Z obrovského kráľovstva húb sú najobvyklejšími druhmi, ktoré tvoria viac ako 100 tisíc druhov, plesní a kvasiniek. Potenciál a rozsah ich použitia ľuďmi je extrémne široký. Ale okrem tých, ktorí sú užitoční, schopní slúžiť dobru, je medzi nimi veľa, ktorých poškodenie ovplyvňuje rôzne sféry existencie.
Použitie plesní a droždia
História výskumu
Vynález mikroskopu umožnil ľuďom študovať malé živé organizmy. Holanďan Anthony van Leeuwenhoek je považovaný za objaviteľa mikrosveta, hoci prvý mikroskop navrhol G. Galileo. A. Levenguk ako prvý opísal odrody a formy mikroorganizmov. Výsledkom tejto štúdie bola postupne celá veda, ktorá študovala ich štruktúru, prostredie, podmienky pre rast a reprodukciu, ktorá sa nazýva mikrobiológia. Za zakladateľa mikrobiológie sa považuje francúzsky vedec L. Pasteur, ktorý objavil schopnosť mikroorganizmov nielen recyklovať zvyšky mŕtvych organických zlúčenín, ale aj čistiť vodu a pôdu. Dokázal tiež, že huby a kvasinkové organizmy sú schopné vykonávať funkcie prospešné pre ľudí a spôsobujúce ujmu.
S rozvojom mikrobiológie urobili ruskí vedci veľa významných objavov: L..Ssenkovsky, I.I. Mechnikov, N. F. Gamaleya, D.I. Ivanovsky a ďalší. S ich pomocou sa po prvýkrát položil základ doktríny antibiotík a objavila sa veda o vírusoch - virologia.
V súčasnosti sa veľa času a úsilia venuje štúdiu plesní, kvasiniek, ako aj ich využívaniu a pôsobeniu, čím sa otvárajú nové možnosti ich použitia v mnohých odvetviach národného hospodárstva.
Všeobecné charakteristiky
Huby sú chutné a zdravé dary prírody, vyskytujú sa v lesoch a lúkach, majú veľké ovocné telá. Ale veda vie o nič menej užitočných a rozmanitejších nájdených predstaviteľov tohto kráľovstva - plesňové formy húb.
Objavili sa asi pred 200 miliónmi rokov.
Niektoré odrody sú myceliálne, pozostávajúce z vláknitých útvarov (jednoduchých alebo viacbunkových) - hýf.
Iní - na kvasinky (okrúhle bunky) sa množia pučaním.
A posledné druhy - makromycety - sú podľa nášho chápania tradičné huby.
Plesňové huby
Plesne zahŕňajú mikroskopické huby, ktoré nie je možné vidieť voľným okom.
Ich bežný názov je micromycetes - skupina húb patriacich k nižším a čiastočne vyšším. Podľa druhu jedla sú to saprotrofy. Ich hlavnou charakteristikou je schopnosť spracovať zvyšky živých organizmov a premeniť ich na organické a anorganické zlúčeniny. Medzi nimi však nájdeme aj parazity, ako je penicilus prostaty, usadenie na povrchu jabĺk a spôsobenie mäkkej hnedej hniloby.
Distribúcia v prírode je takmer všadeprítomná. Je ťažké preceňovať ich význam v cykle hmoty a energie v biosfére. Nie sú vyberaví na životné podmienky: hlavnou vecou pre nich je teplo, vysoká vlhkosť a živné médium. Ich kolónie sú schopné infikovať organické a anorganické látky a tvoriť charakteristické plaky.
Irina Selyutina (biológ):
Charakteristickým rysom plesní je tvorba plesní na živinách. Môže sa podobať pavučine, je našuchorený alebo zaprášený a môže mať rôzne farby. Názov huby sa často spája s farbou plaku: sivá pleseň, zelená pleseň, čierna pleseň atď. Tvar a farba formy sú systematické znaky. Jednou z nevyhnutných podmienok na tvorbu plesní je dostatočná vlhkosť živného substrátu a vysoká relatívna vlhkosť okolitého vzduchu. Väčšina plesní sú saprofyty, ale medzi nimi sú tiež nepovinné parazity rastlín, zvierat a ľudí. Vyznačujú sa veľmi širokou škálou enzýmov, vďaka ktorým môžu žiť na rôznych živinách.
