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Les levures constituent un groupe non taxonomique de champignons unicellulaires qui ont perdu leur structure mycélienne en raison de la transition vers l'habitat dans des substrats liquides et semi-liquides riches en matières organiques. Réunit environ 1500 espèces appartenant aux ascomycètes et aux basidiomycètes.

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Biologie

La levure est un champignon dont les cellules sont de taille microscopique (environ 5 microns) et qui poussent pour former une sorte de colonie. La levure ne forme généralement pas de mycélium. La forme des cellules de levure est sphérique.

Dans la nature, la levure vit à la surface des fruits et des fleurs, elle est présente dans les couches superficielles du sol, dans le tube digestif de certains insectes, etc.

La levure n'est pas un seul groupe taxonomique de champignons. La levure comprend des représentants individuels de deux départements de champignons - les ascomycètes et les basidiomycètes. La levure peut être considérée comme une forme de vie particulière apparue dans différents types de champignons. Total des espèces de levure plus de 1000.

La levure est considérée comme secondaire aux organismes unicellulaires. Cela signifie que leurs ancêtres étaient des formes multicellulaires de champignons, qui sont ensuite devenues unicellulaires. Actuellement, il existe des formes particulières "de transition". Ainsi, certains champignons à certains stades du cycle de vie ont des signes de levure, et sur d’autres - forment un mycélium multicellulaire.

Le bourgeonnement est essentiellement une multiplication végétative de levure, c'est-à-dire la formation de spores. Un renflement se forme sur la cellule mère, qui grandit progressivement, se transforme en cellule adulte et pouvant être séparé de la cellule mère. Lorsque les cellules bourgeonnent, la levure a la forme de chaînes ramifiées.

En plus de la reproduction végétative, il existe un processus sexuel chez la levure. Lorsque deux cellules de levure se confondent, une cellule diploïde se forme, qui se divise ensuite en spores haploïdes.

Les levures-ascomycètes diffèrent des levures basidiomycètes par leur cycle de vie, les substances synthétisées, les particularités du bourgeonnement, etc.

La nutrition des cellules de levure est principalement réalisée par la fermentation d'hydrates de carbone de faible poids moléculaire (sucres). Le sucre est fermenté avec de la levure en alcool et en dioxyde de carbone. Dans le même temps, de l'énergie est libérée qui va aux processus vitaux de la levure.

La fermentation est la respiration anaérobie, c'est-à-dire l'obtention d'énergie sans oxygène. Cependant, la levure peut également respirer l'oxygène. Ainsi, leur anaérobie est optionnelle (optionnelle). Lorsque la levure respire de l'oxygène, du dioxyde de carbone est libéré, mais ne transforme pas le sucre en alcool. Cependant, s'il y a beaucoup de sucres, la levure le ferment même en présence d'oxygène.

Le processus de fermentation de la levure est utilisé par l'homme. En panification, le dioxyde de carbone produit par la levure rend la pâte plus poreuse. La formation d'alcool de levure est utilisée dans la vinification et la préparation du café. Toujours dans le processus de leur métabolisme, les levures forment d'autres substances (huiles diverses, alcools, etc.) qui confèrent un goût particulier aux aliments préparés.

L'homme a appris à utiliser la levure dans l'Antiquité. Marqué leur utilisation dans l'Egypte ancienne. Cependant, le fait que ces champignons microscopiques fournissent des tests d'élevage ou la formation d'alcool, les gens ne le savaient pas. La levure a été observée pour la première fois par A. Leeuwenhoek (en 1680), puis décrite par Charles Kanyar de La Tour (1838). Cependant, ce n'est pas avant 1857 que L. Pasteur a finalement prouvé que la fermentation dans les aliments crus est assurée par des organismes, et il ne s'agit pas simplement d'une réaction chimique.

Certains types de levure peuvent causer des maladies.

http://biology.su/fungus/yeast

Levure

La levure appartient au groupe des champignons d’origine végétale. Promouvoir la fermentation, sont utilisés dans la cuisson, la vinification, la production de kvas, de bière et d'alcool.

Par leur composition chimique, ils sont considérés à juste titre comme une excellente source de protéines, de fer organique, de minéraux, d’oligo-éléments, d’acides aminés et de vitamines du groupe B.

Parmi la levure industrielle, on distingue un groupe de levures sèches, granulaires et crues de boulangerie, la levure de bière et de nombreuses options de levure instantanée.

La levure de boulanger est cultivée dans un environnement riche en nutriments, riche en oxygène, auquel sont ajoutés des mélanges d'azote et des minéraux. En règle générale, les betteraves à sucre sont utilisées comme matières premières pour la production industrielle de la levure de boulanger. Dans le processus de production, le champignon souhaité est concentré sous la forme d'un film, un revêtement mousseux, qui est nettoyé des impuretés dans la centrifugeuse. Le mélange résultant est déshydraté, compacté et pressé. Puis - envoyé à la mise en œuvre.

En règle générale, chaque femme au foyer préfère un certain type de levure. Si vous n'avez pas fait le choix final, nous vous recommandons d'essayer chaque type de levure.

Levure fraîche

Recommandé pour la cuisson du pain et des produits de boulangerie, car ils confèrent aux produits une texture et une apparence optimales. Contrairement à la levure sèche, environ 70% de l'humidité est stockée ici. Lorsque l'on compare toutes les variantes de levure sur le marché, c'est la levure fraîche qui fournit la fermentation la plus intense.

Gardez la levure fraîche doit être à une température inférieure à 10 ° C En aucun cas dans un emballage scellé, car la levure - champignons. Comme tout autre organisme vivant, ils doivent respirer. La durée de conservation optimale dans de telles conditions est de 5 à 6 semaines. Extérieurement, la masse comprimée de levure fraîche doit conserver une couleur crème lisse, sans aucune inclusion.

Se préparer à utiliser de la levure fraîche
Écrasez la quantité requise de masse de levure pressée, ajoutez de l'eau tiède (pas chaude, à des températures supérieures à 40-42 ° C, ils meurent) et mélangez jusqu'à obtenir une masse homogène.

Levure granulée

Au cours du processus de production, au stade de la déshydratation, jusqu'à 66% d'humidité, la levure sera obtenue sous forme de petits granules. Lorsque vous utilisez ce type de levure, vous prenez environ la même quantité que dans le cas de la levure fraîche. Mais ils agissent plus faible.

Leur principal avantage est que, contrairement aux fraises fraîches, ce type de levure peut être immédiatement ajouté à la farine en évitant le stade de dissolution dans le liquide. Les conditions de stockage sont similaires: conserver à des températures inférieures à 10 ° C, pas plus de 6 semaines.

Levure sèche

Dans ce type de levure au stade de la déshydratation, les producteurs ne retiennent que 8% d’humidité. Ce sont aussi des granulés de différents diamètres. Beaucoup de gens confondent ce type de levure de boulangerie industrielle avec ceux à action rapide et sont immédiatement ajoutés à la farine pour la fabrication du pain.

Cependant, la levure sèche doit être versée lentement, sans agitation, à la surface de l’eau tiède pendant 10-15 minutes. Après ce temps, mélanger jusqu'à consistance lisse et ajouter à la pâte. Par quantité, il est recommandé de mettre deux fois moins que la levure fraîche. Pour le stockage de la levure sèche ne nécessite pas de réfrigérateur. Date d'expiration 1-2 ans, à condition que le stockage soit effectué dans un endroit sec et ventilé.

Levure à grande vitesse (ou instantanée)

Ressemble à des granules cylindriques. Ce type de levure réduit le temps de préparation de la pâte: elle monte une fois et demie à deux fois plus vite. Une telle levure ne doit pas être diluée dans de l'eau et il faut éviter tout contact avec l'eau, le sucre, le sel et les graisses. Ils sont ajoutés immédiatement à la pâte finie, mélangés avec une petite quantité de farine.

