Z rozlehlého království houby je nejobvyklejším druhem číslování více než 100 tisíc druhů, plísní a kvasinek. Potenciál a rozsah jejich použití lidmi je extrémně široký. Ale kromě těch, kteří jsou užiteční, schopní sloužit dobru, je mezi nimi mnoho, jejichž poškození ovlivňuje různé sféry existence.
Používání plísní a kvasinek
Historie výzkumu
Vynález mikroskopu umožnil lidem studovat malé živé organismy. Holanďan Anthony van Leeuwenhoek je považován za objevitele mikrosvěta, i když první mikroskop navrhl G. Galileo. A. Levenguk byl první, kdo popsal odrůdy a formy mikroorganismů. Tato studie postupně vedla k celé vědě, která studovala jejich strukturu, lokalitu, podmínky pro růst a reprodukci, která se nazývá mikrobiologie. Za zakladatele mikrobiologie se považuje francouzský vědec L. Pasteur, který objevil schopnost mikroorganismů nejen recyklovat zbytky mrtvých organických sloučenin, ale také čistit vodu a půdu. Rovněž dokázal, že houby a kvasinkové organismy jsou schopné vykonávat funkce prospěšné pro člověka a způsobovat škody.
S rozvojem mikrobiologie bylo provedeno mnoho důležitých objevů ruskými vědci: L.S.Tsenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F. Gamaleya, D.I.Ivanovsky a další. S jejich pomocí bylo poprvé položeno základy doktríny antibiotik a objevila se věda, která studuje viry - virologii.
V současné době je věnováno mnoho času a úsilí studiu plísní, kvasinek, jejich využití a vlivu, otevírání nových možností jejich využití v mnoha odvětvích národního hospodářství.
Obecné vlastnosti
Houby jsou chutné a zdravé dary přírody, vyskytují se v lesích a na loukách, mají velká ovocná těla. Věda však o neméně užitečných a rozmanitějších nalezených představitelích tohoto království - plísňových forem hub.
Objevili se asi před 200 miliony let.
Některé odrůdy jsou myceliální, skládající se z vláknitých útvarů (jednoduchých nebo mnohobuněčných) - hyf.
Jiní - na kvasinky (kulaté buňky) se rozmnožují pučením.
A posledním druhem - makromycetami - jsou podle našeho chápání tradiční houby.
Plísně
Plísně zahrnují mikroskopické houby, které nelze pouhým okem vidět.
Jejich běžný název je mikromycet - skupina hub patřících k nižším a částečně vyšším. Podle druhu jídla jsou to saprotrofy. Jejich hlavní charakteristikou je schopnost zpracovat zbytky živých organismů a přeměnit je na organické a anorganické sloučeniny. Mezi nimi však také najdeme parazity, jako je penicilus prostaty, usazující se na povrchu jablek a způsobující měkkou hnědou hnilobu.
Distribuce v přírodě je téměř všudypřítomná. Je obtížné přeceňovat jejich význam v koloběhu hmoty a energie v biosféře. Nejsou vybíraví ohledně životních podmínek: hlavní věc pro ně je teplo, vysoká vlhkost a živné médium. Jejich kolonie jsou schopné infikovat organické a anorganické látky a vytvářet charakteristické plaky.
Irina Selyutina (Biolog):
Charakteristickým rysem plísní je tvorba plísní na živinách. Může se podobat pavučině, být nadýchaný nebo zaprášený a může mít různé barvy. Název houby je často spojován s barvou plaku: šedou plísní, zelenou plísní, černou plísní atd. Tvar a barva formy jsou systematické rysy. Jednou z nezbytných podmínek pro tvorbu plísní je dostatečná vlhkost živného substrátu a vysoká relativní vlhkost okolního vzduchu. Většina plísní jsou saprofyty, ale mezi nimi jsou také volitelné parazity rostlin, zvířat a lidí. Vyznačují se velmi širokou škálou enzymů, díky nimž mohou žít na různých živinách.
Struktura většiny plísní má navzdory rozmanitosti svého druhu společné rysy. Jejich mycelium má mnoho následků, aniž by vytvořilo velká plodná těla. Jejich vegetativní tělo se skládá z velkého počtu tenkých vláken - hyf, šířících se na povrchu nebo uvnitř zbytků živého organismu. Může však zabírat velké plochy a rychle růst. Jsou to eukaryoty, to znamená, že jejich buňky obsahují jádro a genetický aparát, na rozdíl od prokaryot, ke kterým patří bakterie. Jejich buňky neobsahují chlorofyl, který dává rostlinám zelenou barvu a schopnost přeměnit oxid uhličitý na živiny.
Reprodukují se následujícími způsoby:
- vegetativně: částmi mycelia, které se šíří, začíná existovat v živném médiu jako nezávislý organismus;
- sexuálně: když se dvě sexuální buňky spojí dohromady a vytvoří zygotu;
- asexuální: s tvorbou několika druhů spór.
