Hiivalla on ydin

Elintarvikelisäaineiden, antiseptisten aineiden ja muiden NGO Alternative -tuotteiden myynninedistäminen ja myynti.

"Antiseptit Septocil"

Septosyyli. Kotitalouksien kemikaalit

Septosyyli on valintasi taistelussa puhtaudesta

"Petritest"

Mikrobiologiset pikatestit. Ensimmäiset tulokset 4 tunnissa.

  • Oletko täällä:
  • Teknologin kirjasto
  • Mikrobiologia
  • V.N. Azarov. Mikrobiologian ja sanitaation perusteet

Hiivan muoto, koko ja rakenne / hiivan lisääntyminen

Hiivasolut ovat yleensä pallomaisia ​​- elliptisiä tai munamaisia. On pyöreitä, lieriömäisiä, sitruunanmuotoisia (kuva 7) soluja. Muoto ei ole luotettava indikaattori hiivan tunnistamiseen, koska se voi muuttua huomattavasti kehitysolosuhteiden mukaan.

Hiivasolujen koko on melko suuri verrattuna bakteereihin. Hiivan tyypistä, iästä, ravinto-olosuhteista riippuen ne vaihtelevat pienimmässä halkaisijaltaan 1-5 mikronia ja suurimman halkaisijan 15 mikronia.

Jokaisessa solussa on ydin, joka on selvästi rajattu sytoplasmasta, mikä on hyvin erotettavissa valmisteissa, jotka on värjätty erityisillä väriaineilla, jotka sitoutuvat ydinaineisiin eivätkä värjää sytoplasmaa..

Kaikista hiivoista puuttuu flagella, joten ne ovat liikkumattomia. Hiivan sytoplasmassa on suuria vakuoleja, jotka näkyvät selvästi jopa pienellä suurennuksella; elimet, jotka ovat toiminnaltaan samanlaisia ​​kuin mesosomit - mitokondriot; ribosomit; vara-aineita.

Hiivan eteneminen

Tämän mikro-organismiryhmän eri edustajat lisääntyvät eri tavoin. Suurin osa hiivasta lisääntyy orastamalla. Tällöin solukappaleeseen muodostuu yksi ja joskus useita pullistumia, joihin puolet ytimestä, osa sytoplasmasta ja muut rakenteelliset elementit tulevat emosolusta. Sitten munuaiset erotetaan solusta. Joskus munuaiset, joita ei ole vielä erotettu, alkavat vuorotella. Tämän seurauksena muodostuu koko hiivasolujen klusteri (orastava aggregaatti).

Joissakin hiivatyypeissä lisääntyminen tapahtuu jakamalla. Muodostuu osio, jonka seurauksena solu jaetaan kahteen, ei aina yhtä suureen osaan. Peräkkäisellä jakautumisella voi muodostua koko ketju, joka lopulta hajoaa yksittäisiksi hiivasoluiksi.

Hiivan lisääntyminen on pidempi prosessi kuin bakteereilla. Suotuisissa olosuhteissa se tapahtuu muutamassa tunnissa..

Jotkut hiivat, jotka kehittyvät nestemäisten substraattien pinnalle, muodostavat melko tiheitä ryppyisiä kalvoja, joiden alla substraatti heikkenee tai sen aineet muuttuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi; seurauksena hyödyllisten tuotteiden saanto vähenee. Tällaisen hiivan aiheuttamat vahingot ovat erityisen suuria viininvalmistuksessa, panimossa ja peitattujen vihannesten varastoinnissa..

Joissakin hiivoissa pintakalvot ovat niin vahvoja, että ne voivat toimia proteiinimateriaalina parkituksessa.

On hiiva, joka orastamisen ja jakautumisen lisäksi lisääntyy myös itiöillä. Itiöiden määrä hiivasolussa on 1 - 12, mutta useammin 4. Itiöillä on pyöreä, soikea tai muu muoto, usein hienostunut (hattuinen jne.). Itiöiden muodostuminen voi tapahtua seksuaalisesti ja seksuaalisesti.

Monissa ns. Kulttuurihiivoissa eli hiivoissa, joita ihmiset ovat jo pitkään viljelleet teollisiin ja taloudellisiin tarkoituksiin, itämiskyky heikkenee ja joskus menettää kokonaan.

Hiiva-itiöt ovat vastustuskykyisempiä haitallisille vaikutuksille kuin kasvulliset solut. Itiöiden muodostuminen tapahtuu aina tietyn vegetatiivisen lisääntymisen jälkeen, ts. joidenkin muutosten jälkeen ympäristön koostumuksessa, mikä aiheuttaa itiöitä. Muut epäedulliset olosuhteet, kuten paasto, vaikuttavat myös itiöiden muodostumiseen. Siksi hiivan luokittelu on hyvin vaikeaa. Lisääntymisominaisuuksien, kyvyn tai kyvyttömyyden käyttää joitain sokereita ja muiden ominaisuuksien perusteella näyttää kuitenkin olevan mahdollista rakentaa käytännön luokitus.

Hiivan rakenne ja aktiivisuus

Luokittelun mukaan hiiva kuuluu valtakunnan Mycota mikroskooppisiin sieniin. Ne ovat pienikokoisia yksisoluisia liikkumattomia mikro-organismeja - 10-15 mikronia. Huolimatta hiivan ulkoisesta samankaltaisuudesta suurten bakteerilajien kanssa, ne luokitellaan sieniksi johtuen niiden solurakenteesta ja lisääntymismenetelmistä..

Kuva: 1. Hiivatyyppi Petri-maljalla.

Hiivan elinympäristö

Usein luonnollisissa olosuhteissa hiiva löytyy substraateista, joissa on runsaasti hiilihydraatteja ja sokereita. Siksi niitä esiintyy hedelmien ja lehtien, marjojen ja hedelmien pinnalla, haavamehuissa, kukanektarissa, kuolleessa kasviaineessa. Lisäksi niitä esiintyy maaperässä (esimerkiksi kuivikkeessa), vedessä. Candida- tai Pichia-sukujen hiiva-organismeja esiintyy usein ihmisten ja monien eläinlajien suolistossa.

Kuva: 2. Hiivan elinympäristö.

Hiivasolujen koostumus

Kaikki hiivasolut sisältävät noin 75% vettä, 50-60% on sitoutunut solunsisäisesti ja loput 10-30% vapautuu. Solun kuiva-aine sisältää iästä ja kunnosta riippuen keskimäärin:

  • typpeä 45-60%;
  • sokeri 15-40%;
  • rasva 2,5-13%;
  • mineraalit 7-11%.

Lisäksi soluissa on useita tärkeitä aineenvaihdunnan kannalta välttämättömiä komponentteja - entsyymit, vitamiinit. Hiivaentsyymit ovat katalysaattoreita erityyppisille fermentaatio- ja hengitysprosesseille.

Kuva: 3. Hiiva-organismien solut.

Hiivasolurakenne

Hiivasoluilla on eri muoto: ellipsit, soikeat, sauvat, pallot. Mitat ovat myös erilaiset: usein pituus on 6-12 mikronia ja leveys 2-8 mikronia. Se riippuu heidän asumis- tai viljelyolosuhteistaan, ravintokomponenteista ja ympäristötekijöistä. Ominaisuuksiltaan vakain nuori hiiva, joten lajin ominaisuudet ja kuvaus suoritetaan tarkalleen niiden mukaan.

Hiiva-organismeilla on kaikki eukaryoottisoluista löytyvät vakiokomponentit. Kuitenkin lisäksi niillä on ainutlaatuiset sienien erottavat ominaisuudet ja ne yhdistävät kasvien ja eläinten solurakenteiden piirteet:

  • seinät ovat jäykkiä, kuten kasvit,
  • ei ole kloroplasteja ja glykogeenia, kuten eläimillä.

Kuva: 4. Erilaiset hiivatyypit: 1 - leipuri (Saccharomyces cerevisiae); 2 - kaunein miekkamies (Metschnikowia pulcherrima); 3 - jauhettu candida (Candida humicola); 4 - tahmea rhodotorula (Rhodotorula glutinis); 5 - punainen rhodotorula (R. rubra); 6 - kultainen alppiruusu (R. aurantiaca); 7 - Debaryomyces cantarelli; 8 - cryptococcus laurel (Cryptococcus laurentii); 9 - pitkänomainen nadsonia (Nadsonia elongata); 10 - sporobolomyces pink (Sporobolomyces roseus); 11 - sporobolomyces holsaticus (S. holsaticus); 12 - Rhodosporidium diobovatum.

Solut sisältävät kalvoja, sytoplasmaa ja organelleja, kuten:

  • ydin;
  • Golgin laite;
  • Solun mitokondriot;
  • ribosomaaliset laitteet;
  • rasvaiset sulkeumat, glykogeenijyvät ja valutiini.

Tietyt lajit sisältävät pigmenttejä. Nuoressa hiivassa sytoplasma on homogeeninen. Kasvuprosessissa vakuoleja esiintyy niiden sisällä (sisältävät orgaanisia ja mineraalisia komponentteja). Kasvuprosessissa havaitaan rakeisuuden muodostuminen, vakuolien lisääntyminen tapahtuu.

Kuoret sisältävät pääsääntöisesti useita kerroksia sisältäen polysakkarideja, rasvoja ja typpeä sisältäviä komponentteja. Joillakin lajeilla on limakalvo, joten solut liimataan usein yhteen ja muodostavat hiutaleita nesteissä.

Kuva: 5. Hiiva-organismien solun rakenne.

Hiivan hengitysprosessit

Hengitysprosesseja varten hiivasolut tarvitsevat happea, mutta monet niiden tyypit (fakultatiiviset anaerobiset) voivat tehdä väliaikaisesti ja ilman sitä ja saada energiaa käymisprosesseista (happiton hengitys) muodostaen samalla alkoholeja. Tämä on yksi heidän tärkeimmistä eroista bakteereihin:

hiivan joukossa ei ole edustajia, jotka voisivat elää täysin ilman happea.

Hapen hengittäminen on energisesti hyödyllisempää hiivalle, joten kun se ilmestyy, solut täydentävät fermentaation ja siirtyvät happihengitykseen samalla kun ne päästävät hiilidioksidia, mikä osaltaan nopeuttaa solujen kasvua. Tätä vaikutusta kutsutaan Pasteuriksi. Joskus korkealla glukoosipitoisuudella havaitaan Crabtree-vaikutus, kun hiivasolut käyvät sitä vaikka happea onkin.

Kuva: 6. Hiiva-organismien hengitys.

Mitä hiiva ruokkii

Monet hiivat ovat kemoorganoheterotrofisia ja käyttävät orgaanisia ravintoaineita energian tuottamiseen ravinnoksi ja energiaksi..

Hapottomissa olosuhteissa hiiva käyttää mieluummin hiilihydraatteja, kuten heksoosia ja siitä syntetisoituja oligosakkarideja. Jotkut lajit voivat omaksua myös muita hiilihydraatteja - pentoosia, tärkkelystä, inuliinia. Hapen saannin myötä he pystyvät kuluttamaan laajemman valikoiman aineita, mukaan lukien rasvat, hiilivedyt, alkoholi ja muut. Monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, kuten ligniinejä ja selluloosaa, ei ole saatavilla assimilaatioon. Typpilähteitä heille ovat pääsääntöisesti ammoniumsuolat ja nitraatit..