Levure de bière

Extérieurement, ils représentent une masse de couleur plus foncée et au goût plutôt vif, grâce à l'amertume du houblon. Différent aussi la fermentation intensive. Leur force est insignifiante, la levure se décompose facilement et, avec un assombrissement supplémentaire, devient molle.

La composition

Calorie - 75,1 kcal
Protéines - 12,7 g
Graisse - 2,7 g
Glucides - 8,5 g
Eau - 74 g
Cholestérol - 260 mg
Fer - 3,2 mg
Potassium - 51 mg
Calcium - 400 mg
Vitamine B1 - 11,4 mg
Vitamine B2 - 14,3 mg

Bon conseil

La levure sèche avant utilisation doit être trempée dans de l'eau tiède et laissée pendant 20 minutes.

La levure doit être diluée avec de l'eau tiède ou du lait jusqu'à 30 ° C.

30 g de levure normale peuvent être remplacés par 2 c. levure sèche dissoute dans de l'eau tiède.

La levure pressée ne doit pas être sombre et sèche, sinon votre pâte pourrait ne pas lever.

La pâte avec de la levure sèche est préparée sans éponge. La levure sèche est simplement mélangée à de la farine.

Si dans la pâte à levure ajouter
2 cuillères à soupe de jus de citron, puis l'odeur particulière de levure disparaîtra.

http://prostoest.ru/drozhzhi/

Levure à laquelle appartient le groupe de champignons

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dandan8080

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Levure champignons

La levure est un groupe non taxonomique de champignons unicellulaires qui ont perdu leur structure mycélienne en raison de la transition vers l'habitat dans des substrats liquides et semi-liquides riches en matières organiques. Réunit environ 1500 espèces appartenant aux ascomycètes et aux basidiomycètes.

Le contenu

Informations générales

Les limites du groupe ne sont pas clairement définies: de nombreux champignons capables de se multiplier par voie végétative sous forme unicellulaire et donc identifiables en tant que levure forment un mycélium développé à d'autres stades du cycle de vie et parfois même des fructifications macroscopiques. Auparavant, ces champignons étaient affectés à un groupe spécial de levures, mais à présent, ils sont tous généralement considérés comme des levures. Des études sur l'ARNr 18S ont montré une relation étroite avec des espèces de levure typiques capables de se développer uniquement sous forme de mycélium.

La taille des cellules de levure est généralement de 3 à 7 microns de diamètre. Il est prouvé que certaines espèces peuvent atteindre 40 microns [1].

La levure revêt une grande importance pratique, en particulier la levure de boulangerie ou de brasserie (Saccharomyces cerevisiae). Certaines espèces sont des agents pathogènes facultatifs et conditionnels. A ce jour, le génome de la levure Saccharomyces cerevisiae (ils sont les premiers eucaryotes, dont le génome a été complètement séquencé) et Schizosaccharomyces pombe a été complètement décodé. [2]

Histoire de

Le mot russe «levure» a une racine commune avec les mots «tremblant», «tremblant», qui ont été utilisés pour décrire le moussage d'un liquide, accompagnant souvent la fermentation effectuée par la levure. Le mot anglais "levure" (levure) vient du vieil anglais "gist", "gyst", qui signifie "mousse, ébullition, dégagement de gaz" [3].

La levure est probablement l'un des plus anciens "organismes domestiques". Depuis des milliers d'années, les gens les utilisent pour la fermentation et la cuisson. Les archéologues ont trouvé parmi les ruines des anciennes villes égyptiennes des meules en pierre et des boulangeries, ainsi que l'image de boulangers et de brasseurs. On suppose que les Égyptiens ont commencé à brasser de la bière pendant 6000 ans av. e., et par 1200 avant JC. e. ils maîtrisaient la technologie de la cuisson du pain à la levure, ainsi que de la cuisson du pain sans levain [4]. Pour commencer à digérer un nouveau substrat, les gens utilisaient les restes de l’ancien. En conséquence, dans diverses fermes, la levure a été sélectionnée pendant des siècles et de nouvelles races physiologiques qui ne se rencontrent pas dans la nature ont été formées, dont beaucoup ont même été décrites à l'origine comme des espèces séparées. Ce sont les mêmes produits d’activité humaine que les variétés de plantes cultivées. [5]

En 1680, le naturaliste néerlandais Anthony van Leeuwenhoek a aperçu la levure pour la première fois au microscope optique, mais ne l'a pas reconnue en raison de l'absence de mouvement d'organismes vivants [6]. Et ce n’est qu’en 1857, le microbiologiste français Louis Pasteur, dans son ouvrage «Mémoire sur la fermentation alcoolique», prouve que la fermentation alcoolique n’est pas simplement une réaction chimique, comme on le pensait auparavant, mais un processus biologique produit par la levure [7] [8].

En 1881, Emil Christian Hansen, employé du laboratoire d'une société danoise en 1883, l'utilisa pour la première fois pour obtenir de la bière au lieu d'un levain instable [4]. À la fin du XIXe siècle, avec sa participation, la première classification de la levure est créée. Au début du XXe siècle, des déterminants et des collections de cultures de levures apparaissent. Dans la seconde moitié du siècle, outre les problèmes pratiques, la science de la levure (zymologie) commence à s'intéresser à l'écologie de la levure dans la nature, à la cytologie et à la génétique.

Jusqu'au milieu du XXe siècle, les scientifiques n'ont observé que le cycle sexuel de la levure ascomycète et les ont tous considérés comme un groupe taxonomique distinct de champignons marsupiaux. En 1969, le mycologue japonais Isao Banno réussit à induire le cycle de reproduction sexuée chez Rhodotorula glutinis, un basidiomycète. Des études de biologie moléculaire modernes ont montré que les levures se formaient indépendamment parmi les champignons ascomycètes et basidiomycètes et ne représentaient pas un seul taxon, mais plutôt une forme de vie. [9]

Le 24 avril 1996, il a été annoncé que Saccharomyces cerevisiae était le premier organisme eucaryote dont le génome (12 millions de paires de bases) était complètement séquencé [10]. Le séquençage a duré 7 ans et plus de 100 laboratoires y ont participé [11]. Le deuxième organisme de levure et le sixième eucaryote avec le génome entièrement décodé en 2002 était Schizosaccharomyces pombe [12] avec 13,8 millions de paires de bases.

Ascomycète et levure Basidiomycète

Il est possible de distinguer les levures appartenant à différentes parties du champignon à la fois par les caractéristiques de leur cycle de vie et sans l'observation des signes d'affinité. Ceux-ci incluent la synthèse des caroténoïdes (présents uniquement dans les levures basidiomycètes), le type d'ubiquinones (avec 5 à 7 résidus d'isoprénoïdes dans l'ascomycète et de 8 à 10 dans les basidiomycètes, bien qu'il existe des exceptions), le type de bourgeonnement (voir section Cycle de vie), le contenu de GC paires dans l'ADN (26–48% chez les ascomycètes, 44–70% chez les basidiomycètes), la présence d'uréase (caractéristique à quelques exceptions près, seulement les basidiomycètes), etc.