Droždí
Kvasinky potřebují k životu kyslík
Kvasinky patří k jednobuněčným houbám, existuje více než 1500 druhů zástupců ascomycet a basidiomycet. Jsou považovány za jeden z nejstarších organismů, které lidé kultivují. Nemají mycelium. Tvar buňky je odlišný a velikost se pohybuje od 6 do 12 mikronů do 40 mikronů. Jsou to zástupci organotrofních eukaryot, kteří používají organickou hmotu pro výživu, aby získali uhlík a energii pro život.
Liší se tím, že jsou na výživové podmínky náročnější než plísně. Pro život těchto jednobuněčných organismů je nezbytný kyslík, ale pokud není přítomen, dostává energii z alkoholů vytvářených během kvašení. Za anaerobních podmínek se mohou živit pouze glukózou a v aerobních podmínkách používají uhlovodíky, organické a aromatické sloučeniny, alkoholy a tuky.
Kvasinky se násobí dělením nebo pučením nebo sexuálně a tento proces se za optimálních podmínek vyskytuje vysokou rychlostí. K dělení a pučení dochází skrze formaci a, jak roste, oddělení od mateřské buňky nové, která se rozrostla do určité velikosti.
Druhy plísní a droždí
Klasifikace plísní známých forem má více než 300 odrůd. Taxonomie nejznámějších z nich má následující popis:
- Penicilli: nejslavnější nejvyšší představitelé rodu existujících forem. Nacházejí se na různých místech, jejich přirozeným místem je půda. Zahrnuje druhy metodou krmení - saprotrofy a slabí paraziti. Dělení je založeno na strukturálních vlastnostech konidioforů a závisí na vrstvení kartáčů konidiemi. Antibiotikum penicilin je jedním z jejich nejznámějších produktů. V roce 1929, skotský mikrobiolog A. Fleming poprvé odhalil antibakteriální účinek u zástupce rodu a izoloval z něj látku, která byla pojmenována „penicilin“. Plodná tělesa asi 40 jejich druhů vypadají jako clestothecia, viditelná bez zvláštních optických prostředků a mít různé barvy. Jeho mycelium je větvené a průhledné. Reprodukuje spory.
- Aspergillus: vyšší aerobní formy, které vytvářejí nadýchané, ploché kolonie. Mycelium má septu a šíří se spóry. Extrémně odolný vůči vnějším vlivům. Preferují substráty obohacené kyslíkem a uhlíkem - polysacharidy a monosacharidy, infikují také druhy obsahující škrob, které se vyskytují v chlebu a dalších potravinářských produktech. Houby Aspergillus se liší od penicilů v tom, že jejich ovocná vlákna na vrcholcích mají zahušťování s tyčovitými vyrůstky, které se obecně podobají „chlupaté hlavě“. Z těchto následků jsou řetězy spór odděleny.
- Mukor: rod nižších plísní rozšířený v půdě, jehož mycelium je jedna velká rozvětvená vícejaderná buňka, která nemá oddíly. Vrchol každé z jejích bezbarvých sporangioforů, dosahujících délky několika centimetrů, končí černou hlavou, ve které spory dozrávají. Tyto houby vytvářejí plísně na jídle a vyznačují se schopností způsobovat mykózy (plísňové choroby). Mukors jsou saprotrofy podle typu jídla.
- Fusarium: anamorfní forma, zástupce ascomycotaceae. Jeho druh způsobuje značné škody na národní ekonomice a ovlivňuje rostliny a zvířata. Způsobují různé nemoci kolektivně známé jako fusárium... Někteří se dokážou rozvíjet v symbióze s rostlinami, žijí na svých kořenech a produkují uvolňování látek, které mají na rostlinu příznivý účinek.
Houbové kvasinky se dělí do skupin podle způsobu reprodukce a některých dalších charakteristik. Existují nesporogenní nebo asporogenní a sporogenní nebo sporogenní. První z nich se často nazývají kvasnicovými a rozlišují se následující rody:
- Candida: vytváří falešné mycelium a znásobuje se pučením.
- Torulopsa: má kulaté a oválné buňky, netvoří pseudomycelium a špatně fermentuje sacharidy, často škůdci.
- Rodotorula: množte se na potravinách, vytvářejte pigmenty - červené, žluté, růžové a černé.
Rodiny se odlišují od oddělení kvasinkových spór:
- Saccharomycetes: se vyznačují schopností fermentovat cukry
- Schizosaccharomycetes: používá se ve fermentačním průmyslu (při výrobě alkoholických nápojů, alkoholu, octa, kvasinek atd.)
- Kód cukru: patří mezi škůdce tohoto odvětví.
Lidské použití
Plísně se používají v mnoha oblastech lidské činnosti. Jejich role je zvláště důležitá v potravinářském průmyslu a medicíně.
Ne vždy však přinášejí výhody, přinášejí újmu a ztráty, nutí utratit spoustu finančních prostředků, snahy o jejich potírání a jejich ničivý dopad.