Kuva: 7. Hiiva mikroskoopilla.

Mitä hiiva syntetisoi

Useimmiten hiiva tuottaa erityyppisiä alkoholeja aineenvaihdunnan aikana - useimmat niistä ovat etyyli-, propyyli-, isoamyyli-, butyyli-, isobutyylityyppejä. Lisäksi havaittiin haihtuvien rasvahappojen muodostuminen, esimerkiksi etikka-, propionihappo-, voihappo-, isovoihappo-, isovaleriinihappojen synteesi paljastettiin. Lisäksi ne voivat elintoimintansa aikana vapauttaa ympäristöön useita aineita pieninä pitoisuuksina - rungon öljyt, asetoiinit, diasetyylit, aldehydit, dimetyylisulfidi ja muut. Tällaisten metaboliittien kanssa niiden käytöstä saatujen tuotteiden aistinvaraiset ominaisuudet liittyvät usein..

Hiivan etenemisprosessit

Hiivasolujen erottuva piirre on niiden kyky lisääntyä vegetatiivisesti verrattuna muihin sieniin, mikä esiintyy sekä itiöiden orastumisesta että esimerkiksi solujen zygoteista (kuten Candida- tai Pichia-sukujen). Jotkut hiivat voivat toteuttaa seksuaalisen lisääntymisen prosessit, jotka sisältävät myseelivaiheita, kun havaitaan zygootin muodostuminen ja sen jatkuva muutos itiöiden "pussiin". Jotkut sienet muodostavat hiivat (esimerkiksi Endomyces- tai Galactomyces-sukuista) pystyvät hajoamaan yksittäisiksi soluiksi - artrosporeiksi.

Kuva: 8. Hiivan lisääntyminen.

Mikä määrää hiivan kasvun

Hiiva-organismien kasvuprosessit riippuvat useista ympäristötekijöistä - lämpötilasta, kosteudesta, happamuudesta, osmoottisesta paineesta. Suurin osa hiivasta pitää mieluummin keskilämpötilaa, niiden joukossa ei ole käytännössä yhtään äärimmäisiä lajeja, jotka suosivat liian korkeita tai päinvastoin matalia lämpötiloja. Lajien olemassaolo, jotka sietävät haitallisia ympäristöoloja, tiedetään. Joidenkin hiiva-organismien kasvu ja kehitys on mahdollista tukahduttaa antibiooteilla.

Kuva: 9. Hiivan tuotanto.

Miksi hiiva on sinulle hyvä

Hiivaa käytetään usein kotitalouksissa tai teollisuudessa. Ihminen on jo kauan alkanut käyttää niitä elämässään esimerkiksi leivän ja juomien valmistuksessa. Nykyään niiden biologisia kykyjä käytetään hyödyllisten aineiden - polysakkaridien, entsyymien, vitamiinien, orgaanisten happojen, karotenoidien - synteesissä.

Kuva: 10. Viini - hiivan vaikutuksesta saatu tuote.

Hiivan käyttö lääketieteessä

Hiivaa käytetään bioteknologisissa prosesseissa lääkeaineiden - insuliinin, interferonin, heterologisten proteiinien - valmistuksessa. Lääkärit määrittävät usein panimohiivaa heikentyneille ihmisille, joilla on allergisia sairauksia. Niitä käytetään myös kosmeettisiin tarkoituksiin hiusten, kynsien vahvistamiseksi, ihon kunnon parantamiseksi..

Kuva: 11. Hiiva kosmetologiassa.

Hiivojen joukossa on myös lajeja (esimerkiksi Saccharomycesboulardii), jotka voivat ylläpitää ja palauttaa ruoansulatuskanavan mikroflooraa sekä lievittää oireita ja ripulin riskiä sekä vähentää lihasten supistuksia potilailla, joilla on ärtyvän suolen oireyhtymä..

Onko haitallista hiivaa?

Tiedetään, että hiivan lisääntyminen elintarvikkeissa voi aiheuttaa pilaantumista (esimerkiksi turpoamisprosesseja, hajujen ja makujen muutoksia). Lisäksi mykologisten asiantuntijoiden mukaan joukossa on patogeenisiä, jotka voivat aiheuttaa erilaisia ​​elävien organismien häiriöitä, sekä useita vakavia sairauksia ihmisille, jotka ovat heikentäneet immuniteettia..

Ihmissairauksien joukossa on esimerkiksi Candida-hiivan aiheuttama kandidiaasi ja kryptokokkoosi, jonka aiheuttaja on Cryptococcus neoformans. On osoitettu, että nämä patogeeniset hiivalajit ovat usein normaalia ihmisen mikroflooran asukkaita ja alkavat lisääntyä aktiivisesti juuri heikkenemisen aikana, kun esiintyy erilaisia ​​vammoja, palovammoja, kirurgisten toimenpiteiden jälkeen pitkäaikaisella antibioottien käytöllä, joskus pienillä tai päinvastoin, vanhuksilla.

Hiivalla on ydin

Hiivasolulla on kaikki perusrakenteet, jotka ovat luontaisia ​​mille tahansa eukaryoottisolulle: soluseinä, plasmakalvo, sytoplasma, ydin, mitokondriot, ribosomit, lysosomit, vakuolit, varastointiravinteet, kalvorakenteet (kuva 16).

Kuva: 16. Hiivasolun rakenne (Schlegel, 1987):

KSt - soluseinä; PM - plasmakalvo; Tspl - ribosomeja sisältävä sytoplasma; Yash - ydin; Meath - mitokondriot; ER - endoplasminen verkkokalvo; D - diktyosomi; P - polyfosfaattirakeet; F - rasvainen pisara; Hiero - arpi (orastava arpi)

Soluseinä on vahva elastinen rakenne, jonka paksuus on 40 - 250 nm ja joka yleensä koostuu kolmesta kerroksesta. Ulkokerros on lipoproteiini; se on mannanoproteiinikerroksen vieressä ja kolmas, sytoplasman kalvon vieressä, on P-glukaani. Sillä on tärkeä rooli solun vakion muodon ylläpitämisessä. Kitiiniä, N-asetyyliglukosamiinitähteistä koostuvaa polymeeriä, löydettiin myös hiivasoluseinästä. Se muodostaa renkaan emosolun tyttären arpien ympärille. Glukaanikerroksissa väkevöidään hydrolaasien ja oksidaasien luokan entsyymit, jotka katalysoivat substraattiravinteiden pilkkoutumis- ja hapettumisreaktioita..

Soluseinä hoitaa tärkeitä toimintoja: se antaa solulle tietyn muodon, ylläpitää solunsisäistä painetta, sillä on selektiivinen läpäisevyys - vain pienen molekyylipainon yhdisteet tunkeutuvat sen läpi soluun.

Sytoplasman kalvo tai plasmolemma (CPM) on 6,8 nm paksu rakenne, joka liittyy soluseinän sisäpuolelle. Se koostuu kaksinkertaisesta fosfolipidikerroksesta, johon proteiinimolekyylit upotetaan. Kalvon sisä- ja ulkopinnoilla on perifeerisesti proteiineja. Saccharomyces cerevisiaessa tärkeimmät fosfolipidit ovat fosfatidyylikoliini, fosfatidyylietanoliamiini ja fosfatidyyliseriini, joiden osuus on jopa 90% kaikista kalvolipideistä. Fosfolipidien lisäksi CPM sisältää myös steroidilipidejä, pääasiassa ergosterolia. Solukalvon rakentaminen fosfolipidimolekyyleistä määrittää rakenteen kaksi toisiinsa nähden vastakkaista ominaisuutta: kun fosforia sisältävä glyserolirunko houkuttelee vettä (on hydrofiilistä), rasvahappotähteiden pyrstöt hylkivät vettä (ovat hydrofobisia). Tämän seurauksena muodostuu läpäisemätön kaksoiskerros ilman sidosten läsnäoloa fosfolipidimolekyylien välillä.

CPM: n toiminnot: soluseinän biosynteesin säätely, ravinteiden, K + ja Na + -ionien kulkeutuminen soluun, aineenvaihduntatuotteiden poisto. Kalvokomponentit toimivat ioninvaihtimena säätelemällä varautuneiden ionien kulkua kalvon läpi.

Hiivasolun (sytosoli) sytoplasma vie yli 50% solutilavuudesta ja on monimutkainen kolloidinen järjestelmä, jonka viskositeetti vaihtelee iästä riippuen. Nuoressa solussa havaitaan voimakasta sykloosia - sytoplasman pyöreät liikkeet, jotka tarjoavat aineenvaihduntatuotteiden intensiivisen kuljetuksen yhdestä organellista toiseen. Kaikki solurakenteet ja vararavinteiden rakeet sijaitsevat sytoplasmassa. Elektronimikroskooppisten tutkimusten tietojen mukaan sytoplasman perusta on homogeeninen verkko ohuita lankamaisia ​​ja pallomaisia ​​molekyylejä.

Ytimellä on tärkeä rooli solussa. Ytimen päätehtävä on geenitietojen tallentaminen. Se ohjaa proteiinin ja nukleiinihappojen synteesiä, solujen lisääntymisprosessia ja uusien solurakenteiden muodostumista. Hiivan ydin on pyöristetty muodostuma, jonka halkaisija on 1-2 μm, erotettuna sytoplasmasta kaksoishuokoisella kalvolla. Ainutlaatuisen rakenteensa ansiosta ydinkalvo osallistuu suoraan DNA: n replikaatioon ja voi olla yhteydessä sytoplasmaan. Ytimen pääkomponentti on kromatiini, joka koostuu DNA: sta ja histoneista. Kromatiini voi olla diffuusi tilassa interfaasissa. Ennen lisääntymistä kaikki kromatiini keskittyy kromosomeihin, joiden jakautumisen aikana organismin perinnölliset ominaisuudet välittyvät. Kromosomien määrä erityyppisten hiivojen ytimissä voi olla erilainen, se vaihtelee 2: sta (Candida utilis) 16: een (Saccharomyces cerevisiae). Ytimen sisällä on nukleoplasma, jossa on nukleoli, joka syntetisoi korkean molekyylipainon RNA: ta ribosomeille.

Mitokondriot ovat eukaryoottisen solun olennaisia ​​rakenteita. Hiivan viljelyolosuhteista riippuen mitokondriot voivat olla pallomaisia, sauvanmuotoisia tai säikeisiä. Mitokondrioita ympäröi kaksinkertainen kalvo: ulompi - sileä ja sisempi - muodostaen monia taittumia tai putkia, joita kutsutaan cristaeiksi. Mitokondrioiden sisäpuolta kutsutaan matriisiksi. Mitokondriot sisältävät 30-40% lipidejä ja 70-60% proteiinia.

Trikarboksyylihapposyklin entsyymit ovat paikallaan mitokondrioiden matriisissa, ja hengitysketjun entsyymit sijaitsevat sisäkalvossa. Mitokondriot sisältävät myös mitokondrioiden DNA: ta (mDNA), joka koodaa joitain matriisin entsyymejä. Mitokondrioiden lukumäärä yhdessä solussa vaihtelee 1: stä 20: een kasvuvaiheesta ja hiivan viljelyolosuhteista riippuen. Mitokondrioiden tärkein tehtävä on ATP: n (adenosiinitrifosfaatin) synteesi hengityksen aikana.