Séparation typique

Caractéristiques métaboliques

Les levures sont des chimio-organo-hétérotrophes et utilisent des composés organiques à la fois pour la production d'énergie et comme source de carbone. Ils ont besoin d'oxygène pour la respiration; cependant, lorsqu'il est absent, de nombreuses espèces peuvent obtenir de l'énergie par fermentation avec libération d'alcool (anaérobies facultatifs). Contrairement aux bactéries, il n’existe pas de bactéries anaérobies obligatoires parmi les levures qui meurent en présence d’oxygène dans l’environnement. Lorsque l'air passe à travers le substrat fermenté, la levure arrête la fermentation et commence à respirer (car ce processus est plus efficace), en consommant de l'oxygène et en émettant du dioxyde de carbone. Cela accélère la croissance des cellules de levure (effet Pasteur). Cependant, même avec l'accès à l'oxygène dans le cas d'une teneur élevée en glucose dans le milieu, la levure commence à le fermenter (effet Krebtree). [13]

La levure est assez exigeante en termes de nutrition. Dans des conditions anaérobies, les levures ne peuvent utiliser que les glucides comme source d’énergie, principalement les hexoses et les oligosaccharides qui en sont dérivés. Certaines espèces (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus) absorbent également des pentoses, par exemple le xylose. Schwanniomyces occidentalis et Saccharomycopsis fibuliger sont capables de fermenter de l'amidon, Kluyveromyces fragilis est l'inuline. En milieu aérobie, la gamme de substrats digestibles est plus large: outre les glucides, les graisses, les hydrocarbures, les composés aromatiques et monocarbonés, les alcools, les acides organiques. Beaucoup plus d'espèces peuvent utiliser le pentose dans des conditions aérobies. Cependant, les composés complexes (lignine, cellulose) ne sont pas disponibles pour la levure.

Les sources d’azote pour toutes les levures peuvent être des sels d’ammonium, environ la moitié des espèces ont une nitrate réductase et peuvent absorber les nitrates. Les modes d’assimilation de l’urée sont différents pour les levures ascomycètes et basidiomycètes. Les ascomycètes le carboxylent d'abord, l'hydrolysent ensuite, les basidiomycètes - hydrolysent immédiatement avec de l'uréase.

Pour une utilisation pratique, les produits du métabolisme secondaire de la levure, publiés en petites quantités mercredi, sont importants: huiles de fusel, acétoïne (acétylméthylcarbinol), diacétyle, aldéhyde butyrique, alcool isoamylique, sulfure de diméthyle, etc. Les propriétés organoleptiques des produits obtenus avec de la levure en dépendent. [14]

Propagation

Les habitats de levure sont principalement associés à des substrats riches en sucre: la surface des fruits et des feuilles, où ils se nourrissent de sécrétions de plantes in vivo, de nectar de fleurs, de sucs de plantes, de phytomasse morte, etc., mais ils sont également fréquents dans le sol (notamment dans la litière et les horizons organogènes). et les eaux naturelles. La levure (R. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) est constamment présente dans les intestins et dans les passages de xylophages (insectes xylophages), de riches communautés de levures se développant sur les feuilles atteintes de pucerons. Les membres du genre Lypomyces sont des habitants typiques du sol.

Cycle de vie

Une caractéristique distinctive de la levure est la capacité de se développer de manière végétative dans un état unicellulaire. Comparé aux cycles de vie des champignons, cela ressemble à un bourgeonnement de spores ou de zygotes. De nombreuses levures sont également capables de mettre en œuvre le cycle de vie sexuel (son type dépend de l'affinité), dans lequel il peut y avoir des stades mycéliens.

Chez certains champignons ressemblant à des levures formant du mycélium, sa désintégration dans les cellules (arthrospores) est possible. Ce sont les genres Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon. Dans les deux derniers cas, les arthrospores commencent à bourgeonner après la formation. Trichosporon forme également des endospores végétatives dans les cellules de mycélium.

Cycles de levure Ascomycete

Le type le plus caractéristique de propagation végétative chez les levures unicellulaires ascomycètes est le bourgeonnement, seul le Schizosaccharomyces pombe se reproduisant non par le bourgeonnement, mais par division binaire [15]. Le site de bourgeonnement est un élément diagnostique important: le bourgeonnement polaire, dû à la formation de cicatrices, conduit à la formation de cellules apiculaires (en forme de citron, Saccharomycodes, Hanseniaspora, Nadsonia) et en forme de poire (Schizoblastosporion); multilatéral ne modifie pas la forme de la cellule (Saccharomyces, Pichia, Debaryomyces, Candida). Dans les genres Sterigmatomyces, Kurtzmanomyces, Fellomyces, le bourgeonnement survient lors de processus longs (sterigmes).

Le bourgeonnement de la levure ascomycète est holoblastique: la paroi cellulaire de la cellule mère se ramollit, se courbe et donne naissance à la paroi cellulaire de la cellule fille.

Souvent, en particulier chez les levures ascomycètes des genres Candida et Pichia, les cellules après le bourgeonnement ne divergent pas et forment du pseudomycélium, qui se distingue du vrai par des constrictions bien visibles à la place des septa et plus courtes par rapport aux cellules terminales précédentes.

Les cellules de levure ascomycètes haploïdes ont deux types d’accouplement: a et α. Le terme "genre" n’est pas utilisé, car les cellules sont morphologiquement identiques et ne diffèrent que par un seul locus génétique (de l’anglais. Accouplement - accouplement). Des cellules de différents types de y peuvent fusionner et former un a / α diploïde qui, après la méiose, donne 4 ascospores haploïdes: deux a et deux α. La reproduction végétative de levures ascomycètes est possible chez différentes espèces, soit uniquement au stade haploïde, soit uniquement au stade diploïde, ou les deux (levure haplo-diploïde).

Cycle de levure basidiomycète

Levure basidiomycète bourgeonnement entéroblastique: la paroi cellulaire de la cellule mère se brise, le rein quitte la brèche et synthétise sa paroi cellulaire à partir de rien. La division des cellules de levure pour les basidiomycètes n'est pas typique.

Outre le bourgeonnement habituel, de nombreux types de levures exclusivement basidiomycètes (p. Sporidiobolus, Sporobolomyces, Bullera) sont capables de former des ballistospores végétatives: des spores sur une excroissance remplie de glycogène. Grâce à l'hydrolyse du glycogène, la pression augmente et la spore est abattue à une distance pouvant atteindre plusieurs millimètres. Dans le test de formation de ballistospores, les levures sont semées sur une plaque de milieu nutritif à la gélose fixée sur le couvercle de la boîte de Pétri. La croissance de la levure sur le milieu sous cette plaque indique la présence de ballistospores et leur appartenance à des basidiomycètes.

Lors de la reproduction sexuée chez les basidiomycètes lors de la fusion de cellules de levure haploïdes (plasmogamie), la fusion nucléaire (caryogamie) ne se produit pas et une cellule dicaryotique se forme, donnant lieu à un mycélium. Déjà sur le mycélium, une caryogamie se produit et des basidiospores se forment, souvent même sur la fructification (ordre Tremallales). Xanthophyllomyces dendrorhus est la seule levure parmi les basidiomycètes à ne pas former de mycélium, même pendant le cycle sexuel de la reproduction.

Il convient de noter que les types d'accouplement dans la levure basidiomycète diffèrent généralement non pas en un seul mais en un grand nombre de locus. Seules les cellules dans lesquelles tous ces locus sont différents, c'est-à-dire des types de conjugaison de plus de deux, peuvent fusionner.

Types d'accouplement

Dans la reproduction sexuée de la levure, aucune cellule sur 2 ne peut fusionner, mais uniquement des cellules haploïdes de différents types de reproduction. Il existe deux types de cellules de ce type, qui diffèrent par le même locus génétique, désigné par mat [16] (de l'anglais Couing). Le locus peut être dans l'un des deux états alléliques: mat a et mat α. Mat et cellules synthétisent des hormones sexuelles qui transmettent un signal aux cellules α. Les cellules α répondent aux cellules α en activant les récepteurs membranaires qui ne perçoivent que les phéromones des cellules du type de conjugaison opposé. [17] Par conséquent, la fusion de deux cellules identiques est impossible.

