переживать о наличии дрожжей в яйцах, морепродуктах, разных видах мяса, сырых орехах, бобах, коричневом рисе. Также избежать лишнего потребления дрожжей можно, если во время готовки отказаться от соевого соуса, а уксус заменить лимонным соком.

Список продуктов, содержащих дрожжи:

• все ферментированные (уксус, алкоголь, мисо, соевый соус и т.п.);
• выпечка;
• витамины В;
• пиво;
• ягоды (ежевика, черника, виноград, клубника);
• консервированные соки;
• сыр;
• сидр;
• сухофрукты (инжир, курага, изюм);
• джемы, желе;
• грибы;
• обработанное мясо (колбаса, бекон);
• черный чай;
• оливки;
• вино.

Предостережения

Дрожжи могут воздействовать на эффективность некоторых лекарств. Также важно избегать БАДов, содержащих дрожжи лицам с аллергией на продукт или склонным к дрожжевым инфекциям.

Важное замечание для диабетиков: дрожжи могут снижать уровень сахара в крови, так что желательно регулярно следить за своим показателем глюкозы.

Как сделать дрожжи самостоятельно

Наверняка, вы задавались вопросом, из чего делают дрожжи и как происходит этот процесс. Сейчас вы узнаете, как вырастить эти одноклеточные грибы самостоятельно дома.

Пивные

Способ первый. Взять по 1 стакану воды и муки, смешать и оставить на 7 часов. Затем дополнить смесь небольшой ложкой сахара и стаканом живого пива (имеет срок хранения до 2 недель). Оставить на пару часов. Готовые пивные дрожжи хранить в стеклянной емкости в холодильнике.

Способ второй. В стеклянной таре смешать 200 г изюма, молоко, теплую воду и немного сахара. Сосуд плотно накрыть марлей (сложить в 4 слоя и обвязать). Держать в теплом месте 5 дней.

По этим рецептам вы создадите обычные пищевые дрожжи, которые врачи рекомендуют принимать при разных заболеваниях. Этот натуральный продукт поможет при нарушениях метаболизма, нехватке витаминов группы В, болезнях пищеварения, малокровье, атеросклерозе, укрепит организм после гриппов или ангины. Кстати, пивные дрожжи домашнего производства похожи по своему воздействию на медпрепараты, содержащие эти грибки, например гефефитин.

Для выпечки

Пожалуй, такое бывало в каждой хозяйки. Вот захотелось испечь пирогов к ужину, а дрожжей нет. Но это не повод расстраиваться, если знаешь, как приготовить домашние дрожжи в виде закваски.

Способ 1

Из 200 г муки и небольшого количества воды надо замесить комочек из теста, обкатать в муке и оставить на несколько ней. Когда комок подсохнет, затвердеет и станет кислым – можно использовать вместо магазинных дрожжей.

Способ 2

Очистить и отварить 10 картошек, которые еще горячими протереть через сито. Добавить столовую ложку муки, столько же меда и грамм 25 водки. Оставить смесь на 2 суток в тепле. Когда на поверхности образуется пенная шапка, можно использовать закваску для выпечки (брать только пену).

Домашняя дрожжевая косметика

То, что дрожжи действенный компонент во многих средствах для красоты, известно давно. Но не многие знают, что косметику на дрожжах легко приготовить самостоятельно. Не знаете, как это сделать? Читайте наши рецепты.

Дрожжевая маска для тела

Пакетик сухих дрожжей развести в сливках и добавить в смесь 4 столовые ложки меда. Оставить на 20 минут. Наносить на тело и оставлять на 15-20 минут. Смывать теплой водой. Такая маска улучшает кровообращение, стягивает поры, делает кожу упругой и гладкой.

Средство для волос

В стакане кефира развести столовую ложку пивных дрожжей. Настоять смесь в теплом месте на протяжении нескольких часов. Наносить на волосы и держать около получаса. Такая маска избавит от перхоти.

Дрожжи для лица

Примерно чайную ложку пивных дрожжей развести в небольшом количестве кефира. После того, как смесь немного настоится в теплом месте, и приобретет консистенцию жиденькой сметаны, наносить на кожу лица и держать примерно 20 минут. Это средство избавляет от прыщей, улучшает цвет лица, подходит для жирной кожи.

Интересное о дрожжах:

1. Оптимальная температура для роста дрожжей – 32.2 градуса по Цельсию, выше 38 градусов – дрожжи гибнут.
2. Некоторые штаммы грибка после ферментации сбиваются в комки (обычно при пивоварении).
3. Сухие дрожжи придумали римляне (правда, как часто случалось в истории открытий великих вещей, они тогда еще не понимали, что это сухие дрожжи). Древние ставили пекарские дрожжи (в тесте) на солнце, высушивали, а когда было надо оживляли их сахаром.
4. Аромат пива определяется дрожжами.
5. Существует более полтысячи видов дрожжевых грибков.
6. Еще в 1200 году до н. э. умели печь дрожжевые булки.
7. Сырьем для дрожжей могут служить хмель, молочная сыворотка, разные травы, апельсины, грейпфруты, медовый напиток.
8. В лабораторных условиях за 2 недели можно вырастить примерно 100 тонн дрожжевого молока (затем из него делают прессованные, жидкие, сухие дрожжи).

Многие задаются вопросом: «Дрожжи – это грибы или бактерии». И в этом нет ничего странного, ведь еще сравнительно недавно ученые и сами не знали ответа на этот вопрос. Сегодня же ведутся другие дискуссии о том, насколько безопасно принимать дрожжи. И снова-таки ответ до банальности прост: безопасно, если в меру.