Литература

1. Промышленная микробиология / под. ред. Н.С. Егорова.  М.: Высшая школа, 1989. – 503 с.

2. Березовский, В.М. Химия витаминов / В.М. Березовский.  М.: Наука, 1973. – 489 с.

3. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильников, Г.И. Переверзева.  М.: Колос, 1993. – 321 с.

4. Нетрусов, А.И. Практикум по микробиологии / А.И. Нетрусов [и др.]. – М.: Академия, 2005. – 608 с.

5. Драк, А.И. Получение эргостерина без коагуляции дрожжевой массы / А.И. Драк, Г.И. Аксенович, В.В. Высоцкий, Я.С. Мелляр // Химико-фармацевтический журнал. – 1989.  № 6. – С. 4143.

6. Бабьева, И.П. Биология дрожжей / И.П. Бабьева, И.Ю. Чернов. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. – 221 с.

Практическая работа №4 Микроскопирование клеток дрожжей

Теоретическое обоснование работы

Клетки Saccharomyces овальные или круглые, иногда удлиненные, размером (5…7)(8…11) мкм. Размножаются многосторонним почкованием. Почкование истинное (рисунок 4). Может формироваться примитивный псевдомицелий, но истинного мицелия не образуют.

Диплоидизация происходит в результате слияния двух гаплоидных клеток (хологамия). Вегетативно размножаются в основном диплоидные клетки. В неблагоприятных условиях образуются аски с одной или четырьмя спорами. При созревании спор сумки-аски не вскрываются и сохраняются. Аскоспоры имеют круглую, слегка овальную форму, гладкие, бесцветные. Аски образуются преимущественно из вегетативных диплоидных клеток (рисунок 5).

Дрожжи рода Saccharomyces активно сбраживают сахара, нитраты не ассимилируют, так как не имеют ферментов, способных восстанавливать их до ионов аммония. На поверхности агара питательного они обычно формируют гладкие тускло блестящие белые с желтым оттенком колонии.

Наибольшее значение имеет Sacch. cerevisiae. К этому виду относятся расы дрожжей, используемые в хлебопечении, спиртовом производстве, пивоварении, виноделии, производстве кваса (см. раздел 3). Поэтому приводим характеристику вида Saccharomyces cerevisiae Hansen.

На солодовом сусле в трехсуточной культуре при 28 °С клетки имеют сферическую, эллипсоидальную или несколько удлиненную формы; располагаются единично или парами, иногда образуют короткие цепочки или мелкие грозди (см. рисунок 5). В зависимости от размера клеток штаммы этого вида можно разделить на три морфологические группы.

К первой группе относятся штаммы, имеющие самые крупные клетки (3,5…10,55,0…21,0 мкм), ко второй  наименьшие (2,5…7,011,0…19,0 мкм), к третьей  промежуточные (3,5…8,05,0…11,5 до 18,0 мкм) клетки. Некоторые штаммы образуют удлиненные клетки, достигающие 30 мкм и более.

Колонии у этих дрожжей пастообразные, кремовые или коричневато-кремовые, обычно с довольно ровной, гладкой, иногда слегка пузырчатой или покрытой точками поверхностью, с блестящими или тусклыми секторами. Край колоний цельный, иногда лопастный, изредка образуется примитивный псевдомицелий.

Аскообразование легко вызвать при высеве дрожжей на агар с ацетатом. Аски обычно содержат от одной до четырех спор шаровидной или эллипсоидальной формы. Сбраживают глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу и на 1/3 раффинозу. В аэробных условиях используют глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу, на 1/3 раффинозу. Способность к использованию L-сорбозы, трегалозы, мелецитозы, инулина, L-арабинозы, D-рибозы, глицерина, D-маннита, D-сорбита, -метил-6-глюкозида и молочной кислоты варьирует. Не ассимилируют целлобиозу, лактозу, мелибиозу, крахмал, ксилозу, D-арабинозу, L-рамнозу, эритрит, рибит, дульцит, салицин, янтарную и лимонную кислоты, инозит. Не используют в качестве источника азота NО₃. Штаммы имеют различную способность расти на средах в отсутствие витаминов.

Штаммы Sacch. cerevisiae подразделяют на расы низового и верхового брожения. К расам низового брожения относится большинство винных и пивных дрожжей, к расам верхового  спиртовые, хлебопекарные и некоторые пивные. Дрожжи низового брожения функционируют в производстве при температуре от 6 до 10 °С и ниже (до 0 °С), а верхового  обычно температуре от 14 до 25 °С.

В конце брожения низовые дрожжи оседают на дно, формируя плотный осадок, верховые всплывают на поверхность и образуют «шапку». Способность последних подниматься на поверхность обусловлена тем, что клетки после почкования остаются соединенными в небольшой цепочке; пузырьки углекислого газа поднимают их на поверхность. Оба свойства, однако, не абсолютны.

По поведению в бродящей среде дрожжи разделяют также на хлопьевидные и пылевидные. В основе этого разделения лежит различие в их флоккуляционных свойствах (флоккуляция  обратимая агрегация, или агглютинация, клеток).

Хлопьевидные дрожжи в конце брожения слипаются в комки («флоккулы») и либо оседают на дно, либо поднимаются на поверхность. Пылевидные дрожжи в течение всего процесса брожения находятся во взвешенном состоянии. Флоккулируют дрожжи как низового, так и верхового брожения. Клетки хлопьевидных дрожжей крупнее и тяжелее, чем пылевидных; последние особенно подвержены автолизу. Пылевидные дрожжи дают меньший прирост биомассы, но обладают более высокой бродильной активностью и полнее сбраживают сусло, образуют больше диацетила и высших спиртов. Хлопьевидные дрожжи лучше создают аромат напитков. Способность дрожжей к хлопьеобразованию не является стойким признаком, и штаммы могут ее постепенно утрачивать.

Порядок выполнения лабораторной работы

В стерильных условиях помещаем подготовленный посевной материал дрожжей (инокулят) в проверенную в термостате жидкую питательную среду, колбу закрываем ватно-марлевой пробкой и закрепляем на термостатированной качалке, установив следующий режим: cкорость 130 об/мин, амплитуда 2, температура 37 С. Ежедневно колбу взвешиваем. Результаты взвешивания записываем. Культивирование прекращают, когда вес колбы стабилизируется и перестанет меняться.