Après la fusion, une cellule diploïde de génotype a / α est formée, laquelle doit être asexuée pour ne pas fusionner et faire ensuite la méiose. La cellule réalise ceci comme suit. Le gène mata code pour la protéine a1, qui remplit deux fonctions: il supprime la lecture de l'ARNm de la protéine α1 à partir du gène mata, le phénotype α ne se développe donc pas (les phéromones α ne sont pas synthétisées), mais n'interfère pas avec la synthèse de la protéine α2 gènes, et le phénotype est également pas développé. Deuxièmement, les protéines a1 et α2 activent ensemble les gènes spécifiques à α / a nécessaires à la réalisation de la méiose.

La levure peut changer de type sexuel par recombinaison d'ADN. Ce changement de cellules se produit à une fréquence d'environ 10-6 par cellule. En plus du locus mat dans la cellule, il existe également une copie des gènes mat a et mat α: HMR (Hidden MAT Right) et HML (Hidden MAT Left), respectivement. [18] Mais ces loci sont dans un état silencieux. La cellule remplace le locus du tapis de travail par une copie. Dans ce cas, la copie est retirée du locus qui se trouve dans l'état allélique opposé. Le gène BUT est responsable de ce processus. Ce gène n’est actif qu’à l’état haploïde. Il code pour les endonucléases qui coupent l'ADN au locus mat. Ensuite, l'exonucléase supprime la surface du tapis et se trouve à sa place une copie de HMR ou HML. [19]

Application

Certains types de levure ont longtemps été utilisés par l'homme dans la préparation du pain, de la bière, du vin, du kvas, etc. La combinaison de la distillation et des processus de fermentation sous-tend la production de boissons fortement alcoolisées. Les propriétés physiologiques bénéfiques de la levure permettent son utilisation en biotechnologie. Actuellement, ils sont utilisés dans la production de xylitol [20], d'enzymes, d'additifs alimentaires, pour le nettoyage de la pollution par les huiles.

La levure est également largement utilisée en science en tant qu’organisme modèle pour la recherche génétique et en biologie moléculaire. La levure de boulanger était le premier des eucaryotes, ce qui a été complètement déterminé par la séquence de l'ADN génomique. L'étude des prions dans la levure est un domaine de recherche important.

Processus traditionnels

Boulangerie

La cuisson du pain à la levure de boulangerie est l’une des technologies les plus anciennes. Saccharomyces cerevisiae est principalement utilisé dans ce processus. Ils conduisent la fermentation alcoolique avec la formation de nombreux métabolites secondaires, causant le goût et les qualités aromatiques du pain. L'alcool s'évapore pendant la cuisson. De plus, des bulles de dioxyde de carbone se forment dans la pâte, la forçant à "lever" et, après la cuisson, donnant au pain une structure spongieuse et une douceur. Un effet similaire est provoqué par l'ajout de soude et d'acide (généralement citrique) à la pâte, mais dans ce cas, aucun composé gustatif n'est formé.

La farine est généralement pauvre en sucres fermentescibles, donc des œufs ou du sucre sont ajoutés à la pâte. Pour obtenir plus de composés aromatisants, la pâte est perforée ou agitée, libérant du dioxyde de carbone, puis laissée à "lever". Cependant, il existe un risque que la levure ne possède pas suffisamment de substrat fermentable.

Vinification

Dans des conditions naturelles, les levures sont présentes à la surface du fruit de la vigne et se remarquent souvent comme une floraison éclatante sur les baies formées principalement par Hanseniaspora uvarum. Bien que les levures épiphytes «sauvages» puissent conduire à un résultat imprévisible de la fermentation, elles ne peuvent généralement pas rivaliser avec les fermenteurs qui vivent dans des fûts de vin.

Les raisins récoltés sont broyés, obtenant du jus (moût, moût de raisin) avec 10-25% de sucre. Pour obtenir des vins blancs, un mélange de pépins et d'écorce (pulpe) en est séparé, il reste dans la moutarde au vin rouge. Ensuite, à la suite de la fermentation, les sucres sont convertis en éthanol. Les métabolites secondaires de la levure, ainsi que leurs composés lors de la maturation du vin, déterminent son arôme et son goût. Pour obtenir un certain nombre de vins (par exemple, le champagne), la fermentation du vin déjà fermenté est à nouveau brassée pour la deuxième fois.

La cessation de la fermentation est associée soit à l'épuisement des réserves de sucre (vin sec), soit à la réalisation du seuil de toxicité de l'éthanol pour la levure. La levure de Jerez, contrairement à la levure conventionnelle (qui meurt lorsque la concentration d'alcool dans la solution atteint 12%), est plus résistante. Initialement, la levure de xérès n'était connue que dans le sud de l'Espagne (en Andalousie), où, grâce à leurs propriétés, ils ont reçu un vin-sherry fort (jusqu'à 24% avec un long vieillissement). Au fil du temps, la levure de xérès a également été trouvée en Arménie, en Géorgie, en Crimée, etc. La levure de xérès est également utilisée dans la production de certaines bières fortes.

Brassage et brassage

En brasserie, le grain (le plus souvent l'orge) est utilisé comme matière première, qui contient beaucoup d'amidon, mais peu de sucre fermenté par la levure. Par conséquent, avant la fermentation, l'amidon est hydrolysé. Pour ce faire, on utilise des amylases, qui sont formées par le grain lui-même lors de la germination. L'orge germée s'appelle malt. Le malt est broyé, mélangé à de l'eau et bouilli pour obtenir le moût, qui est ensuite fermenté avec de la levure. Il existe des levures de bière de fermentation basse et haute (cette classification a été introduite par le Danois Christian Hansen).

La levure à fermentation haute (par exemple, Saccharomyces cerevisiae) forme un «bouchon» à la surface du moût, une température de 14 à 25 ° C est préférable (la fermentation à haute température est également appelée chaud) et résiste à des concentrations d'alcool plus élevées. La levure de fermentation basse (froide) (Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) a un développement optimal à 6-10 ° C et se dépose au fond du fermenteur.

Torulaspora delbrueckii est souvent utilisé pour la fabrication de bière de froment. Dans la fabrication du lambic, on utilise la levure entrée accidentellement dans le fermenteur; elles appartiennent généralement au genre Brettanomyces.

Le kvass est produit selon un schéma similaire. Cependant, outre l’orge, le malt de seigle est largement utilisé. On y ajoute de la farine et du sucre, après quoi on verse le mélange avec de l'eau et on le fait cuire pour former un moût. La principale différence entre le brassage et la production de bière réside dans l'utilisation de bactéries lactiques autres que la levure lors de la fermentation du moût.

L'utilisation de la levure en biotechnologie moderne

Production d'alcool industriel

La fermentation alcoolique est un processus conduisant à la formation d’éthanol (CH₃CH₂OH) à partir de solutions aqueuses de glucides (sucres), sous l’action de certains types de levures (voir fermentation) en tant que type de métabolisme.

En biotechnologie, la canne à sucre, le maïs fourrage et d’autres sources de glucides bon marché sont utilisés pour produire de l’alcool. Pour obtenir des mono- et oligosaccharides fermentables, ils sont détruits par l'acide sulfurique ou les amylases d'origine fongique. La fermentation et la distillation de l'alcool sont ensuite effectuées à une concentration standard d'environ 96% en volume. [21] La levure du genre Saccharomyces a été génétiquement modifiée pour fermenter le xylose [22], l'un des principaux monomères de l'hémicellulose, ce qui permet d'augmenter le rendement en éthanol lors de l'utilisation de matières premières végétales contenant des quantités importantes d'hémicellulose et de cellulose. Tout cela peut réduire le prix et améliorer sa position dans la concurrence avec les hydrocarbures [23].