Štruktúra väčšiny plesní má napriek rozmanitosti svojich druhov spoločné rysy. Ich mycélium má mnoho dôsledkov bez toho, aby tvorilo veľké plodnice. Ich vegetatívne telo sa skladá z veľkého počtu tenkých vlákien - hýf, šíriacich sa na povrchu alebo vo vnútri zvyškov živého organizmu. Môže však zaberať veľké oblasti a rýchlo rásť. Sú to eukaryoty, to znamená, že ich bunky obsahujú jadro a genetický aparát v ňom, na rozdiel od prokaryotov, ku ktorým patria baktérie. Ich bunky neobsahujú chlorofyl, ktorý dáva rastlinám zelenú farbu a schopnosť premieňať oxid uhličitý na živiny.
Reprodukujú sa nasledujúcimi spôsobmi:
- vegetatívne: časťami mycélia, ktoré sa šíri, začína existovať v živnom médiu ako nezávislý organizmus;
- sexuálne: keď sa dve pohlavné bunky spoja a vytvoria zygotu;
- asexuálne: s tvorbou niekoľkých druhov spór.
Droždie
Kvasinky potrebujú k životu kyslík
Kvasinky patria medzi jednobunkové huby, existuje viac ako 1500 druhov predstaviteľov ascomycet a basidiomycet. Sú považované za jeden z najstarších organizmov, ktoré ľudia kultivujú. Nemajú mycélium. Tvar buniek je odlišný a ich veľkosť sa pohybuje od 6 do 12 mikrónov do 40 mikrónov. Sú to predstavitelia organotrofných eukaryotov, ktoré používajú organickú hmotu na výživu, aby získali uhlík a energiu na celý život.
Líšia sa tým, že sú z hľadiska výživy náročnejšie ako plesne. Na životnosť týchto jednobunkových organizmov je potrebný kyslík, ale v prípade ich absencie prijímajú energiu z alkoholov vytvorených počas fermentačného procesu. Za anaeróbnych podmienok sa môžu živiť iba glukózou a v aeróbnych podmienkach sa používajú uhľovodíky, organické a aromatické zlúčeniny, alkoholy a tuky.
Kvasinky sa množia delením alebo pučaním alebo sexuálne a tento proces sa za optimálnych podmienok vyskytuje vysokou rýchlosťou. Rozdelenie a pučanie sa uskutočňuje cez formáciu a, ako rastie, oddelenie od materskej bunky novej bunky, ktorá sa rozrástla na určitú veľkosť.
Druhy plesní a droždia
Klasifikácia známych plesní má viac ako 300 odrôd. Taxonómia najznámejších z nich má nasledujúci opis:
- penicillata: najslávnejšie najvyšší predstavitelia rodu existujúcich foriem. Nachádzajú sa na rôznych miestach, ich prirodzeným prostredím je pôda. Zahŕňa druhy prostredníctvom kŕmenia - saprotrofy a slabé parazity. Rozdelenie je založené na štrukturálnych vlastnostiach konídioforov a závisí od vrstvenia kefiek konídiami. Antibiotikum penicilín je jedným z ich najznámejších produktov. V roku 1929 škótsky mikrobiológ A. Fleming prvýkrát odhalil antibakteriálny účinok u zástupcu rodu a izoloval z neho látku, ktorá bola pomenovaná „penicilín“. Plodnice približne 40 druhov z nich vyzerajú ako škvrnitosť, viditeľná bez špeciálnych optických prostriedkov a majú rôzne farby. Jeho mycélium je vetvené a priehľadné. Reprodukuje spóry.