Endoplasminen reticulum (ER) - on kaksoiskalvojen (tubulukset, rakkulat tai säiliöt) järjestelmä, joka on läheisessä kosketuksessa CPM: n, ydinkalvon (nukleolemman), mitokondrioiden ja muiden rakenteiden kanssa. ER tunkeutuu koko sytoplasmaan; ribosomit ovat kiinnittyneet sen pintaan. ER: n päätehtävänä on varmistaa erilaisten aineiden sujuva toimitus niiden käyttöpaikkoihin. Kalvojen suuri aktiivinen pinta edistää erilaisten entsyymijärjestelmien lokalisoitumista siinä. Ribosomiketjut sijaitsevat endoplasmiketjussa.

Diktyosomit (käännettynä "mesh body": kreikkalaisista sanoista diction - net ja soma - body) ovat tiiviisti pakattuja pinoja, joissa on 3-5 tasaista pussia, joita kutsutaan myös Golgi-säiliöiksi. Reunalla pussit laajenevat rullan muodossa ja niitä ympäröivät kuplat - rakkulat. He suorittavat erittymis- ja eritystoimintoja, osallistuvat uusien kalvojen muodostumiseen ja kasvavien solujen seinämien muodostumiseen. Golgi-laite - erityisten rakenteiden - lysosomien muodostumisen lähde.

Lysosomit ovat elektronitiheitä rakeita, joita rajaa lipoproteiinikalvo. Lysosomit sisältävät hydrolaasien luokan aktiivisia entsyymejä, jotka vapauttavat solut vieraista ja peruuttamattomasti vaurioituneista sisäisistä solukomponenteista.

Ribosomit ovat nukleoproteiinihiukkasia, joiden halkaisija on noin 20 nm ja jotka sisältävät 40-45% PH K: ta ja 60-55% proteiinia. Ne löytyvät sytoplasmasta joko vapaassa muodossa tai liittyvät endoplasman verkkokalvoihin. Ribosomit koostuvat kahdesta alayksiköstä - suurista ja pienistä, joista kukin on rakennettu ribosomaalisen RNA: n molekyylistä ja tietystä proteiinijoukosta. Ribosomien päätehtävä on proteiinisynteesi.

Vacuolit ovat organoeleja, jotka on erotettu sytoplasmasta vakuolaarisella kalvolla. Vakuolilla on tärkeä rooli solujen aineenvaihdunnassa. Se sisältää natriumin, kaliumin, kalsiumin, magnesiumin suoloja sekä erilaisia ​​entsyymejä, polyfosfaatteja, hiilihydraatteja, proteiineja. Solu käyttää näitä aineita tarpeen mukaan. Vakuoleen koko riippuu hiivasolun iästä ja fysiologisesta tilasta: nuorissa soluissa vacuolit ovat pieniä, vanhoissa solut ovat suurimman osan solusta..

Glykogeeni on vararavintoaine, joka on polysakkaridi, jonka rakenneyksikkö on a-glukoosi. Glykogeenirakeita esiintyy hiivasoluissa fermentaation alkaessa, kun väliaineessa on ylimäärä hiilihydraatteja. Glykogeenipitoisuus voi nousta yli 30% hiivan DM-pitoisuudesta. Käymisen lopussa solujen glykogeenipitoisuus pienenee. Muiden varaaineiden ohella disakkariditrehaloosi kertyy hiivasoluun. Se on suljettu pieniin vesikkeleihin, joita ympäröi kalvo. Anaerobisissa olosuhteissa kasvatetussa hiivassa glykogeeni on hallitseva, aerobisissa olosuhteissa trehaloosi.

Metakromatiini (volutiini) on solun varaaine, joka koostuu lipoproteiineista, polyfosfaateista, magnesiumista ja RNA: sta. Se kerääntyy vakuoleihin tai sytoplasmaan rakeiden muodossa. Metakromatiinia ei löydy hiivasta, joka leviää fosforivajeisessa ympäristössä..

Lipidit kertyvät sytoplasmaan ja toimivat varaaineena. Ne ovat triglyseridien sekoitus fosfolipidejä ja ergosterolia. Vanhoissa soluissa rasvapisarat ovat selvästi näkyvissä valon taittumisen vuoksi.

Äitiyssolun pinnalle ilmestyy orastava arpi sen jälkeen, kun tytärsolu on erotettu siitä epätoivotun hiivan lisääntymismenetelmän aikana - orastava. Arpien lukumäärän perusteella voit selvittää solun iän.

Hiiva

Hiiva on elävä, yksisoluinen organismi, jota esiintyy kasveissa ja eläimissä. Hiivasolut ovat munamaisia ​​ja ne voidaan nähdä vain mikroskoopin kautta.

Mikä on hiiva

Jos punnitset hiivan ja lasket solut niissä, noin 1 g aineessa on noin 20 miljardia solua. Koska ihmissilmä ei pysty näkemään 5 mikronin solua, nämä organismit ovat pitkään pysyneet yhtenä salaperäisimmistä. 1800-luvun puoliväliin asti ihmiskunta tiesi heistä vain vähän. Vasta vuonna 1866 mikrobiologi Louis Pasteur, joka oli omistanut koko elämänsä käymisen periaatteiden tutkimiseen, kiinnostui hiivan käymisen prosessista oluen esimerkillä. Ja 15 vuoden kuluttua laboratoriossa Kööpenhaminassa Emil Hansen eristää ja puhdistaa yksittäiset hiivakannat. Menetelmiä hiivasienien viljelyyn Hansenin menetelmällä käytetään edelleen..

  • Mikä on hiiva
  • yleispiirteet, yleiset piirteet
  • Mielenkiintoisia tieteellisiä tosiasioita
  • Sienien elinkaari
  • "Hyvä" ja "huono" hiiva
  • Hyödyt terveydelle
  • Hiivaedut
  • Mahdollinen haitta hiivalle
  • Hiiva ja allergiat
  • Hiivauute
  • Hiiva ruoassa
  • Varoitukset
  • Kuinka tehdä hiiva itse
  • Kotitekoinen hiivakosmetiikka

Hiivasolut ovat eläviä organismeja, ja lisääntymiseen ne tarvitsevat ilmaa. Nämä solut on syötettävä energian vastaanottamiseksi. Ja heidän suosikkiruokansa on kaikki makea: sakkaroosi (ruoko- ja punajuurisokeri), fruktoosi ja glukoosi (hunaja, hedelmät, vaahterasiirappi), maltoosi (tärkkelys).

Hiivasolun koko on enintään kahdeksan tuhannesosaa millimetriä. Hiivaa on noin 1500 tyyppiä. Yhden lajin sisällä voi olla tuhansia geneettisesti erilaisia ​​kantoja, mutta ehkä tunnetuin on Saccharomyces Cerevisiae, joka latinaksi tarkoittaa "sokeri", "sieni" ja "panimo". Useimmiten niitä kutsutaan ymmärrettävämmiksi nimiksi - panimohiiva tai leipuri. Jokaisella näistä lajeista on tiettyjä ominaisuuksia, ja ne määräävät hiivan laajuuden. Esimerkiksi panimossa käytetään erilaisia ​​kantoja erityyppisten juomien tuottamiseen. Mutta tämän aineen soveltamisala on paljon laajempi. Hiivaa käytetään monien tuotteiden tuotantoon, niillä on aromiaineita, ja niitä on käytetty myös farmakologiassa, karjanhoidossa ja muilla alueilla..

yleispiirteet, yleiset piirteet

Hiivat ovat organismeja, jotka tarvitsevat ruokaa, lämpöä ja kosteutta elääkseen ja lisääntyäkseen..

Käymisen seurauksena ne muuttavat sokerit ja tärkkelykset hiilidioksidiksi ja alkoholiksi. On olemassa erilaisia ​​hiivoja, jotka ovat hyödyllisiä ihmisten terveydelle. Ne voivat vahvistaa immuniteettia, parantaa ruoansulatusta, mutta jotkut aiheuttavat sieni-infektioita..

Tunnetuimmat hiivatyypit:

  • olut talot;
  • leipomo;
  • puristetut (tai makeiset);
  • kuiva;
  • rehu.

Keskustelu yksisoluisten sienien ympärillä ei ole uusi. Monet ovat kiinnostuneita siitä, mikä leivontahiiva todella on, niiden hyödyt tai haitat, jotkut pelkäävät niiden koostumusta GOST: n mukaan, joten yhä useammin kotiäidit eivät valitse kotimaista vaan ranskalaista hiivaa. Itse asiassa, jos ymmärrät, mikä hiiva on, kuinka nämä mikro-organismit lisääntyvät ja miten ne vaikuttavat leivontaan, käy selväksi, että yleensä ei ole mitään syytä huoleen. Se, ovatko nämä aineet hyödyllisiä vai päinvastoin, vahingollisia keholle, riippuu niiden kulutuksesta, kehon herkkyydestä sekä Candida-sienen esiintymisestä kehossa. Pieninä määrinä hiiva voi parantaa terveyttä täydentämällä B-ryhmän vitamiineja, mutta ylimääräinen aine voi vaikuttaa negatiivisesti henkilöön.

Mielenkiintoisia tieteellisiä tosiasioita

Tutkimukset ovat osoittaneet, että hiivasolut ovat suurelta osin samanlaisia ​​kuin ihmiskehon solut. Mutta vaikka ruumiissamme on kymmeniä miljardeja soluja, hiivalla on vain yksi.

Ihminen, kuten tutkijat sanovat, on eukaryoottinen organismi. Yksinkertaisemmin sanottuna se tarkoittaa, että kaikki geneettinen materiaalimme sisältyy solun ytimeen ja mitokondrioihin. Samalla periaatteella luonto loi hiivan, mutta bakteerit ovat jo prokaryoottisten organismien edustajia. Ja koska hiiva on yksisoluinen, tutkijoiden on helpompi tutkia niiden rakennetta, ominaisuuksia ja elämänvaiheita. Ja kaikkien biologisten mallien rakenteen, aineenvaihdunnan näkökulmasta juuri hiiva on lähinnä ihmistä. Lisäksi tämä sieni on ensimmäinen eukaryoottinen mikro-organismi, jonka genomitutkijat ovat selvittäneet tutkimalla kaikkien 16 kromosomin tarkkaa sekvenssiä..

Näiden mikro-organismien tutkimisen tärkeydestä käy ilmi myös se tosiasia, että viimeisten 15 vuoden aikana Nobel-lääketieteellinen ja fysiologinen palkinto on myönnetty hiivatutkijoille kahdesti. Käyttämällä ihmisen geenejä sienessä tutkijat testaavat uusien lääkkeiden tehokkuutta ja tutkivat tiettyjen sairauksien erityispiirteitä.

Suurin osa tutkimuksesta on keskittynyt hiivan mahdolliseen käyttöön terveydenhuolto- ja elintarviketeollisuudessa. Sillä välin tutkijat ovat tehneet muita kokeita. Esimerkiksi ei niin kauan sitten kävi selväksi, että jotkut hiivakannat voisivat toimia perustana liikenteen biopolttoaineiden luomiselle. Muuten, merkittävä osa kemistien diabeteksen hoitoon luomasta insuliinista ei tuotu ilman hiivan apua..

Mutta tämä ei ole kaikki, mitä ihmisen on opittava hiivasta. Näitä mikro-aineita tutkivat tutkijat ovat ainakin vakuuttuneet tästä..