Levure nutritionnelle et fourragère

La levure est riche en protéines, leur teneur peut atteindre 66%, tandis que 10% de la masse tombe sur des acides aminés essentiels. La biomasse de levure peut être obtenue sur des déchets agricoles, des hydrolysats de bois, son rendement ne dépend pas des conditions climatiques et météorologiques. Par conséquent, son utilisation est extrêmement bénéfique pour l’enrichissement en protéines alimentaires humaines et pour l’alimentation des animaux de ferme. L'ajout de levure aux saucisses a commencé dès les années 1910 en Allemagne. Dans les années 1930, la levure fourragère a commencé à être produite en URSS, où cette industrie s'est particulièrement développée.

En URSS, la première grande usine de production de protéines protéinées, d’une capacité de 70 000 tonnes par an, a été mise en service en 1973. Les déchets de raffinerie étaient utilisés comme matière première. En URSS, 1 million de tonnes de protéines microbiennes ont été produites dans les années 1980, dont 2/3 du total mondial, notamment dans la levure. La RDA et la Hongrie ont été parmi les leaders de la production biotechnologique de complexes protéiques pour levures et lipides lipidiques.

Toutefois, dans les années 90, en raison des problèmes d’hygiène et d’environnement liés à la production et à l’utilisation de protéines microbiennes, ainsi que de la crise économique, la production a fortement diminué. Les données accumulées témoignent de la manifestation d’un certain nombre d’effets négatifs de l’utilisation de paprin dans l’engraissement des volailles et des animaux. Pour des raisons environnementales et hygiéniques, l’intérêt de l’industrie et du monde entier a également diminué.

Néanmoins, divers extraits de levure sont maintenant produits et vendus en Occident: vegemite, steam table, bovril, tsenovis. Il existe des productions similaires en Russie, mais leurs volumes sont faibles [24]. Pour obtenir des extraits, on utilise soit des autolysats de levure (les cellules sont détruites et la protéine devient accessible grâce aux enzymes des cellules elles-mêmes), soit leurs hydrolysats (destruction par des substances spéciales). Ils sont utilisés comme additifs alimentaires et pour donner le goût des plats; En outre, il existe des produits cosmétiques à base d'extraits de levure.

Sont également vendus des produits décontaminés (tués par un traitement thermique), mais non détruits par la levure alimentaire, particulièrement appréciés des végétaliens en raison de leur teneur élevée en protéines et en vitamines (en particulier le groupe B), ainsi que d'une faible quantité de graisse. Certains sont enrichis en vitamine B₁₂ origine bactérienne.

Applications médicales

• La levure de bière séchée est utilisée pour produire des médicaments et des compléments alimentaires.
• Pendant longtemps, Gefefitin a été produit comme médicament tonique général.
• La levure de bière liquide a été prescrite traditionnellement affaiblie, aux personnes souffrant de maladies allergiques
• Il existe un certain nombre de médicaments à base de Saccharomyces boulardii, qui soutiennent et restaurent la flore gastro-intestinale. Il a été démontré que S. boulardii soulage les symptômes de la diarrhée aiguë chez les enfants [25] [26], prévient la réinfection de Clostridium difficile [27], réduit la fréquence des contractions des muscles de l'intestin chez les patients atteints du syndrome de l'intestin irritable [28], réduit le risque de diarrhée de types variés [29]. [30] [31].

Application en tant qu'objet modèle

De nombreuses données sur la cytologie, la biochimie et la génétique des eucaryotes ont d'abord été obtenues sur la levure du genre Saccharomyces. Cette situation est particulièrement pertinente pour la biogenèse mitochondriale: la levure s'est avérée être l'un des rares organismes pouvant exister uniquement du fait de la glycolyse et qui ne meurent pas des mutations du génome mitochondrial, qui empêche leur développement normal [32]. Pour la recherche génétique est important cycle court de la levure et la capacité d'obtenir rapidement un grand nombre d'individus et de générations, ce qui permet d'étudier même des phénomènes très rares.

Actuellement, les prions de levure font l'objet d'études approfondies car leur structure est similaire à celle des prions de mammifère découverts précédemment, mais ils sont absolument sans danger pour l'homme [33] [34]; ils sont aussi beaucoup plus faciles à explorer.

Kombucha

Kombucha est une association de bactéries de levure et d'acide acétique. Les associations de levure Brettanomyces bruxellensis, de Candida stellata, de Schizosaccharomyces pombe, de Torulaspora delbrueckii, de Zygosaccharomyces bailii et autres, avec un certain nombre de souches de la famille des Acetobacteraceae [35], ont été observées le plus souvent. Son utilisation dans l'empire russe a commencé dans les années 1900. Apparemment, il a été introduit après la guerre russo-japonaise.

Dans les années 50 du 20ème siècle, diverses substances naturelles à usage médical ont été activement étudiées en URSS. La brochure «Kombucha et ses propriétés médicinales» (GF Barbanchik, 1954) mentionne les propriétés antimicrobiennes et anti-athérosclérotiques du kombucha kohlei et de son liquide de culture.

Produits commerciaux vendus sous le nom de "levure sèche"

La composition de cette levure comprend non seulement les cellules de micro-organismes, mais également des suppléments minéraux, certaines enzymes.

La levure en tant que facteur de dégradation des aliments

La levure est capable de croître dans des environnements à pH bas (5,5 et même moins), en particulier en présence de glucides, d'acides organiques et d'autres sources de carbone organique facilement utilisées [36]. Ils se développent bien à des températures de 5 à 10 ° C, lorsque les champignons mycéliens ne peuvent plus se développer.

Au cours de leur activité vitale, les levures métabolisent les composants des produits alimentaires et forment leur propre produit final. En même temps, les propriétés physiques, chimiques et, par conséquent, organoleptiques des produits changent - le produit «se détériore» [37]. La prolifération de levure sur les produits se présente souvent à l'œil nu sous forme de plaque superficielle (par exemple sur le fromage ou les produits à base de viande) ou se manifeste par le début du processus de fermentation (dans les jus, les sirops et même dans la confiture assez liquide).

Les levures du genre Zygosaccharomyces comptent depuis longtemps parmi les agents de dégradation les plus importants des produits de l'industrie alimentaire. Il est particulièrement difficile de les contrôler car ils peuvent se développer en présence de fortes concentrations de saccharose, d'éthanol, d'acide acétique, d'acide benzoïque et de dioxyde de soufre [38], qui sont les conservateurs les plus importants.

Levure pathogène

Certains types de levures sont des agents pathogènes facultatifs et conditionnels, provoquant des maladies chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli.

Les levures du genre Candida sont des composants de la microflore normale de l'homme, mais avec un affaiblissement général du corps avec blessures, brûlures, chirurgie, utilisation à long terme d'antibiotiques, dans la petite enfance et la vieillesse, etc., les champignons du genre Candida peuvent se développer en masse, provoquant la maladie - la candidose. Il existe diverses souches de ce champignon, y compris des souches très dangereuses. Dans les conditions normales du corps humain, le développement de la levure du genre Candida est limité par la microflore bactérienne humaine naturelle (lactobactéries, etc.). Cependant, avec le développement du processus pathologique, nombre d'entre elles forment des communautés hautement pathogènes avec des bactéries.

Cryptococcus neoformans est à l'origine de la cryptococcose, particulièrement dangereuse pour les personnes infectées par le VIH: parmi elles, l'incidence de la cryptococcose atteint 7–8% aux États-Unis et 3–6% en Europe occidentale. Les cellules de C. neoformans sont entourées d'une forte capsule de polysaccharide qui les empêche d'être reconnues et détruites par les globules blancs. La levure de cette espèce se trouve le plus souvent dans les fientes d'oiseaux, même si les oiseaux eux-mêmes ne tombent pas malades.