V potravinářském průmyslu
Kvasinky si našli cestu do vaření
Plísně a droždí se používají v potravinářském průmyslu.
Při pečení se používají kvasnice - dává poréznosti chleba, dalším nutričním vlastnostem a zvyšuje jeho čerstvou skladovací dobu. A přidal k nim enzym amyláza, vylučovaná plísní, zlepšuje její vůni a chuť. Současně další enzym - invertáza - zvyšuje trvanlivost cukrářských výrobků.
Pro výrobu alkoholu se používá speciální kvasinková houba izolovaná z řas a pro vína čisté kultury určitého typu kvasinek, které mu dodávají zvláštní chuť a vůni.
Při výrobě sýrů a fermentovaných mléčných výrobků se používají kvasinkové kultury a některé druhy plísní. Spolu s bakteriemi se houby podílejí na fermentaci mléka pro výrobu kefíru. Při výrobě sýrů se pro jejich kvašení používají houby rodu Torula. A jejich zástupce z klanu Penicillum, tzv. „Ušlechtilá plíseň“ je nezbytná pro získání odrůd „Camembert“, „Roquefort“ a „Brie“, což jim dává charakteristickou strukturu (s přítomností namodralé plísně v tloušťce sýrové hmoty) a jedinečnou chuť.
Kvalitu masných a rybích produktů zvyšuje enzym proteináza fungálního původu. Ze syrového a houževnatého masa nebo ryb nízké kvality vyrábí jemný a měkký produkt, který také zlepšuje jeho chuť. Kvasinková houba rodu Torulopsis, přidaná do másla, nedovoluje, aby byla ovlivněna jinými druhy plísní, které významně zhoršují její chuť a zkracují trvanlivost. A aspergillus, jehož konidie vypadají jako černá plíseň, produkuje kyselinu citronovou.
V zemědělství a dalších průmyslových odvětvích
V zemědělství se také hojně používají plísně a látky z nich odvozené. Trichodermin z nich získaný úspěšně inhibuje růst patogenních mikroorganismů, které infikují rostliny. V boji proti nim se používají některé druhy škodlivých hmyzích škůdců. Některé houby rodu Fusarium podporují růst rostlin a zvyšují jejich produktivitu.
Mezi nimi však existuje mnoho parazitů odpovědných za znehodnocení a zkrácení trvanlivosti produktů, které uvolňují toxiny v průběhu své životně důležité činnosti. Mohou dokonce vést ke spontánnímu spalování hořlavých produktů - sena, slámy, pícnin. Pesticidy se používají k boji proti nim.
Lékařské použití
Plísně jsou lidmi široce používány pro léčebné účely. Pomoc jejich zástupce, penicilum, je neocenitelná při vytváření antibiotického penicilinu, jehož vzhled pomohl zachránit zdraví milionů lidí. Dnes jsou cefalosporiny jednou z nejpopulárnějších a nejúčinnějších skupin. Vývoj mikrobiologie umožnil provádět testy, při nichž se ošetřením plísní chemickými mutageny získaly jejich nové formy - ancomycety, produkce penicilinu, streptomycinu a produkce dalších antibiotik ve velkém množství.
Neméně důležité léky odvozené z plísní jsou statiny, které se používají ke snižování cholesterolu a léčbě aterosklerózy.
Použití kvasinek v medicíně není o nic méně důležité. V sušené formě se používají k získání léků a doplňků stravy, v kapalné formě se používají k léčbě alergií a obnovení mikroflóry gastrointestinálního traktu.
Plísně a droždí. Výukový program pro biologii s videem 5. stupně
Plísně a droždí Biologický stupeň 6 # 9 | Informační lekce
Plísně a droždí. Biologický stupeň 5.
Patogenní houby a kontrolní opatření
Teplota a vlhkost našich domů jsou v některých případech dobré pro reprodukci a životnost plísní.
Člověk má často alergickou reakci na plísně. Účinek černé plísně v domácnosti je uvolňování toxinů. Vstupují do dýchacích cest, narušují zdraví a vyvolávají různé komplikace. Aby se zničila černá plíseň, provádí se dezinfekce pomocí činidel, které ničí škodlivé kmeny a opatření k boji proti vlhkosti.
Otrava plesnivým jídlem je také nebezpečná. Nejnebezpečnější z nich je žlutá houba Aspergillus, která má tendenci růst na různých potravinových substrátech - luštěniny a olejniny, kakao, káva, sušené ryby, marmeláda.
Důležitým úkolem je i při špičkové výrobě polymerních materiálů chránit je před biologickým poškozením patogenními plísněmi. Stanovení parametrů rezistence polymerů vůči těmto činidlům pomáhá zabránit jejich degradaci a prodloužit životnost.
Závěr
Informace o vývoji vědy o mikrobiologii a jím odhalená fakta jsou neustále aktualizována. Lidským úkolem je nasměrovat vlastnosti forem správným směrem.