Sienien elinkaari

On huomattava, että hiivasolujen kehitys eri olosuhteissa etenee eri tavoin. Ja vaikka nämä aineet ovatkin biologien kannalta eläviä organismeja, ne ovat niin ainutlaatuisia, että voivat elää ilman ilmaa..

Kun hiiva ei saa happea, se vaikuttaa sokeriin muuntamalla sen alkoholiksi. Lisäksi vapautuu hiilidioksidia. Tämä prosessi tapahtuu pääasiassa paistamisen aikana. Tämän reaktion seurauksena energia vapautuu - taikina kasvaa. Sillä välin tämä energia ei riitä hiivan itsensä elämiseen. Hapen läsnä ollessa ne sokerilla syötettynä kasvavat ja lisääntyvät hyvin nopeasti vapauttaen samalla hiilidioksidia, vettä ja suhteellisen (sienen standardien mukaan) valtavan määrän energiaa.

"Hyvä" ja "huono" hiiva

Hiiva, kuten bakteerit, on välttämätön ihmiskeholle. Mutta ensimmäinen asia näistä mikro-organismeista on tietää, että on olemassa hyviä ja huonoja bakteereja, samoin kuin hiivalla. Sieni voi tartuttaa elimiä ja kudoksia, aiheuttaa allergioita ja monia sairauksia. Yritetään nyt ymmärtää sienityypit ja ymmärtää, mitkä niistä ovat hyödyllisiä ja mitä tulisi välttää.

Candida albicans

Sanotaan, että lähes 80 prosenttia maailman väestöstä taistelee tätä patogeenistä hiivan kaltaista sieniä, joka aiheuttaa erilaisia ​​tulehduksia kehossa. Candida, kuten kaikki hiiva, on yksisoluinen organismi, joka lisääntyy nopeasti, kun ruokavaliossa on paljon sokeria. Tämä sieni ryöstää keholta monia ravintoaineita, mukaan lukien rauta ja muut mineraalit, mikä tekee verestä happamaksi. Makean ruokavalion taustalla Candida on vieläkin aktiivisempi. Jos tätä prosessia ei lopeteta ajoissa, haitallinen hiiva tuhoaa käytännössä ruoansulatuskanavan ja immuunijärjestelmän, riistää heiltä elinvoiman. Vastineeksi ne aiheuttavat usein päänsärkyä, ekseemaa, hilseä, ihotulehdusta, hormonaalisia häiriöitä, emättimen infektioita, vatsavaivoja ja sekavuutta..

Terve hiiva

Mutta haitallisten lisäksi on myös hyödyllisiä hiivoja. Paras vaikutus kehoon on probioottisten elintarvikkeiden sisältämät sienet. Ne vahvistavat immuunijärjestelmää ja auttavat taistelemaan candidaa vastaan. Mutta myöskään tämän hiivan parhaat lähteet eivät ole sokeria sisältävät elintarvikkeet..

Lähes kaikissa probiooteissa esiintyvällä S. boulardii -hiivalla on monia hyödyllisiä ominaisuuksia:

  • vahvistaa immuunijärjestelmää stimuloimalla vasta-aineiden tuotantoa;
  • suojella kehoa antibioottien haitallisilta vaikutuksilta;
  • auttaa torjumaan Candidaa.

Kaksi muuta epätavallisen hyödyllistä hiivakantaa - Kluyveromyces marxianus var. Marxianus ja Saccharomyces unisporus. Ne sisältyvät pääasiassa kefir-juurikkaaseen ja niillä on voimakas vahvistin immuunijärjestelmälle. Näiden komponenttien ansiosta kefiriä on pidetty yhtenä parhaista tonic-juomista kaikkialla maailmassa vuosisatojen ajan. Muinaisina aikoina sitä pidettiin pitkämaksajuomana, ja turkin kielessä sen nimi kuulostaa "hyvältä".

Hyödyt terveydelle

Hiiva on hieno ainesosa, joka auttaa ylläpitämään tai palauttamaan terveyden ja kauneuden luonnollisesti.

Niitä on läsnä monissa elintarvikkeissa, ravintolisissä ja myös monissa kosmetiikassa..

Vuosikymmenien ajan hiiva on ollut tutkimuksen painopiste, ja sienten poikkeukselliset ravitsemukselliset ja terapeuttiset ominaisuudet tunnustetaan yksimielisesti. Ja kaikki näiden organismien ainutlaatuisen biokemiallisen koostumuksen ansiosta. Ihmisille ne toimivat aminohappojen, mineraalien, vitamiinien, entsyymien ja monien muiden hyödyllisten aineiden lähteenä, joita tarvitaan kasvuun, aineenvaihduntaan ja immuunijärjestelmän vahvistamiseen..

Hiivaedut

Nämä mikroskooppiset aineet ovat ravintoaineiden lähde, ja kuitu, monen tyyppinen ravintohiiva sisältää B12-vitamiinia, jota tavallisesti esiintyy yksinomaan eläinperäisissä elintarvikkeissa. Lisäksi hiiva on erinomainen kasviproteiinien lähde, joten se on välttämätön ainesosa kasvisruokissa. Ja korkea kuitupitoisuus antaa täyteyden tunteen pitkäksi aikaa. Nämä elementit ovat välttämättömiä kehon sujuvalle toiminnalle. Ne ovat yhtä tärkeitä ihmisille, eläimille ja jopa kasveille..

Kasveille

Viimeksi mainitut ovat juuri viimeaikaisen tutkimuksen kohteena. Kuten kävi ilmi, hiiva voi toimia paitsi ravintolisänä myös hyödyllisenä luonnollisena lannoitteena. Jotkut kannat edistävät hyödyllisten mikroelementtien tehokkaampaa imeytymistä maaperästä. Se vaikuttaa myös kasvien kasvuun. Samalla ne ovat täysin turvallisia "lannoitteita". Nyt tutkijat yrittävät kehittää tehokkaan hiivapohjaisen lääkkeen homeita vastaan ​​hedelmissä ja muissa sairauksissa - turvallisena vaihtoehtona kemikaaleille.

Lisäravinne

Kukaan ei ehkä ole yllättynyt tiedoista, että hiiva on hyödyllinen bioaktiivinen lisäaine, jota ihmiset käyttävät monenlaisten sairauksien ja sairauksien hoitoon ja ehkäisyyn..

Probiootti

Hiiva probioottina on erittäin lupaava ratkaisu. Joten tutkijat vakuuttavat ja lisäävät, että ihmisen altistuminen näille mikro-organismeille on hyvin laaja.

Suolistoflooralle

Tutkijat ovat löytäneet hiivan ja suoliston mikroflooran välisen suhteen, erityisesti sienen positiivisen vaikutuksen tulehtuneeseen suolistoon.

  • Panimohiiva sisältää monia vitamiineja ja mineraaleja, mukaan lukien sinkki, kromi, rauta, magnesium, foolihappo, biotiini ja B-vitamiinit;
  • vahvistaa immuunijärjestelmää;
  • normalisoida verensokeri;
  • edistää hyödyllisten bakteerien kehittymistä kehossa;
  • Torulahiiva - kromin, seleenin, aminohappojen ja B-vitamiinien lähde;
  • leivontahiiva vahvistaa immuunijärjestelmää.

Mahdollinen haitta hiivalle

Hiivan ottamisen epämiellyttävä sivuvaikutus voi olla, että se sisältää paitsi hyvät bakteerit myös haitalliset bakteerit, kuten Candida, jotka aiheuttavat astmaa, kihtiä ja muita sairauksia. Kandidoosin pahenemisen tai puhkeamisen yhteydessä on tärkeää sulkea kaikki hiiva-aineet ruokavaliosta hoidon ajaksi.

Hiiva ja allergiat

Hiiva, kuten todettiin, on sienen muoto. Yleisimmin käytetty leivontaan ja panimoon. Tässä tapauksessa käytetään panimo- ja leivontahiivaa. Mutta niiden lisäksi on myös niin kutsuttu villihiiva, jota löytyy hedelmistä, marjoista (viinirypäleistä) ja jyvistä..

Yleensä ihmiset sietävät näitä mikro-organismeja hyvin, mutta ihmiset ovat suvaitsemattomia. Nämä ovat henkilöitä, jotka ovat allergisia kaikenlaisille sienille ja homeille..

Hiivauute

Hiivauute on elintarvikearomi, jota käytetään leivän, oluen, juuston, soijakastikkeen ja useiden muiden elintarvikkeiden valmistuksessa..

Ymmärtääksesi, miten tämä aine vaikuttaa kehoon, sinun on ensin ymmärrettävä, mikä se on yleensä..

Hiivauute valmistetaan sekoittamalla hiiva ja sokeri lämpimissä olosuhteissa. Ja myöhemmin solukalvojen rikkoutuessa. Tämä uute voi olla geeli- tai jauhemuodossa. Hiivauutteen käyttö tuotteissa voidaan merkitä "luonnollisiksi aromeiksi" tai "lisäaineiksi".

Sinun pitäisi tietää, että tämä uute sisältää aminohappoa glutamiinihappoa. Se on aminohapon luonnossa esiintyvä muoto, eikä sitä pidä sekoittaa mononatriumglutamaatin kanssa makua lisäävänä aineena. Ja vaikka hiivauute vaikuttaa myös makuun, se toimii kuin mauste. Lisäksi se sisältää myös suuren pitoisuuden natriumia. Ja tämä tulisi ottaa huomioon ihmisillä, joilla on verenpaineongelmia, tai niiden, joiden ei muista syistä pidä käyttää väärin natriumia. Lisäksi uute sisältää erittäin suuren pitoisuuden B-vitamiineja.

Huolimatta tämän aineen kaikista eduista, on tärkeää, että ruoka-aineallergioilla tai hiivaherkkyydellä varustetut ihmiset välttävät sieniuutetta sisältäviä elintarvikkeita. Helpoin tapa tehdä tämä on luopua valmisruokista ja supermarketeista valmistetuista elintarvikkeista..

Hiiva ruoassa

Kaikki tuotteet voidaan jakaa kolmeen ryhmään niiden hiivasisällön mukaan. Ensimmäinen on ruoka, joka sisältää sieniä kaikissa olosuhteissa. Toisessa tuoteryhmässä mikro-organismeja esiintyy vain tietyissä olosuhteissa. Ja kolmas ryhmä on ruoka, joka ei sisällä tätä ainetta..

Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat: leivonnaiset, olut, siideri, hedelmävahat (luumut, viinirypäleet), rypälemehu, mallasjuomat, viini, hiivauute.

Toinen ryhmä sisältää: kakut, munkkeja, hedelmiä (ylikypsät), suklaata (jotkut tyypit), soijakastiketta.

Kolmas ryhmä sisältää valtavan määrän tuotteita eri luokista. Erityisesti sinun ei tarvitse huolehtia hiivan esiintymisestä munissa, äyriäisissä, erityyppisissä lihoissa, raakapähkinöissä, papuissa, ruskossa riisissä. Voit myös välttää hiivan liiallisen kulutuksen, jos kieltäydyt soijakastikkeesta kypsentämisen aikana ja korvataan etikka sitruunamehulla..