Le genre Malassezia comprend des symbiotes obligatoires d'animaux et d'humains à sang chaud, qui ne se trouvent nulle part ailleurs que sur leur peau. Si l’immunité est affaiblie, elle provoque l’hypiriasis (psoriasis versicolor), la folliculite et la dermatite séborrhéique. Chez les personnes en bonne santé, avec un fonctionnement normal des glandes sébacées, Malassezia ne se manifeste pas et ne joue même pas un rôle positif en empêchant le développement de pathogènes plus dangereux.

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Champignons de levure

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(champignons de levure)

- type de champignons

✎ Que sont les champignons à la levure?

Les champignons de levure (champignons de levure) sont la position extrataxonomique des champignons unicellulaires du groupe des champignons imparfaits qui ont perdu leur structure classique (mycélienne) en raison de la transition de leur habitat vers des milieux liquides ou semi-liquides riches en substances organiques.
Ils combinent environ 1 500 espèces appartenant principalement à la classe des ascomycètes et, plus rarement, aux basidiomycètes.

Features Caractéristiques de champignons de levure

Les champignons de la levure (à ne pas confondre avec la levure thermophile) sont un type de champignons qui ne présentent pas de mycélium typique et se présentent sous la forme de cellules en bourgeonnement ou en division séparées. Ils existent tout au long de leur vie, ou presque, sous la forme de cellules uniques complètement séparées. Et, en raison de leur structure unicellulaire, leur métabolisme est beaucoup plus élevé que celui des espèces mycéliennes ordinaires, en raison de la surface relativement plus grande de leurs cellules. Par conséquent, ils grandissent et se multiplient toujours avec une rapidité incroyable.
Historiquement, ces espèces ont toujours été étudiées séparément des autres, en raison du fait que leurs méthodes d'identification étaient plus similaires aux méthodes bactériologiques qu'à mycologiques. Eh bien, en fonction de la capacité de reproduction sexuelle, ces espèces sont divisées en sous-groupes situés dans différentes classes de champignons:

dans la classe des ascomycètes et des basidi:

dans la classe des deutéromycètes, dans laquelle le cycle sexuel n'est pas retrouvé, il s'agit de:

• pycnidial
• mélanconial,
• hyphomycète.

✎ Comment sont les champignons de levure?

Le corps des champignons de levure est très différent de tous les autres car il ne comprend qu'une cellule et ne forme donc pas de mycélium (mycélium). Et leur reproduction est un phénomène très intéressant. Une petite protrusion apparaît sur la cellule, qui se développe, formant ce que l'on appelle le rein et se transforme progressivement en une cellule indépendante, capable de se séparer et, éventuellement, de se séparer. Ce processus s'appelle le bourgeonnement.

Le rôle de la levure dans la nature et la vie

L’humanité a longtemps utilisé les levures et les champignons pour la fabrication du pain et la préparation de boissons alcoolisées. Dans de nombreuses langues du monde, leur nom est associé au processus de fermentation qu’elles provoquent. Leur nom russe vient du mot "frisson" et décrit avec précision l'état du moût fermenté ou de la pâte qui se lève.
Comme indiqué précédemment, environ 1 500 espèces de champignons imparfaits sont connues dans la nature et nous en rencontrons beaucoup dans la vie quotidienne. Ils sont divisés en:

Par exemple, la levure de boulangerie est utilisée dans la fabrication du pain pour que la pâte puisse lever et cuire au four, tandis que dans la vinification et la brasserie, le vin et la levure de bière sont utilisés pour le processus de fermentation, respectivement. Ainsi, un fait incontestable devient évident: les champignons à la levure étaient, sont et seront les compagnons et amis constants de l'homme.

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Levure à quel groupe appartient

4.4 Levure. Leur forme, leur taille. Propagation de levure. Principes de classification de la levure

La levure est un champignon plus puissant qui a perdu sa capacité à former du mycélium et s'est par conséquent transformée en organismes unicellulaires.
Les cellules de levure ont une forme ovale, ovoïde et elliptique (Figure 4.4). La levure cylindrique (en forme de bâtonnet), en forme de poire et citronnelle est un peu moins commune.
La taille des cellules de levure varie de 2,5 à 10 microns de diamètre et de 4 à 20 microns de long. En moyenne, la masse d'une cellule de levure est comprise entre 5 × 10 et 11. Les formes, la taille et le poids des cellules de levure varient en fonction des conditions de l'environnement dans lequel elles se développent et de l'âge des cellules.
La structure de la cellule de levure est décrite à la section 2.4.

Fig. 4.4 - Forme des cellules de levure:

a - en forme de flèche, b - croissant, en - en forme de citron,

d - ovale, ovale, d - cylindrique, e - en forme de poire

L’élevage de levures dépend des conditions vitales de la cellule de levure et du type de levure.

Se produit en herbe, moins souvent - par division ou par division en herbe.

Le bourgeonnement est le processus de formation d'un petit tubercule sur la cellule - un rein, qui grossit progressivement. À la jonction du rein et de la cellule mère, une constriction se forme progressivement - constriction. Lorsque le rein atteint environ un tiers de la taille de la cellule mère, le noyau se déplace vers la taille et se divise en 2 noyaux. L'un des noyaux pénètre dans le rein et l'autre dans la cellule mère. Petit à petit, la cellule mère est retirée de la cellule mère, puis les couches du septum sont séparées, ce qui laisse une cicatrice rénale sur la cellule mère. La levure ovarienne se multiplie généralement par bourgeonnement.

La division binaire d'une cellule de levure se produit par l'apparition d'un septum transversal qui, en se développant, conduit à la formation de deux cellules filles identiques à la cellule mère. Par division, multipliez la levure cylindrique.

Une division naissante est caractéristique d'une levure en forme de citron. Tout d'abord, un rein se forme au pôle, lequel, après division du noyau, est limité à partir de la cellule mère par un septum.

De cette manière, certaines espèces de levure haploïde se multiplient. Avant la sporulation, de telles cellules haploïdes fusionnent, ce qui donne une cellule diploïde, dont le noyau est divisé par la méiose pour former quatre ou huit ascospores. La reproduction sexuée de la levure se produit dans des conditions défavorables.

La levure appartient au royaume des champignons (Mycota), une division de vrais champignons (Eumycota). Selon que la levure peut ou non se reproduire sexuellement, elles peuvent être attribuées à la 2e classe: la classe des ascomycètes et la classe des deutéromycètes. Une petite partie de la levure appartient à la classe des basidiomycètes.

Étant donné que les propriétés culturelles des levures diffèrent de celles des champignons, elles sont classifiées séparément.

Il existe donc une classification distincte de la levure parfaite (sporogène) - la classification de Kudryavtsev. Selon cette classification, la levure appartient à la classe des ascomycètes, l'ordre des champignons unicellulaires - la levure, qui comprend trois familles: les saccharomycètes, les schizosacaromycètes et les mycodes de sucre. Les familles diffèrent par la forme des cellules et la méthode de reproduction végétative.

Les représentants de cette famille sont ovales ou ovoïdes, multipliés par multiplication végétative. Un rôle particulièrement important appartient au genre Saccharomyces. La principale caractéristique biochimique de cette levure est qu'elle fermente les sucres pour former de l'éthanol et du dioxyde de carbone. La levure utilisée dans l'industrie est appelée levure de culture. Ainsi, dans l’industrie de la boulangerie et dans la production d’alcool, on utilise des levures élevées du genre Saccharomyces cerevisiae. Les espèces de levure Saccharomyces minor ont trouvé une application dans la production de pain de seigle et de kvas. Saccharomyces carlsbergensis est utilisé en brasserie. La levure saccharomycète a une forme ovale, se propage de manière végétative par bourgeonnement et, dans des conditions défavorables, se reproduit sexuellement par des ascospores.