- Aspergillus: vyššie aeróbne formy, ktoré tvoria nadýchané, ploché kolónie. Mycélium má septu a šíria sa spóry. Mimoriadne odolný voči vonkajším vplyvom. Uprednostňujú substráty obohatené o kyslík a uhlík - polysacharidy a monosacharidy, infikujú tiež druhy obsahujúce škrob, ktoré sa nachádzajú v chlebe a iných potravinárskych výrobkoch. Huby Aspergillus sa líšia od penicíl v tom, že ich ovocné vlákna v hornej časti majú zahusťovanie vyrastené v tvare tyčiniek, ktoré sa zvyčajne podobajú „chlpatej hlave“. Z týchto výrastkov sú reťaze spór oddelené.
- Mukor: rod dolných plesní rozšírený v pôde, ktorého mycélium je jedna veľká rozvetvená viacjadrová bunka, ktorá nemá priečky. Vrchol každej z jeho bezfarebných sporangioforov s dĺžkou niekoľko centimetrov končí čiernou hlavou, v ktorej spory dozrievajú. Tieto huby tvoria na potravinách pleseň a vyznačujú sa tým, že spôsobujú mykózy (plesňové choroby). Mukory sú saprotrofy podľa typu potravín.
- Fusarium: anamorfná forma, zástupca ascomycotaceae. Jeho druh spôsobuje značné škody na národnom hospodárstve a ovplyvňuje rastliny a zvieratá. Príčina rôznych chorôb kolektívne známych ako Fusarium... Niektoré sa dokážu rozvíjať v symbióze s rastlinami, ktoré žijú na svojich koreňoch a produkujú uvoľňovanie látok, ktoré majú priaznivý vplyv na rastlinu.
Huby z kvasníc sa delia do skupín podľa spôsobu rozmnožovania a niektorých ďalších charakteristík. Existujú nesporogénne alebo asporogénne a sporogénne alebo sporogénne látky. Prvé sa často nazývajú kvasinkové a rozlišujú sa nasledujúce rody:
- candida: tvorí falošné mycélium a vynáša sa pučením.
- Torulopsis: má okrúhle a oválne bunky, netvorí pseudomycelium a zle fermentuje uhľohydráty, často sú škodcami.
- Rodotorula: množia sa na potravinách a tvoria pigmenty - červené, žlté, ružové a čierne.
Rodiny sa líšia od oddelenia kvasiniek tvoriacich spóry:
- Saccharomycetes: sa vyznačujú schopnosťou fermentovať cukry
- Schizosaccharomycetes: používa sa vo fermentačnom priemysle (na výrobu alkoholických nápojov, alkoholu, octu, kvasiniek atď.)
- Cukrová kód: patria k škodcom tohto odvetvia.
Ľudské použitie
Plesne sa používajú v mnohých oblastiach ľudskej činnosti. Ich úloha je obzvlášť dôležitá v potravinárskom priemysle a medicíne.
Nie vždy však prinášajú výhody, spôsobujú škody a straty, nútia minúť veľa finančných prostriedkov, bojovať proti nim a ich ničivý vplyv.
V potravinárskom priemysle
Kvasinky si našli cestu do varenia
Plesne a kvasnice sa používajú v potravinárskom priemysle.
Pri pečení sa používajú droždie - dáva pórovitosti chleba, ďalším výživovým vlastnostiam a zvyšuje jeho čerstvú skladovaciu dobu. A enzým amylázy, ktorý sa k nim pridáva, vylučovaný plesňou, zlepšuje arómu a chuť. Súčasne ďalší enzým - invertáza - predlžuje trvanlivosť cukroviniek.
Na výrobu alkoholu sa používa špeciálna kvasinková huba izolovaná z rias a na víno - čisté kultúry určitého druhu kvasníc, ktoré mu dodávajú osobitnú chuť a arómu.
Pri výrobe syrov a fermentovaných mliečnych výrobkov sa používajú kvasinkové kultúry a niektoré druhy plesní. Spolu s baktériami sa huby podieľajú na fermentácii mlieka na výrobu kefíru. Pri výrobe syrov sa na ich kvasenie používajú huby rodu Torula. A ich zástupca z klanu Penicillum, tzv. „Ušľachtilá pleseň“ je nevyhnutná na získanie odrôd „Camembert“, „Roquefort“ a „Brie“, ktoré im dávajú charakteristickú štruktúru (s prítomnosťou modrastej plesne v hrúbke syrovej hmoty) a jedinečnú chuť.