Luettelo hiivaa sisältävistä elintarvikkeista:

  • kaikki fermentoidut (etikka, alkoholi, miso, soijakastike jne.);
  • leipomotuotteet;
  • B-vitamiinit;
  • olut;
  • marjat (karhunvatukat, mustikat, viinirypäleet, mansikat);
  • purkitetut mehut;
  • juusto;
  • siideri;
  • kuivatut hedelmät (viikunat, kuivatut aprikoosit, rusinat);
  • hillot, hyytelöt;
  • sienet;
  • jalostettu liha (makkara, pekoni);
  • Musta tee;
  • oliivit;
  • viiniä.

Varoitukset

Hiiva voi häiritä joidenkin lääkkeiden tehokkuutta. On myös tärkeää välttää hiivaa sisältäviä ravintolisiä ihmisille, jotka ovat allergisia tuotteelle tai alttiita hiiva-infektioille..

Tärkeä huomautus diabeetikoille: Hiiva voi alentaa verensokeritasoa, joten on suositeltavaa seurata säännöllisesti glukoosilukemaasi.

Kuinka tehdä hiiva itse

Mietit varmasti, mistä hiiva on valmistettu ja miten tämä prosessi tapahtuu. Nyt opit kasvattamaan nämä yksisoluiset sienet itse kotona..

Olut

  • Miksi et voi itse mennä ruokavalioon
  • 21 vinkkiä vanhentuneen tuotteen ostamiseen
  • Kuinka pitää vihannekset ja hedelmät tuoreina: yksinkertaisia ​​temppuja
  • Kuinka voittaa sokerihalusi: 7 odottamatonta ruokaa
  • Tutkijoiden mukaan nuoruutta voidaan pidentää

Menetelmä yksi. Ota 1 lasillinen vettä ja jauhoja, sekoita ja jätä 7 tunniksi. Lisää sitten seokseen pieni lusikallinen sokeria ja lasi elävää olutta (säilyvyysaika on enintään 2 viikkoa). Jätä pari tuntia. Säilytä valmiita panimohiivaa lasisäiliössä jääkaapissa.

Menetelmä kaksi. Sekoita lasiastiaan 200 g rusinoita, maitoa, lämmintä vettä ja vähän sokeria. Peitä astia tiiviisti sideharsolla (taita 4 kerrokseen ja sido). Säilytä lämpimässä paikassa 5 päivää.

Nämä reseptit luovat yhteisen ravintohiivan, jota lääkärit suosittelevat erilaisiin olosuhteisiin. Tämä luonnollinen tuote auttaa aineenvaihdunnan häiriöiden, B-vitamiinien puutteen, ruoansulatuskanavan sairauksien, anemian, ateroskleroosin kanssa, vahvistaa kehoa flunssa tai kurkkukipu. Muuten kotitekoinen panimohiiva on vaikutukseltaan samanlainen kuin näitä sieniä sisältävät lääkkeet, kuten gefefitiini..

Leivontaan

Ehkä näin tapahtui jokaisessa kotiäidissä. Halusin leipoa piirakoita illalliseksi, mutta ei hiivaa. Mutta tämä ei ole syy olla järkyttynyt, jos osaat tehdä kotitekoista hiivaa hapankaaliksi..

Menetelmä 1

200 g: sta jauhoja ja pienestä määrästä vettä sinun on vaivattava taikina, käärittävä jauhoissa ja jätettävä se muutamaksi. Kun massa kuivuu, kovettuu ja tulee hapan - voidaan käyttää varastohiivan sijaan.

Menetelmä 2

Kuori ja keitä 10 vielä kuumaa perunaa, hiero seulan läpi. Lisää ruokalusikallinen jauhoja, sama määrä hunajaa ja 25 grammaa vodkaa. Jätä seos lämpimäksi 2 päiväksi. Kun pinnalle muodostuu vaahtoava pää, voit käyttää leivontajuustoa (ota vain vaahto).

Kotitekoinen hiivakosmetiikka

Se, että hiiva on tehokas komponentti monissa kauneustuotteissa, on ollut tiedossa jo kauan. Mutta monet ihmiset eivät tiedä, että hiivakosmetiikkaa on helppo valmistaa itse. Etkö ole varma, miten tämä tehdään? Lue reseptimme.

Hiivan vartalonaamio

Liuotetaan pussi kuivahiivaa kermaan ja lisätään 4 ruokalusikallista hunajaa seokseen. Anna vaikuttaa 20 minuuttia. Levitä vartalolle ja anna vaikuttaa 15-20 minuuttia. Huuhtele pois lämpimällä vedellä. Tämä naamio parantaa verenkiertoa, kiristää huokosia, tekee ihosta joustavan ja sileän..

Hiustenhoitotuote

Liuotetaan ruokalusikallinen panimohiiva lasilliseen kefiriä. Vaadi seosta lämpimässä paikassa useita tunteja. Levitä hiuksiin ja pidä noin puoli tuntia. Tämä naamio lievittää hilseä.

Hiiva kasvoille

Laimenna noin teelusikallinen panimohiivaa pieneen määrään kefiriä. Kun seos on hieman infusoitu lämpimässä paikassa ja saanut ohuen smetanan koostumuksen, levitä sitä kasvojen iholle ja pidä noin 20 minuuttia. Tämä lääke lievittää aknea, parantaa ihoa ja sopii rasvaiselle iholle.

Mielenkiintoisia faktoja hiivasta:

  1. Hiivan kasvun optimaalinen lämpötila on 32,2 astetta, yli 38 astetta - hiiva kuolee.
  2. Jotkut sienikannat rypistyvät käymisen jälkeen (yleensä panimossa).
  3. Roomalaiset keksivät kuivahiivan (mutta kuten usein tapahtui suurten asioiden löytämisen historiassa, he eivät vielä ymmärtäneet, että se oli kuivahiiva). Muinaiset laittoivat leivontahiivan (taikinaan) aurinkoon, kuivattiin ja tarvittaessa elvytettiin sokerilla.
  4. Oluen aromi määräytyy hiivan avulla.
  5. Hiivasienetyyppejä on yli puoli tuhatta.
  6. Vuonna 1200 eKr. e. osasi leipoa hiivarullia.
  7. Hiivan raaka-aine voi olla humala, hera, erilaiset yrtit, appelsiinit, greipit, hunajajuoma.
  8. Laboratorio-olosuhteissa voidaan kasvattaa noin 100 tonnia hiivamaitoa 2 viikossa (sitten siitä valmistetaan puristettua, nestemäistä, kuivaa hiivaa).

Monet ihmiset kysyvät: "Hiiva on sieniä tai bakteereja." Ja tässä ei ole mitään outoa, koska vasta melko äskettäin tutkijat eivät tienneet vastausta tähän kysymykseen. Nykyään on muita keskusteluja siitä, kuinka turvallista hiivan ottaminen on. Ja jälleen, vastaus on triviaalisesti yksinkertainen: turvallinen, joskin kohtuullisesti.

Hiiva

Hiivat ovat eukaryoottisia yksisoluisia mikro-organismeja, jotka on luokiteltu sienikunnan jäseniksi. Ensimmäinen hiiva on syntynyt satoja miljoonia vuosia sitten, ja 1500 hiivalajia on nyt tunnistettu. 1) Niiden arvioidaan edustavan 1% kaikista kuvatuista sienilajeista. Hiivat ovat yksisoluisia organismeja, jotka ovat kehittyneet monisoluisista esi-isistä, ja joillakin hiivalajeilla on kyky kehittää monisoluisia ominaisuuksia muodostamalla sekvenssejä toisiinsa kytkeytyneistä solmuista, jotka tunnetaan nimellä pseudohyphae tai väärä hfa 2 Hiivakoot vaihtelevat suuresti lajin ja ympäristön mukaan, yleensä 3-4 mikronia, vaikka jotkut hiivat voivat kasvaa jopa 40 mikroniin. Suurin osa hiivasta lisääntyy aseksuaalisesti mitoosin kautta, ja monet tekevät sen epäsymmetrisen jakautumisen prosessina, joka tunnetaan orastavana. Hiiva, jolla on yksisoluinen luonne, voidaan verrata hifien kanssa kasvavaan multaan. Sienilajeja, jotka voivat esiintyä molemmissa muodoissa (lämpötilasta tai muista olosuhteista riippuen), kutsutaan dimorfisiksi sieniksi ("dimorfinen" tarkoittaa "kahta muotoa"). Fermentaation aikana Saccharomyces cerevisiae -hiivalajit muuttavat hiilihydraatit hiilidioksidiksi ja alkoholeiksi. Tuhansien vuosien ajan hiilidioksidia on käytetty leivontaan ja alkoholijuomien valmistukseen. Hiiva on myös keskeisesti tärkeä malliorganismi nykyaikaisessa solubiologian tutkimuksessa ja yksi perusteellisesti tutkituista eukaryoottisista mikro-organismeista. Tutkijat ovat käyttäneet hiivaa kerätäkseen tietoja eukaryoottisen solun biologiasta ja viime kädessä ihmisen biologiasta 3). Muut hiivalajit, kuten Candida albicans, ovat opportunistisia taudinaiheuttajia ja voivat aiheuttaa infektioita ihmisillä. Hiivaa on äskettäin käytetty sähkön tuottamiseen mikrobien polttokennoissa ja etanolin tuottamiseen biopolttoaineteollisuudessa. Hiivat eivät muodosta yhtä taksonomista tai filogeneettistä ryhmää. Termiä "hiiva" pidetään usein synonyyminä Saccharomyces cerevisiae -lehdelle, mutta hiivan filogeneettinen monimuotoisuus osoitetaan sijoittamalla ne kahteen erilliseen alaosaan: Ascomycota ja Basidiomycota. Aloittava hiiva ("todellinen hiiva") luokitellaan Saccharomycetales-luokkaan tyypiksi Ascomycota.

Historia

Sana "hiiva" tulee vanhasta englanninkielestä, gystistä ja indoeurooppalaisesta juuresta kyllä, mikä tarkoittaa "kiehua", "vaahto" tai "kupla". Hiivamikrobit ovat luultavasti varhaisimpien kesytettyjen organismien joukossa. Egyptin raunioita kaivaavat arkeologit ovat paljastaneet varhaiset hiomakivet ja leivontakammiot hiivaleivän paistamiseen sekä piirustukset leipomoista ja panimoista, jotka ovat peräisin 4000 vuoden ajalta. 4) Vuonna 1680 hollantilainen luonnontieteilijä Anton van Leeuwenhoek löysi hiivan ensin mikroskoopilla, mutta tuolloin hän ei pitänyt niitä elävinä organismeina, vaan pikemminkin pallomaisina rakenteina. Tutkijat epäilivät hiivan olevan levää vai sientä [16], mutta vuonna 1837 Theodor Schwann tunnusti ne sieniksi. 5) Vuonna 1857 ranskalainen mikrobiologi Louis Pasteur osoitti artikkelissa "Mémoire sur la fermentation alcoolique", että alkoholikäyminen suoritetaan käyttämällä elävää hiivaa eikä kemiallista katalyyttiä. Pasteur osoitti, että kuplittamalla happea hiivaliemeen solukasvua voitaisiin lisätä, mutta käyminen tukahdutettiin - havainto, jota myöhemmin kutsutaan "Pasteurin vaikutukseksi". 1700-luvun loppuun mennessä oli tunnistettu kaksi panimossa käytettyä hiivakantaa: Saccharomyces cerevisiae (ylempi fermentatiivinen hiiva) ja S. carlsbergensis (alempi fermentatiivinen hiiva). Hollantilaiset ovat markkinoineet S. cerevisiaea kaupallisesti leipomoon vuodesta 1780 lähtien; kun noin vuoden 1800 aikana saksalaiset alkoivat tuottaa S. cerevisiaea voiteena. Vuonna 1825 kehitettiin menetelmä nesteen poistamiseksi niin, että hiiva saatiin kiinteiden lohkojen muodossa 6). Hiivalohkojen teollista tuotantoa paransi suodatinpuristimen käyttöönotto vuonna 1867. Vuonna 1872 paroni Max de Springer kehitti valmistusprosessin rakeisen hiivan luomiseksi, tekniikkaa, jota käytettiin ensimmäiseen maailmansotaan asti. Yhdysvalloissa luonnollista villihiivaa käytettiin melkein yksinomaan siihen asti, että kaupallista hiivaa myytiin Philadelphian vuoden 1876 maailmanmessuilla, missä Charles L.Fleischmann esitteli tuotetta ja sen käyttöä sekä tarjoili tuloksena olevaa leipää. 7)