Les levures culturelles appartiennent à l’acidofilam, c’est-à-dire qu’elles se développent dans un environnement acide. La valeur optimale du pH de la levure est comprise entre 4,5 et 5,0. En conditions aérobies, ils grandissent et se multiplient activement et en conditions anaérobies, ils effectuent une fermentation alcoolique (effet Pasteur).

La levure est sensible à une concentration élevée de substances dissoutes dans le milieu. Avec une concentration élevée de sucre dans le milieu, l'activité vitale de la levure s'arrête car elle augmente la pression osmotique du milieu et une plasmolyse des cellules se produit. La concentration maximale de sucre pour les différentes races de la levure varie.

Distinguer la levure haute et basse fermentation. Levure de fermentation haute au stade de fermentation intensive, ils se répartissent à la surface du milieu de fermentation sous forme d'une couche de mousse assez épaisse et restent dans cet état jusqu'à la fin de la fermentation. Ceux-ci comprennent l’alcool de levure et la levure de boulangerie. Levure de fermentation basse, en se développant dans le liquide de fermentation, ne pas pénétrer dans la couche superficielle - mousse, se déposer rapidement en fin de fermentation, formant une couche dense au fond de la cuve de fermentation. La levure de fermentation basse comprend la levure de bière. Ces différences de fermentation des milieux liquides entre la levure à fermentation haute et la levure à fermentation basse sont dues au fait que la levure à fermentation haute appartient à la levure pulvérisée qui ne colle pas, et que la levure à fermentation basse appartient à la levure en flocons, car elles ont des coquilles collantes, ce qui conduit à l'agglutination et dépôt cellulaire rapide.

Les cellules sont en forme de bâtonnet, se multiplient par division, dans des conditions défavorables par sporulation. Les représentants de cette famille du genre Schizosaccharomyces provoquent la fermentation alcoolique et sont utilisés dans les pays à climat chaud pour la production de bière, le rhum cubain.

Les cellules en forme de citron se multiplient par division naissante et dans des conditions défavorables par sporulation. Les levures du genre Saccharomycoides provoquent la fermentation alcoolique, mais elles sont nuisibles à la vinification car elles forment des produits qui donnent aux vins une odeur désagréable et désagréable. De telles levures sont appelées levures sauvages.

Selon la classification de J. Lodder et Kraeger Van Rij, les levures imparfaites qui ne peuvent pas se reproduire sexuellement, ainsi que celles qui perdent leur aptitude à la fermentation alcoolique, sont des cellules bourgeonnantes ou en division, dont certaines forment des pseudo-mycélium (cellules allongées). La classification est basée sur les caractéristiques systématiques suivantes: la capacité à former du faux mycélium et les attitudes envers les sucres. Les asporogènes comprennent les levures des genres Candida, Torulopsis, Rhodotorula (levure sauvage).

Questions pour l'autotest

1. Quelles sont les similitudes et les différences entre les champignons, les plantes et les animaux?

2. Qu'est-ce que "mycélium", "hyphes"?

3. Quel type d'organisation cellulaire la plupart des champignons ont-ils?

4. Quelle est la différence entre les champignons supérieurs et inférieurs?

5. Quelle est la différence entre les champignons parfaits et imparfaits?

6. Quelles sont les caractéristiques de la classification des champignons?

7. Décris la classe des ascomycètes. Nommez les représentants les plus importants de cette classe.

8. Décris la classe de deutéromycètes. Lesquels des représentants des deutéromycètes sont les agents responsables des dommages causés aux fruits et aux légumes?

9. Quelle est la structure des sporangiophores, conidiophores?

10. Quelles méthodes d'élevage de champignons connaissez-vous?

11. Qu'est-ce que "oidii", "chlamydospores"?

12. Énumérer les principales étapes de la reproduction sexuée des champignons.

13. Qu'est-ce qui se forme à la suite d'une reproduction sexuée chez les phycomycètes, les ascomycètes, les basidiomycètes?

14. Quelle est la différence entre les champignons porte-voix et les champignons ressemblant à des fruits?

15. Quelles sont les formes et les tailles des cellules de levure?

16. Quelle est la structure d'une cellule de levure?

17. Comment la levure se multiplie-t-elle?

18. Quels sont les signes à la base de la classification de la levure Kudryavtsev sporogène?

19. Décrivez la famille de la levure schizosaharomitsetov.

20. Quels sont les signes à la base de la classification de la levure asporogène par J. Lodder et Kraeger Van Rij?

21. Qu'est-ce que la levure culturelle et sauvage?

22. Décrivez la levure de fermentation basse et haute.

Dans quelles conditions la reproduction sexuée de la levure - ascomycètes?

1. Schlegel G. Microbiologie générale. - M.: Mir, 1987. - 500 p.

2. Churbanova I.N. Microbiologie. - M.: École supérieure, 1987. - 240 p.

3. Mudretsova-Wiss, K.A., Kudryashova, A.A., Dedyukhina, V.P. Microbiologie, assainissement et hygiène - Vladivostok: Maison d'édition de l'université économique de l'Extrême-Orient, 1997. - 312 p.

4. Asonov N.P. Microbiologie. - 3ème édition, pererab. et additionnel - M.: Kolos, 1997. - 352 p.

http://sinref.ru/000_uchebniki/00500biologia/001_mikrobiologia_eremina/014.htm

Structure et activité de la levure

Selon la classification de la levure sont des champignons microscopiques du royaume Mycota. Ce sont des microorganismes unicellulaires fixés de petite taille - 10-15 microns. Malgré la ressemblance extérieure de la levure avec de grandes espèces de bactéries, elles sont classées comme champignons en raison de leur ultrastructure en cellules et de leurs méthodes de reproduction.

Fig. 1. Type de levure dans une boîte de Pétri.

Habitat de levure

Souvent, dans des conditions naturelles, les levures se trouvent sur des substrats riches en glucides et en sucres. Par conséquent, ils se rencontrent à la surface des fruits et des feuilles, des baies et des fruits, sur le jus des plaies, dans le nectar des fleurs, dans la masse des plantes mortes. En outre, ils se trouvent dans les sols (par exemple, dans la litière), dans l’eau. Les organismes de levure des genres Candida ou Pichia sont souvent détectés dans l'environnement intestinal de l'homme et de nombreuses espèces animales.

Fig. 2. Habitat de la levure.

La composition des cellules de levure

Toutes les cellules de levure contiennent environ 75% d'eau, 50 à 60% contiennent des molécules intracellulaires liées et les 10 à 30% restants sont libérés. Dans la matière sèche de la cellule, en fonction de l'âge et de l'état, contient en moyenne:

En outre, les cellules comprennent un certain nombre de composants importants nécessaires à leur métabolisme - enzymes, vitamines. Les enzymes des organismes de levure sont des catalyseurs pour divers types de fermentation et de processus respiratoires.

Fig. 3. Cellules d'organismes de levure.

Structure de la levure

Les cellules de levure ont une forme différente: ellipses, ovales, bâtons, boules. La dimension est également différente: souvent, la longueur est de 6 à 12 microns et la largeur de 2 à 8 microns. Cela dépend de leur habitat ou des conditions de culture, des composants nutritionnels et des facteurs environnementaux. Les jeunes levures ont les propriétés les plus stables, c'est pourquoi les caractéristiques et la description de l'espèce sont établies en fonction de celles-ci.

Les organismes de levure ont tous les composants standard inhérents aux cellules eucaryotes. Cependant, ils possèdent également des propriétés distinctives des champignons et combinent les signes des structures cellulaires des plantes et des animaux:

• les murs sont rigides comme des plantes
• il n'y a pas de chloroplastes et de glycogène, comme chez les animaux.

