Дрожжи относятся к классу сумчатых грибов. Выделение их в отдельную группу объясняется исключительно широким применением дрожжей в ряде производств — хлебопечении, виноделии, производстве спирта, пивоварении и др. Большинство дрожжей способно превращать различные углеводы в этиловый спирт, углекислый газ, на чем и основывается их использование. Дрожжи можно рассматривать как одомашненные микроорганизмы.

Некоторые дрожжи применяются как пищевой и кормовой продукт в связи со способностью накапливать в клетках большие количества хорошо усвояемых организмом человека белков, жиров, разнообразных витаминов, минеральных веществ.

В настоящее время в нашей стране вырабатывают десятки тысяч тонн кормовых дрожжей, и производство их будет расширяться. В больших количествах изготовляют пекарские дрожжи.

Клетки дрожжей обычно имеют эллипсовидную или яйцевидную форму. Встречаются круглые, цилиндрические, лимонообразные. Форма не является надежным признаком для распознавания дрожжей, так как может меняться в зависимости от условий развития (рис. 6).

 

Рис. 6. Формы клеток дрожжей

Рис. 6. Формы клеток дрожжей:
1— яйцевидные;
2 — эллипсовидные;
3 — цилиндрические (палочковидные);

4 — шаровидные; 5 — лимонообразные;
6 — дрожжи, размножающиеся делением и спорами

 

Размеры дрожжевых клеток довольно велики по сравнению с бактериями. В зависимости от вида дрожжей, их возраста и условий питания диаметр дрожжевых клеток 1–5 мкм, длина до 15 мкм.

 

СТРОЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ

В каждой дрожжевой клетке имеется четко отграниченное от цитоплазмы ядро. Оно хорошо различимо при обычной микроскопии в препаратах, окрашенных специальными (ядерными) красителями, связывающимися с веществами ядра и не окрашивающими цитоплазму.

У всех дрожжей отсутствуют жгутики, поэтому они неподвижны. В цитоплазме дрожжей имеются крупные вакуоли, хорошо заметные даже при небольшом увеличении, а также тельца, аналогичные по функциям мезосомам, — митохондрии (рис.7).

 

Рис. 7. Строение почкующейся клетки

Рис. 7. Строение почкующейся клетки дрожжей:
1 — дочерняя клетка (почка);
2 — делящееся ядро;
3 — гликоген; 4 — волютин; 5 — метохондрии;
6 — цитоплазма; 7 — вакуоль

 

РАЗМНОЖЕНИЕ ДРОЖЖЕЙ

Различные представители этой группы микроорганизмов размножаются по–разному. Большинство дрожжей размножается почкованием. При этом на теле клетки образуется одно, а иногда несколько вздутий, в которые из материнской клетки поступают часть ядра, цитоплазмы и прочие структурные элементы. Затем почка отделяется от клетки. Иногда почки, еще не отделившись, начинают в свою очередь почковаться. В результате образуется целое скопление дрожжевых клеток (сросток почкования).

У некоторых видов дрожжей размножение осуществляется делением. Образуется перегородка, в результате чего клетка делится на две, не всегда равные части. При последовательном делении может образоваться целая цепочка, которая в конечном итоге распадается на отдельные дрожжевые клетки.

Размножение дрожжей — процесс более длительный, чем у бактерий. В благоприятных условиях он происходит в течение нескольких часов.

Некоторые дрожжи, развиваясь на поверхности жидких субстратов, образуют довольно плотные морщинистые пленки, под которыми субстрат подвергается порче или его вещества превращаются в углекислый газ и воду, в результате чего снижается выход полезных продуктов. Особенно велик ущерб от таких дрожжей в виноделии, пивоварении, при хранении квашеных овощей в дошниках.

У отдельных дрожжей поверхностные пленки настолько прочны, что могут служить белковым материалом для выдубливания.

Многие дрожжи размножаются спорообразованием. Количество спор в дрожжевой клетке от 1 до 12, но чаще четыре. Споры имеют круглую, овальную и другие формы, часто причудливые (вид шляпы и др.). Образование спор может происходить бесполым и половым путями.

У многих так называемых культурных дрожжей, т.е. у дрожжей, издавна культивируемых человеком для производственно–хозяйственных целей, способность к спорообразованию ослаблена, а иногда полностью утрачена.

Споры дрожжей более устойчивы к вредным воздействиям, нежели вегетативные клетки. Спорообразование наступает всегда после периода вегетативного размножения, т. е. после некоторых изменений в составе среды, побуждающих к спорообразованию. Неблагоприятные условия, в частности голодание, также способствуют образованию спор.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ

Практически дрожжи классифицируются в зависимости от особенностей размножения, способности или неспособности к использованию некоторых Сахаров и других признаков.

По способности к образованию спор дрожжи принято делить на два семейства: настоящие (сахаромицеты) и ложные (несахаромицеты).

Кнастоящим относятся дрожжи, которые могут размножаться как вегетативным способом, так и спорами. При этом материнскую клетку, в которой образуются споры, можно рассматривать как аскус (сумку), а споры можно называть аскоспорами. Отсюда понятно отнесение дрожжей к сумчатым грибам.

Кложным дрожжам относятся те, которые не способны размножаться спорами.

Семейства делятся на роды.

Большинство постоянно используемых человеком настоящих дрожжей (культурных) относится к роду Сахаромицес. Дрожжи этого рода размножаются почкованием, способны к бесполому образованию спор. Виды этого рода различаются особенностями вызываемого ими брожения, соотношением различных конечных продуктов при сбраживании, отношением к температуре, способностью сбраживать различные сахара (по этому признаку виды объединяют в шесть так называемых «сахарных групп»).

Разновидности дрожжей, которые различаются по признакам, возникшим в результате многовекового культивирования в искусственных условиях (в условиях человеческого жилья), называются расами,

В спиртовой промышленности часто применяются расы, способные быстро и полно сбраживать сахар при температуре 28–30° С и устойчивые к действию спирта. В пивоварении используются расы, медленно  развивающиеся и способные к брожению при низких температурах (4–10° С) и позволяющие получать хорошо осветляющееся ароматное пиво с низким содержанием спирта. Особые расы дрожжей с высокой подъемной силой применяются в хлебопекарном производстве.

Из семейства ложных дрожжей широко распространены в природе представители рода Торулопсис. Виды этого рода способны вызывать слабое спиртовое брожение, в связи с чем используются в заквасках для кефира, кумыса. Выращивают их в больших количествах на дешевых материалах, даже на некоторых фракциях нефти как кормовые. Добавка дрожжей в корм животных увеличивает привесы скота, позволяет удешевлять откорм.

Род Микодерма (в переводе «грибная кожа») образует морщинистые прочные пленки на поверхности квашеных овощей, в чанах, где ведется сбраживание пивного сусла или сахарных растворов при производстве уксуса. Вред, приносимый этими дрожжами, заключается в быстром использовании субстратов за счет глубокого окисления Сахаров (до углекислого газа и воды) и в придании готовому продукту несвойственных вкуса и запаха.

Многие дрожжи, развиваясь на пищевых продуктах, образуют на них налеты или колонии различной окраски. Некоторые способны вызывать тяжелые заболевания человека, поражая слизистые покровы, центральную нервную систему.