Ravitsemus ja kasvu

Hiivat ovat kemoorganotrofeja, koska ne käyttävät orgaanisia yhdisteitä energialähteenä eivätkä vaadi auringonvaloa kasvamaan. Hiiltä saadaan pääasiassa heksoosisokereista, kuten glukoosista ja fruktoosista, tai disakkarideista, kuten sakkaroosista ja maltoosista. Jotkut lajit voivat metaboloida pentoosisokereita, kuten riboosi, alkoholit ja orgaaniset hapot. Hiivalajit tarvitsevat joko happea aerobiseen soluhengitykseen (yksinomaan aerobiset bakteerit) tai ovat anaerobisia, mutta niillä on myös aerobisia energiantuotantomenetelmiä (fakultatiiviset anaerobit). Toisin kuin bakteerit, tuntemattomat hiivalajit kasvavat vain anaerobisesti (poikkeukselliset anaerobit). Useimmat hiivat kasvavat parhaiten neutraaleissa tai hieman happamissa pH-ympäristöissä. Hiiva kasvaa eri tavoin riippuen lämpötila-alueesta, jossa se kasvaa parhaiten. Esimerkiksi Leucosporidium frigidum kasvaa -2: stä 20 ° C: een, Saccharomyces teluris kasvaa 5: stä 35 ° C: een ja Candida slooffi kasvaa 28-45 ° C: seen. 82 - 113 ° F). 8) Tietyissä olosuhteissa solut kestävät jäätymistä, kun taas niiden elinkyky heikkenee ajan myötä. Yleensä hiivaa kasvatetaan laboratoriossa kiinteällä kasvualustalla tai nestemäisessä viljelyalustassa. Hiivaviljelyyn käytettyjä yleisiä väliaineita ovat perunadekstroosi- tai perunadekstroosiväliaine, Wallerstein Laboratoriesin ravintoagar, peptonidekstroosihiiva-agar ja hiiva- tai homeagar. Hiivaa kasvattavat kotimiehet käyttävät usein kuivattua mallasuutetta ja agaria kiinteänä kasvualustana. Antibioottista sykloheksimidiä lisätään joskus hiivan kasvualustaan ​​Saccharomyces-hiivan kasvun estämiseksi ja villin / luontaisen hiivan kasvattamiseksi. Tämä muuttaa hiivan kasvutapaa. Valkoisen hiivan tyyppi, joka tunnetaan yleisesti nimellä cahm-hiiva, on usein tiettyjen vihannesten laktofermentaation (tai käymisen) sivutuote, yleensä altistumisesta ilmalle. Vaikka vaaraton, valkoinen hiiva voi antaa suolakurkkua huonolle maulle ja se on poistettava säännöllisesti käymisen aikana..

Ekologia

Hiiva on hyvin yleistä ympäristössä, ja se uutetaan usein sokeripitoisista materiaaleista. Esimerkkejä ovat luonnossa esiintyvä hiiva hedelmien ja marjojen kuorissa (esim. Viinirypäleet, omenat tai persikat) ja kasvien eritteissä (esim. Kasvismehut tai kaktukset). Joidenkin hiivojen on havaittu liittyvän maaperään ja hyönteisiin. Hiivan ekologinen tehtävä ja biologinen monimuotoisuus verrattuna muihin mikro-organismeihin on suhteellisen tuntematon. Hiivan, mukaan lukien Candida albicans, Rhodotorula rubra, Torulopsis ja Trichosporon cutaneum, on todettu elävän ihmisten sormien välissä osana ihon kasvistoa. Hiivaa esiintyy myös nisäkkäiden suolistofloorassa, ja joissakin hyönteisissä ja jopa syvänmeren ympäristöissä on paljon hiivaa. 9) Intialainen tutkimus seitsemästä mehiläislajista ja yhdeksästä kasvilajista löysi 45 lajia 16 hiivasuvusta, jotka kolonisoivat kukanmetsät ja mehiläisten goiterit. Suurin osa heistä oli Candida-suvun jäseniä; hunajan struuman yleisimmät lajit olivat Dekkera intermedia ja Candida blankii: n kukkivat mektarit. Haisevien helleborenektarien kolonisoivan hiivan on havaittu nostavan kukan lämpötilaa, mikä voi auttaa houkuttelemaan pölyttäjiä lisäämällä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden haihtumista. 10) Mustahiivan on raportoitu olevan kumppani monimutkaisessa suhteessa muurahaisilla, niiden keskinäisellä sienikumppanilla, sieni-sienilasi ja bakteeri, joka tappaa loisen. Hiivalla on kielteinen vaikutus bakteereihin, jotka normaalisti tuottavat antibiootteja loisen tappamiseksi, joten se voi vaikuttaa muurahaisen terveyteen antamalla loisen leviämisen. Tietyt tiettyjen hiivalajien kannat tuottavat proteiineja, joita kutsutaan hiivan tappaja toksiiniksi, jotka auttavat poistamaan kilpailevat kannat. Tämä voi liittyä ongelmiin viininvalmistuksessa, mutta sitä voidaan mahdollisesti käyttää myös tappajakantojen tuottajiin viinintuotannossa. Tappajahiivatoksiinilla voi olla myös lääketieteellistä käyttöä hiiva-infektioiden hoidossa. yksitoista)

Jäljentäminen

Kuten kaikilla sienillä, hiivalla voi olla aseksuaalisia ja seksuaalisia lisääntymisjaksoja. Hiivojen yleisin vegetatiivisen kasvun tila on alkueläinten lisääntyminen. Pienen alkuunsa (tunnetaan myös nimellä kupla) eli tytärsolu muodostuu emosolulle. Emosolun ydin jakautuu tytärsydämeksi ja siirtyy tytärsoluun. Silmu jatkaa kasvuaan, kunnes se erottuu emosolusta muodostaen uuden solun. Orastavan prosessin aikana syntynyt tytärsolu on yleensä pienempi kuin emosolu. Jotkut hiivat, mukaan lukien Schizosaccharomyces pombe, lisääntyvät jakautumisella pikemminkin kuin aloittelevat, jolloin syntyy kaksi saman kokoista tytärsolua. Yleensä stressaavissa olosuhteissa, kuten ruoan puutteessa, haploidiset solut kuolevat; kuitenkin samoissa olosuhteissa diploidiset solut voivat läpikäydä itiöitä, siirtyä sukupuoliseen lisääntymiseen (meioosi) ja tuottaa erilaisia ​​haploidisia itiöitä, jotka voivat jatkaa parittelua (konjugaatti) ja uudistaa diploidia. Haploidinen jakohiiva, Schizosaccharomyces pombe, on valinnainen sukupuoliteitse tarttuva mikro-organismi, joka voi paritua, kun ravinteiden puutteita esiintyy. 12) S. pomben vaikutus vetyperoksidiin, oksidatiiviseen stressiaineeseen, joka johtaa DNA: n oksidatiiviseen vaurioon, aiheuttaa parittelua ja meioottisten itiöiden muodostumista. Aloittava hiiva Saccharomyces cerevisiae lisääntyy mitoosin avulla diploidisoluina, kun ravinteita on runsaasti, mutta nälkään hiiva käy meioosissa muodostaen haploidisia itiöitä. Haploidiset solut voivat sitten lisääntyä aseksuaalisesti mitoosin kautta. Katz Ezov et ai. Esitetyt todisteet siitä, että klooninen lisääntyminen ja itsepölytys (ryhmän sisäisen parittelun muodossa) ovat hallitsevia S. cerevisiaen luonnollisissa populaatioissa. Luonnossa haploidisten solujen parittelu diploidisten solujen muodostamiseksi tapahtuu useimmiten saman kloonipopulaation jäsenten välillä, ja ylitys (eri linjojen yksilöiden ylittäminen) on harvinaista. [44] Luonnollisten S. cerevisiae -kantojen alkuperän analyysi johti johtopäätökseen, että ylitys tapahtuu vain noin kerran 50000 solujakautumaa kohti. Nämä havainnot osoittavat, että ylittämisen mahdolliset pitkän aikavälin edut (kuten monimuotoisuuden luominen) eivät todennäköisesti riitä ylläpitämään sukupuolta yleensä sukupolvelta toiselle. 13) Pikemminkin lyhytaikaiset hyödyt, kuten rekombinaation palautuminen meioosin aikana, voivat olla avain sukupuolen ylläpitoon S. cerevisiaessa. Tietyt Puchiniomycete-hiivat, erityisesti Sporidiobolus- ja Sporobolomyces-lajit, tuottavat ilmastettuja, aseksuaalisia ballistokonidioita 14).

Käyttämällä

Hiivan hyödylliset fysiologiset ominaisuudet ovat johtaneet niiden käyttöön biotekniikassa. Sokerien käyminen hiivalla on tämän tekniikan vanhin ja laajin sovellus. Monen tyyppisiä hiivoja käytetään monien tuotteiden valmistamiseen: leipomohiivaa leivänvalmistuksessa, panimohiivaa oluen käymisessä ja hiivaa viinin käymisessä ja ksylitolin valmistuksessa. Niin sanottu punainen riisihiiva on itse asiassa hometta, Monascus purpureus. Hiivat sisältävät joitain yleisimmin käytettyjä geneettisiä ja solubiologisia malli-organismeja. 15)

Alkoholijuomat

Alkoholijuomat ovat juomia, jotka sisältävät etanolia (C2H5OH). Tätä etanolia tuotetaan melkein aina fermentoimalla - hiilihydraattien metabolia tietyntyyppisissä hiivoissa anaerobisissa olosuhteissa tai hapen puutteessa. Juomat, kuten sima, viini, olut tai tislatut alkoholit, käyttävät hiivaa tuotannon jossain vaiheessa. Tislattu juoma on etanolia sisältävä juoma, joka puhdistetaan tislaamalla. Hiiva fermentoi hiilihydraatteja sisältävää kasvimateriaalia ja tuottaa prosessissa laimean etanoliliuoksen. Juomat, kuten viski ja rommi, valmistetaan tislaamalla nämä laimeat etanoliliuokset. Muut komponentit kuin etanoli kerääntyvät lauhteeseen, mukaan lukien vesi, esterit ja muut alkoholit, jotka antavat juomalle tuoksun (sen astian tammi-aineiden lisäksi, josta juoma voidaan varastoida).