Kvalitu mäsových a rybích výrobkov zlepšuje enzýmová proteináza plesňového pôvodu. Zo surového a tvrdého mäsa alebo rýb nízkej kvality vyrába jemný a mäkký produkt, ktorý tiež zlepšuje jeho chuť. Kvasinková huba z rodu Torulopsis, pridaná do masla, neumožňuje jej ovplyvnenie inými druhmi plesní, ktoré významne zhoršujú jej chuť a skracujú trvanlivosť. A aspergillus, ktorého konídie vyzerajú ako čierna pleseň, produkuje kyselinu citrónovú.
V poľnohospodárstve a iných priemyselných odvetviach
V poľnohospodárstve sa tiež bežne používajú plesne a látky z nich odvodené. Trichodermín získaný z nich úspešne inhibuje rast patogénnych mikroorganizmov, ktoré infikujú rastliny. Niektoré druhy plesní, ktoré sú nebezpečné pre hmyzích škodcov, sa používajú v boji proti nim. Niektoré huby rodu Fusarium podporujú rast rastlín a zvyšujú ich produktivitu.
Medzi nimi je však veľa parazitov zodpovedných za znehodnotenie a skrátenie doby použiteľnosti produktov, ktoré uvoľňujú toxíny v priebehu svojej životnej činnosti. Môžu dokonca viesť k samovoľnému horeniu horľavých produktov - sena, slamy, krmovín. Pesticídy sa používajú na boj proti nim.
Lekárske použitie
Plesne ľudia bežne používajú na liečebné účely. Pomoc ich zástupcu, penicilea, je neoceniteľná pri vytváraní antibiotického penicilínu, ktorého vzhľad pomohol zachrániť zdravie miliónov ľudí. V súčasnosti sú cefalosporíny jednou z najpopulárnejších a najúčinnejších skupín. Vývoj mikrobiológie umožnil uskutočňovať testy, pri ktorých sa plesňami chemickými mutagénmi získali formy - ancomycety, ktoré produkujú penicilín, streptomycín a produkujú ďalšie antibiotiká vo veľkých množstvách.
Nemenej dôležitými liečivami získanými z plesní sú statíny, ktoré sa používajú na zníženie cholesterolu a liečbu aterosklerózy.
Použitie kvasiniek v medicíne nie je o nič menej dôležité. V sušenej forme sa používajú na získanie liekov a doplnkov výživy, v tekutej forme sa používajú na liečbu alergií a obnovu mikroflóry gastrointestinálneho traktu.
Plesne a droždie. Výukový program pre biológiu s videom 5. stupeň
Plesne a droždie Biológia stupňa 6 # 9 | Informačná lekcia
Plesne a droždie. Biologický stupeň 5.
Patogénne huby a kontrolné opatrenia
Teplota a vlhkosť našich domov sú v niektorých prípadoch dobré pre reprodukciu a životnosť plesňových húb.
Osoba má často alergickú reakciu na plesňové huby. Účinok čiernej plesne v domácnosti je uvoľňovanie toxínov. Vstupujú do dýchacích ciest, narúšajú zdravie a vyvolávajú rôzne komplikácie. Na zničenie čiernej plesne sa dezinfekcia vykonáva pomocou činidiel, ktoré ničia škodlivé kmene a opatrenia na boj proti vlhkosti.
Otrava plesnivými potravinami je tiež nebezpečná. Najnebezpečnejšou z nich je žltá huba Aspergillus, ktorá má tendenciu rásť na rôznych potravinových substrátoch - strukoviny a olejniny, kakao, káva, sušené ryby, džemy.
Dokonca aj pri výrobe najmodernejších polymérových materiálov je dôležitou úlohou chrániť ich pred biologickým poškodením patogénnymi plesňami. Stanovenie parametrov rezistencie polymérov voči takýmto činidlám pomáha predchádzať ich degradácii a predlžuje životnosť.
Záver
Informácie o vývoji vedy mikrobiológie a ňou odhalené fakty sa neustále aktualizujú. Ľudskou úlohou je nasmerovať vlastnosti plesní správnym smerom.