Fig. 4. Une variété de types de levure: 1 - boulangerie (Saccharomyces cerevisiae); 2 - le meilleur mechnikovia (Metschnikowia pulcherrima); 3 - Candida Earthen (Candida humicola); 4 - Rhodotorula gluante (Rhodotorula glutinis); 5 - rouge de rhodorule (R. rubra); 6 - Rhodorotula Golden (R. aurantiaca); 7 - Debaryomyces Cantarelli; 8 - Cryptococcus laurel (Cryptococcus laentiis); 9 - nonsonie allongée (Nadsonia elongata); 10 - sporobolomyces roses (Sporobolomyces roseus); 11 - sporesolomites holsatikus (S. holsaticus); Le 12 - rhosporidium diobovatum (Rhodosporidium diobovatum).

Les cellules contiennent des membranes, du cytoplasme, ainsi que des organites tels que:

• noyau;
• Appareil de Golgi;
• Mitochondries cellulaires;
• appareil ribosomal;
• inclusions grasses, grains de glycogène, ainsi que de la monnaie.

Certaines espèces ont des pigments dans leur composition. Chez les jeunes levures, le cytoplasme est homogène. En cours de croissance, des vacuoles (contenant des composants organiques et minéraux) apparaissent à l'intérieur. En cours de croissance, on observe la formation de granularité, une augmentation des vacuoles.

En règle générale, les coques comprennent plusieurs couches contenant des polysaccharides, des matières grasses et des composants contenant de l'azote. Certaines espèces ont une membrane muqueuse, de sorte que les cellules sont souvent collées et que des flocons se forment dans les liquides.

Fig. 5. Structure cellulaire des organismes de levure.

Processus respiratoires de la levure

Pour les processus respiratoires, les cellules de levure ont besoin d'oxygène, mais bon nombre de leurs espèces (anaérobie facultative) peuvent s'en passer temporairement et recevoir de l'énergie des processus de fermentation (respiration sans oxygène), formant ainsi des alcools. C'est l'une de leurs principales différences par rapport aux bactéries:

il n'y a pas de représentants parmi les levures qui peuvent vivre absolument sans oxygène.

Les processus respiratoires avec de l'oxygène sont énergiquement plus bénéfiques pour les levures, c'est pourquoi les cellules effectuent une fermentation complète et passent à la respiration par oxygène, ce qui libère du dioxyde de carbone, ce qui contribue à accélérer la croissance cellulaire. Cet effet s'appelle Pasteur. Parfois, lorsque la teneur en glucose est élevée, l’effet Krebtree est observé, même quand il ya de l’oxygène, les cellules de levure le fermentent.

Fig. 6. Souffle d'organismes de levure.

Que mange la levure?

De nombreuses levures sont chimio-organo-hétérotrophes et, pour obtenir de l'énergie pour la nutrition, elles utilisent des nutriments organiques.

Dans les conditions anoxiques, les levures préfèrent utiliser des glucides tels que l'hexose et les oligosaccharides synthétisés à partir de celui-ci pour leur nutrition. Certains types peuvent également assimiler d'autres types de glucides - pentose, amidon, inuline. Avec l'accès à l'oxygène, ils sont capables de consommer une plus grande gamme de substances, y compris les graisses, les hydrocarbures, l'alcool et autres. De tels types complexes de glucides, tels que, par exemple, les lignines et les celluloses, ne sont pas disponibles pour leur absorption. Les sources d'azote pour eux sont généralement les sels d'ammonium et les nitrates.

Fig. 7. Levure au microscope.

Qu'est-ce que la levure synthétise?

Le plus souvent, au cours du métabolisme, les levures produisent différents types d’alcools, dont la plupart sont des espèces d’éthyle, de propyle, d’isoamyle, de butyle et d’isobutyle. De plus, la formation d’acides gras volatils, par exemple, a révélé la synthèse d’acide acétique, propionique, butyrique, d’isobutyrique, d’acide isovalérique. En outre, au cours de l’activité vitale à de faibles concentrations, ils peuvent libérer dans l’environnement un certain nombre de substances - huiles de fusel, acétoïnes, diacétyles, aldéhydes, sulfure de diméthyle, etc. C'est avec de tels métabolites que les propriétés organoleptiques des produits obtenus avec leur utilisation sont souvent associées.

Processus de levure

Une caractéristique distinctive des cellules de levure est leur capacité à se multiplier de manière végétative par rapport à d'autres champignons, provenant de spores en herbe ou, par exemple, de zygotes cellulaires (comme les genres Candida ou Pichia). Une partie de la levure peut réaliser les processus de reproduction sexuée, contenant des stades mycéliens, lorsque la formation d'un zygote est observée et sa transformation ultérieure en «sac» par les spores. Certaines levures qui forment le mycélium (par exemple, les genres Endomyces ou Galactomyces) sont capables de se désintégrer en cellules individuelles - les arthrospores.

Fig. 8. Propagation de la levure.

Qu'est ce qui détermine la croissance de la levure

Les processus de croissance des organismes de levure dépendent de nombreux facteurs environnementaux - température, humidité, acidité, pression osmotique. La plupart des levures préfèrent une température moyenne. Parmi celles-ci, il n’existe pratiquement aucune espèce extrémophile qui préfère une température trop élevée ou, au contraire, une température trop basse. L’existence d’espèces capables de supporter des conditions environnementales défavorables est connue. Supprimez la croissance et le développement de certains organismes de levure en utilisant des antibiotiques.

Fig. 9. Production de levure.

Pourquoi les levures sont-elles utiles?

La levure est souvent utilisée dans un ménage ou une industrie. Un homme a commencé à les utiliser longtemps, par exemple dans la préparation du pain et des boissons. Aujourd'hui, leurs capacités biologiques sont utilisées dans la synthèse de substances utiles - polysaccharides, enzymes, vitamines, acides organiques, caroténoïdes.

Fig. 10. Le vin est un produit dérivé de l'activité de la levure.

L'utilisation de la levure en médecine

La levure est utilisée dans les processus biotechnologiques pour la production de substances médicinales - insuline, interféron, protéines hétérologues. Les médecins prescrivent souvent la levure de bière aux personnes affaiblies souffrant de maladies allergiques. Appliquez-les et à des fins esthétiques pour renforcer les cheveux, les ongles, améliorer l'état de la peau.

Fig. 11. Levure en cosmétologie.

En outre, parmi les levures, il y a des espèces (par exemple, Saccharomycesboulardii) qui peuvent soutenir et restaurer la microflore du tractus gastro-intestinal, soulager les symptômes et le risque de diarrhée et réduire les contractions musculaires chez les patients atteints du syndrome de l'intestin irritable.

Y a-t-il des levures nocives?

Il est connu que la multiplication des levures dans les aliments peut provoquer leur détérioration (par exemple, des processus de gonflement, des modifications des odeurs et des goûts se produisent). En outre, selon les mycologues, il existe parmi eux des agents pathogènes pouvant causer divers troubles du vivant, ainsi que de nombreuses maladies graves chez les personnes immunodéprimées.

Parmi les maladies humaines, par exemple, on distingue la candidose causée par la levure Candida et la cryptococcose, causée par Cryptococcusneoformans. Il est démontré que ces espèces de levure pathogènes sont souvent des habitants normaux de la microflore humaine et lisent activement pour se reproduire avec précision lorsqu'elles sont affaiblies, lorsqu'elles subissent diverses blessures, lorsque des brûlures se produisent, après des interventions chirurgicales, avec des antibiotiques à long terme, parfois chez des personnes petites ou au contraire âgées.

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