Panimohiiva voidaan luokitella "ylähappoiseksi hiivaksi" ja "alhaalla fermentoiduksi hiivaksi". 16) Yläkäämentyneitä hiivoja kutsutaan niin, että ne muodostavat vaahdon virran yläosaan käymisen aikana. Esimerkki huippukäämentyneestä hiivasta on Saccharomyces cerevisiae, jota joskus kutsutaan "ale-hiivaksi". Alhaisen tuoton omaavia pohjahiivoja käytetään yleensä kevyiden oluiden valmistamiseen, vaikka ne voivat tuottaa myös ale-tyyppisiä oluita. Tämä hiiva käy hyvin matalissa lämpötiloissa. Esimerkki pohjafermentoidusta hiivasta on Saccharomyces pastorianus, joka tunnettiin aiemmin nimellä S. carlsbergensis. Vuosikymmeniä sitten taksonomistit luokittivat S. carlsbergensisin (uvarum) uudelleen S. cerevisiaen jäseneksi ja totesivat, että näiden kahden ainoa ero on metabolinen. S. cerevisiaen laakerikannat vapauttavat melibiase-nimisen entsyymin, jolloin ne voivat hydrolysoida melibioosia, disakkaridia, fermentoituvammiksi monosakkarideiksi. Yläkäämeen ja alhaalla käyneen hiivan sekä kylmän ja lämpökäymisen väliset erot ovat pääasiassa yleistyksiä, joita maallikot käyttävät viestinnässä suuren yleisön kanssa. Yleisin pääkäynnistynyt panimohiiva, S. cerevisiae, on sama laji kuin tavallinen leivontahiiva. Panimohiiva on myös erittäin rikas välttämättömiä mineraaleja ja B-vitamiineja (paitsi B12). 17) Leivonta- ja panimohiiva on kuitenkin yleensä eri kantoja, joita viljellään eri ominaisuuksien vuoksi: Hiivakantojen leivonta on aggressiivisempaa, hiiltävä taikina mahdollisimman lyhyessä ajassa; panimohiivakannat vaikuttavat hitaammin, mutta tuottavat yleensä vähemmän inaktiivisia aineita ja niillä on korkeammat alkoholipitoisuudet (jotkut kannat saavuttavat 22%). Dekkera / Brettanomyces on hiivasuku, joka tunnetaan tärkeästä roolistaan ​​lambic- ja erityisesti hapan aleiden tuotannossa sekä belgialaisen Trappist-oluen toissijaisessa käsittelyssä. Brettanomyces-suvun taksonomiasta on keskusteltu sen varhaisen löytämisen jälkeen, ja se on löytänyt monia luokituksia vuosien varrella. Varhainen luokittelu perustui useisiin lajeihin, jotka lisääntyvät satunnaisesti (anamorfinen muoto) moninapaisen orastumisen kautta. Askosporien muodostuminen havaittiin pian sen jälkeen, ja Dekkera-suku otettiin käyttöön osana taksonomiaa, joka toistaa seksuaalisesti (telemorfinen muoto). 18) Nykyinen taksonomia sisältää viisi Dekkera / Brettanomyces-suvun lajia. Nämä ovat Brettanomyces bruxellensis, Brettanomyces anomalus, Brettanomyces custersianus, Brettanomyces naardenensis ja Brettanomyces nanus teleomorfeilla, jotka esiintyvät kahdelle ensimmäiselle lajille: Dekkera bruxellensis ja Dekkera anomala. Dekkeran ja Brettanomycesin ero on kiistanalainen, Oelofse et ai. (2008) mainitsee Loureiron ja Malfeito-Ferreiran vuodesta 2006, jolloin he vahvistivat, että nykyisissä molekyyli-DNA-detektiomenetelmissä ei erotettu toisistaan ​​anamorfisia ja teleomorfisia tiloja. Viimeisen vuosikymmenen aikana Brettanomyces spp. käytetään yhä enemmän käsityöläisalalla, ja useat panimot tuottavat olutta, jota käydään pääasiassa puhtaalla Brettanomyces spp: llä. Tämä johtuu kokeilusta, koska puhtaiden viljelmien ja eri kantojen tuottamien aromaattisten yhdisteiden entsymaattisista ominaisuuksista on hyvin vähän tietoa. Dekkera / Brettanomyces spp. on ollut lukuisten tutkimusten kohteena viime vuosisadan aikana, vaikka viimeisin tutkimus on keskittynyt viinialan tuntemuksen lisäämiseen. Viimeaikaiset tutkimukset kahdeksasta panimoalalla saatavissa olevasta Brettanomyces-kannasta ovat keskittyneet kantakohtaisiin fermentaatioihin ja tunnistaneet pääyhdisteet, jotka ovat peräisin viljellystä anaerobisesta käymisestä vierteessä. yhdeksäntoista)

Hiivaa käytetään viininvalmistuksessa, kun se muuttaa rypäleen mehussa (vierteessä) olevat sokerit (glukoosi ja fruktoosi) etanoliksi. Hiivaa esiintyy yleensä jo rypäleiden kuorissa. Käyminen voidaan suorittaa tällä endogeenisellä "villihiivalla" 20), mutta tämä menetelmä tuottaa arvaamattomia tuloksia riippuen läsnä olevasta hiivasta. Tästä syystä vierteeseen lisätään yleensä puhdasta hiivaviljelmää; tämä hiiva hallitsee nopeasti käymistä. Villihiiva tukahdutetaan luotettavan ja ennustettavan käymisen vuoksi 21). Suurin osa viiniin lisätystä hiivasta on S. cerevisiae, vaikka kaikki lajin lajit eivät ole sopivia tähän tarkoitukseen. Eri S. cerevisiae -hiivakannoilla on erilaiset fysiologiset ja entsymaattiset ominaisuudet, joten hiivan todellisella erityksellä voi olla suora vaikutus valmiiseen viiniin. Huomattavaa tutkimusta on tehty uusien rypäleen hiivakantojen kehittämiseksi, jotka tuottavat epätyypillisiä makuprofiileja tai monimutkaistavat viinejä. Tiettyjen hiivojen, kuten Zygosaccharomyces ja Brettanomyces, kasvu viineissä voi johtaa viinivirheisiin ja sen pilaantumiseen. 22) Brettanomyces tuottaa viineessä kasvatettuna tonnia metaboliitteja, joista osa on haihtuvia fenoliyhdisteitä. Yhdessä näitä yhdisteitä kutsutaan usein "Brettanomycesin luonteeksi" ja niitä kuvataan usein "antiseptisiksi" tai "aromaattisiksi" tyypeiksi. Brettanomyces ovat tärkeä viineiden lähde viiniteollisuudessa. Kanadan British Columbian yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden hiivakannan, joka on vähentänyt amiinien määrää. Punaviinin ja chardonnayn amiinit tuottavat epämiellyttäviä hajuja ja aiheuttavat joillekin ihmisille päänsärkyä ja hypertensiota. Noin 30% ihmisistä on herkkiä biogeenisille amiineille, kuten histamiinille. 23)

Leipomotuotteet

Hiivaa, joista yleisin on S. cerevisiae, käytetään leivonnassa hapatusaineena, jossa se muuntaa taikinassa olevat syötävät / käyvät sokerit hiilidioksidikaasuksi. Tämä saa taikinan paisumaan tai nousemaan, kun kaasu muodostaa kuplia. Kun taikina on paistettu, hiiva kuolee ja ilmakuplat "kovettuvat", jolloin leivottu tuote on pehmeää ja huokoista. Perunoiden, perunan kiehuvan veden, munien tai sokerin käyttö leivataikina nopeuttaa hiivan kasvua. Suurin osa leivonnassa käytetystä hiivasta on samaa tyyppiä kuin alkoholikäymisessä. Lisäksi Saccharomyces exiguusia (tunnetaan myös nimellä S. minor), villihiivaa, jota esiintyy kasveissa, hedelmissä ja jyvissä, käytetään joskus leivonnaisiin. Leivonnassa hiiva hengittää aluksi aerobisesti tuottaen hiilidioksidia ja vettä. Hapen puuttuessa fermentaatio alkaa ja etanoli muodostuu sivutuotteena; se kuitenkin haihtuu paistamisen aikana. 24) Ensimmäiset tiedot tämän käytön osoittamisesta saatiin muinaisesta Egyptistä. Tutkijat uskovat, että jauhojen ja veden seos jätettiin alttiiksi ilmalle lämpimänä päivänä tavallista pidempään, ja jauhon luonnollisissa epäpuhtauksissa esiintyvä hiiva aiheutti taikinan "käymisen" ennen paistamista. Tuloksena saatu leipä oli kevyempää ja maukkaampaa kuin tavallinen tasainen kuori. Nykyään on useita leipomohiukkakauppiaita; Fleischmannin hiiva on yksi Pohjois-Amerikan varhaisimmista hiivayrityksistä, joka aloitti tuotannon vuonna 1868. Toisen maailmansodan aikana Fleischmann kehitti rakeisen aktiivisen kuivahiivan, joka ei tarvinnut jäähdytystä, sillä oli pidempi säilyvyysaika kuin tuoreella hiivalla ja se kasvoi kaksi kertaa nopeammin. Leipomohiivaa myydään myös tuoreena hiivana, joka on painettu neliömäiseksi piirakaksi. Tämä muoto kuolee nopeasti, joten sitä tulisi käyttää pian valmistuksen jälkeen. Lievää vettä ja sokeria sisältävää liuosta voidaan käyttää määrittämään, onko hiiva vanhentunut. Liuoksessa aktiivinen hiiva vaahtoaa ja kuplii, kun sokeri muuttuu etanoliksi ja hiilidioksidiksi. Jotkut reseptit viittaavat tähän menetelmään todisteena hiivan soveltuvuudesta, koska se "osoittaa" (testaa) hiivan elinkelpoisuuden ennen muiden ainesosien lisäämistä. Käynnistyskäynnistintä käytettäessä jauhot ja vesi lisätään sokerin sijasta; tätä kutsutaan hapantaineeksi. Kun hiivaa käytetään leivän valmistamiseen, se sekoitetaan jauhojen, suolan, lämpimän veden tai maidon kanssa. Taikina vaivataan pehmeäksi ja jätetään sitten nousemaan, joskus kunnes se kaksinkertaistuu. Taikina muotoillaan sitten leiviksi. Joitakin leivonnaisia ​​valmistettaessa taikina murskataan uudelleen yhden nousun jälkeen ja jätetään nousemaan uudelleen (tätä kutsutaan taikinan tarkistukseksi), ja sitten tuote paistetaan siitä. Pidemmät kasvuajat antavat paremman maun, mutta hiiva ei välttämättä poimi leipää loppuvaiheessa, jos sitä jätetään liian kauan.

Biolääketiede

Tietyillä hiivoilla on potentiaalisia biolääketieteellisiä sovelluksia. Yhden tällaisen hiivan, Yarrowia lipolytica, tiedetään hajottavan palmuöljyjätettä, TNT: tä (räjähtävää) ja muita hiilivetyjä, kuten alkaanit, rasvahapot, rasvat ja öljyt. Se sietää myös korkeita suolan ja raskasmetallien pitoisuuksia, ja sen potentiaalia raskasmetallien biosorbenttina tutkitaan 25). Saccharomyces cerevisiae pystyy bioremedisoimaan myrkyllisiä epäpuhtauksia, kuten arseeni, teollisuuden jätevesistä. Tiedetään, että tietyntyyppiset hiivat tuhoavat pronssipatsaat. Erilaiset hiivat Brasilian kultakaivoksista kertyvät biologisesti vapaita ja monimutkaisia ​​hopeaioneja.

Teollisen etanolin tuotanto

Biotekniikkateollisuus on käyttänyt hiivan kykyä muuntaa sokeri etanoliksi etanolipolttoaineiden tuottamiseksi. Prosessi alkaa jauhamalla raaka-aineita, kuten sokeriruoko, maissi tai muut jyvät, minkä jälkeen lisätään laimeaa rikkihappoa tai sieni-alfa-amylaasientsyymejä tärkkelysten hajottamiseksi monimutkaisiksi sokereiksi. Sitten lisätään glukoamylaasia monimutkaisten sokerien hajottamiseksi yksinkertaisiksi sokereiksi. Sitten lisätään hiiva yksinkertaisten sokerien muuttamiseksi etanoliksi, joka sitten tislataan pois, jolloin saadaan etanolia, jonka puhtaus on enintään 96%. Saccharomyces-hiiva on muunnettu geneettisesti fermentoimaan ksyloosia, joka on yksi selluloosa-biomassojen, kuten maatalousjäämien, paperijätteiden ja hakkeen, tärkeimmistä fermentoitavista sokereista. 26) Tämä kehitys tarkoittaa, että etanolia voidaan tuottaa tehokkaasti halvemmista raaka-aineista, mikä tekee selluloosapitoisista etanolipolttoaineista kilpailukykyisemmän vaihtoehdon bensiinipolttoaineille..

Virvoitusjuomat

Joitakin sokeripitoisia virvoitusjuomia voidaan valmistaa samalla tavalla kuin olutta, paitsi että käyminen loppuu aikaisemmin, jolloin syntyy hiilidioksidia ja vain alkoholijäämiä, jolloin juomaan jää huomattava määrä jäännössokeria. Amerikan intiaanien alunperin valmistama juuriolut, Charles Elmer Hayresin kaupan pitämä Yhdysvalloissa, ja erityisen suosittu kiellon aikana. Kvass, fermentoitu ruisjuoma, joka on suosittu Itä-Euroopassa. Sillä on alhainen alkoholipitoisuus. 27) Combuccia, käynyt makeutettu tee. Valmistuksessa hiivaa käytetään symbioosissa etikkahappobakteerien kanssa. Tästä teestä löytyvät hiivatyypit voivat vaihdella, ja niihin voi kuulua Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii ja Zygosaccharomyces bailii. Myös suosittu Itä-Euroopassa ja joissakin entisissä Neuvostoliiton tasavalloissa on ns. Kombucha. Kefir ja kumis valmistetaan fermentoimalla maitoa hiivalla ja bakteereilla. Mauby (espanjaksi: mabí), valmistettu käymällä sokeria villihiivalla, jota luonnossa esiintyy Karibialla suosittu juoma Colubrina eelliptica -kuoressa..

Ravintolisät

Hiivaa käytetään ravintolisissä, erityisesti vegaaneille. Niitä kutsutaan usein "ravintohiivaksi", kun niitä myydään ravintolisänä. Ravintohiiva - deaktivoitu hiiva, yleensä S. cerevisiae. Ne ovat erinomainen proteiinin ja vitamiinien lähde, erityisesti B-kompleksi-vitamiinit, sekä muut kasvuun tarvittavat mineraalit ja kofaktorit. Niissä on myös luonnostaan ​​vähän rasvaa ja natriumia. Toisin kuin jotkut väitteet, hiiva sisältää vähän tai ei lainkaan B12-vitamiinia. Jotkut ravintohiivan tuotemerkit, vaikka eivät kaikki, on väkevöity B12-vitamiinilla, jota bakteerit tuottavat erikseen. 28) Vuonna 1920 Fleischmann Yeast Company aloitti hiivakakkujen mainostamisen onnistuneessa Yeast for Health -kampanjassa. He korostivat alun perin hiivan merkitystä iholle ja ruoansulatukselle hyödyllisten vitamiinien lähteenä. Heidän uudemmissa mainoksissaan on jo puhuttu paljon laajemmasta terveyshyötyistä, ja FTC on tuominnut ne. Hiivakakkujen suosio jatkui 1930-luvun loppupuolelle. Ravintohiivalla on pähkinäinen, juustomainen maku ja sitä käytetään usein ainesosana juuston korvikkeissa. Toinen suosittu käyttö on popcorn. Niitä voidaan käyttää myös perunamuusissa ja paistetuissa perunoissa sekä munakokkelissa. Ne tulevat hiutaleina tai keltaisena jauheena, jonka rakenne on samanlainen kuin maissijauhoilla. Australiassa niitä myydään joskus "kuumina hiutaleina". Vaikka ravintohiiva on yleensä kaupallinen tuote, aliedustetut vangit käyttivät kotitekoista hiivaa vitamiinipuutosten estämiseksi.

Probiootit

Jotkut probioottiset lisäravinteet sisältävät S. boulardii -hiivaa ruoansulatuskanavan luonnollisen kasviston ylläpitämiseksi ja palauttamiseksi. S. boulardii: n on osoitettu vähentävän akuutin ripulin oireita. antibiootit, matkustaminen ja HIV / AIDS 30).

Akvaarion harrastus

Akvaarion harrastajat käyttävät hiivaa usein hiilidioksidin (CO2) tuottamiseen kasvien ruokintaan akvaarioissa. Hiivan CO2-tasoja on vaikeampaa hallita kuin paineistettuja CO2-järjestelmiä. Hiivan edullisuus tekee siitä kuitenkin laajalti käytetyn vaihtoehdon..

Tieteellinen tutkimus

Useita hiivalajeja, erityisesti S. cerevisiae, käytetään laajalti genetiikassa ja solubiologiassa lähinnä siksi, että S. cerevisiae on yksinkertainen eukaryoottisolu, joka toimii mallina kaikille eukaryooteille, myös ihmisille, solujen perusprosessien, kuten kuten solusykli, DNA-replikaatio, rekombinaatio, solujen jakautuminen ja metabolia. Lisäksi hiivaa on helppo käsitellä ja viljellä laboratoriossa, mikä on johtanut tehokkaiden standardointimenetelmien, kuten kahden hybridin hiiva-analyysin, synteettisen geneettisen analyysin ja tetradanalyysin, kehittämiseen. Monet ihmisen biologiassa tärkeät proteiinit löydettiin ensin tutkimalla niiden homologeja hiivassa; nämä proteiinit sisältävät solusykliproteiinit, signalointiproteiinit ja entsyymit, jotka auttavat proteiinien prosessoinnissa. 32) 24. huhtikuuta 1996 ilmoitettiin, että S. cerevisiae on ensimmäinen eukaryootti, jonka 12 miljoonan emäsparin genomi sekvensoidaan kokonaan genomiprojektin osana. Tuolloin se oli monimutkaisin organismi, jolla oli täydellinen genomi ja jota oli kehitetty seitsemän vuoden aikana yli 100 laboratorion osallistumisella. 33) Toinen hiivatyyppi, jossa genomi eristettiin, on Schizosaccharomyces pombe, jonka tutkimus saatiin päätökseen vuonna 2002. 34) Se oli kuudes eukaryoottinen genomi, joka koostui 13,8 miljoonasta emäsparista. Vuodesta 2014 lähtien yli 50 hiivalajia on sekvensoinut ja julkaissut genomeja.

Geneettisesti muokatut biofaktorit

Erilaiset hiivatyypit on muunnettu geneettisesti tuottamaan tehokkaasti erilaisia ​​lääkkeitä, tekniikkaa, jota kutsutaan aineenvaihduntatekniikaksi. S. cerevisiae on helposti ohjelmoitavissa geneettisesti; sen fysiologia, aineenvaihdunta ja genetiikka ovat hyvin tunnettuja ja sopivia käytettäväksi ankarissa teollisuusympäristöissä. Geneettisesti muunnettuja hiivoja voidaan tuottaa erilaisia ​​kemikaaleja eri luokkiin, mukaan lukien fenolit, isoprenoidit, alkaloidit ja polyketidit. Noin 20% biofarmaseuttisista lääkkeistä valmistetaan S. cerevisiaessa, mukaan lukien insuliini, hepatiittirokotteet ja ihmisen seerumin albumiini. 35)

Patogeeninen hiiva

Jotkut hiivalajit ovat opportunistisia taudinaiheuttajia, jotka voivat aiheuttaa tartunnan ihmisille, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä. Cryptococcus neoformans ja Cryptococcus gattii ovat merkittäviä taudinaiheuttajia immuunipuutteisissa ihmisissä. Nämä ovat lajeja, jotka ovat ensisijaisesti vastuussa kryptokokkoosista, sienitaudista, joka vaikuttaa noin miljoonaan HIV / AIDS-potilaaseen ja joka aiheuttaa yli 600 000 kuolemaa vuosittain. Tämän hiivan soluja ympäröi kova polysakkaridikapseli, joka estää niitä tunnistamasta ja imemästä leukosyytteihin ihmiskehossa. Candida-suvun hiiva, toinen opportunististen taudinaiheuttajien ryhmä, aiheuttaa ihmisillä suun ja emättimen infektioita, joita kutsutaan kandidiaasiksi. Candidaa esiintyy yleisesti symbioottisena hiivana ihmisten ja muiden lämminveristen eläinten limakalvoissa. Joskus näistä samoista kannoista voi kuitenkin tulla patogeenisiä. Hiivasolut kasvattavat hyphal-prosessin, joka tunkeutuu paikallisesti limakalvoon aiheuttaen ärsytystä ja kudosten irtoamista. Patogeeninen hiivan kandidiaasi todennäköisesti alenevassa virulenssijärjestyksessä ihmisillä: C. albicans, C. tropicalis, C. stellatoidea, C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis, C. guilliermondii, C. viswanathii, C. lusitaniae ja Rhodotorula mucilaginosa. 36) Candida glabrata on toiseksi yleisin Candida C. albicansin jälkeen, aiheuttaen virtsateiden ja verenkierron infektioita (kandidemia).

Elintarvikkeiden saastuminen

Hiiva voi kasvaa elintarvikkeissa, joiden pH on matala (5,0 tai alle), ja sokereiden, orgaanisten happojen ja muiden helposti sulavien hiililähteiden läsnäollessa. 37) Kasvun aikana hiiva metaboloi joitain elintarvikkeiden komponentteja ja tuottaa aineenvaihdunnan lopputuotteita. Tämä johtaa elintarvikkeiden fysikaalisten, kemiallisten ja aistien ominaisuuksien muutoksiin sekä ruoan pilaantumiseen. Hiivakasvu elintarvikkeissa näkyy usein pinnalla, kuten juustoissa tai lihoissa, tai käymällä sokereita juomissa, kuten mehuissa ja puol nestemäisissä elintarvikkeissa, kuten siirapit ja hillot. Zygosaccharomyces-suvun hiivalla on pitkä käyttöikä epäpuhtaushiivana elintarviketeollisuudessa. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että nämä lajit voivat kasvaa korkeiden sakkaroosipitoisuuksien, etanolin, etikkahapon, sorbiinihapon, bentsoehapon ja rikkidioksidin pitoisuuksien ollessa läsnä. Metyleenisinistä käytetään elävien hiivasolujen testaamiseen 38). Enologiassa eniten pilaantunut hiiva on Brettanomyces bruxellensis.