酵母菌:人类的第一种“家养微生物”

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  摘 要: 本文介绍了酵母菌的生理特点及生活应用。
  关键词: 酵母菌 结构 实用价值
  
  酵母菌,一群主要进行芽殖、低等的单细胞真菌的总称。酵母菌是人类应用比较早的,也是应用最为广泛的人类第一种“家养微生物”,我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒。对酵母菌的早期研究是出于对发酵现象的兴趣。现代人们经常利用它的发酵作用制造各种发面食品和酿酒。
  1.酵母菌的分布
  酵母菌分布很广,主要生长在偏酸性的含糖环境中。如水果、蔬菜、蜜饯的表面和在果园土壤中,动物排泄物、牛奶、油田和炼油厂附近土层中也很易分离到能利用的酵母菌。
  2.菌落特点
  大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似,但比细菌菌落大而厚,菌落表面光滑、湿润、粘稠,容易挑起,菌落质地均匀,正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一,菌落多为乳白色,少数为红色,个别为黑色。
  3.细胞的形态、大小,以及结构
  3.1形态:通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。
  3.2大小:一般宽约1-5μm,可达10μm以上,长约5-20μm可达50μm,比细菌大几倍至几十倍。
  3.3结构:酵母菌无鞭毛,不能游动。与高等生物相类似,属真核生物。但不存在高等动植物种普遍存在的高尔基体,而具有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等,有的还具有微体。
  4.繁殖方式
  酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类。
  4.1无性繁殖包括:芽殖、裂殖和芽裂殖。
  4.1.1芽殖是酵母菌最常见的繁殖方式。在良好的营养和生长条件下,酵母生长迅速,这时,可以看到所有细胞上都长有芽体,而且在芽体上还可形成新的芽体,所以经常可以见到呈簇状的细胞团。
  4.1.2裂殖:是少数酵母菌借助于细胞横分裂而繁殖的方式,其过程是细胞伸长,核分裂为二,然后细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个相等大小的、各具有一个核的子细胞。进行裂殖的酵母菌种类很少,例如裂殖酵母属的八孢裂殖酵母等。
  4.1.3芽裂殖:是上述芽殖和裂殖的中间类型。少数酵母菌在一端出芽的同时在芽基处形成隔膜,把母细胞与子细胞分开,这种方式就是芽裂殖。
  4.2有性繁殖:在合适的条件下接合子经减数分裂,双倍体核分裂为4-8个单倍体核,形成子囊孢子,包含在由酵母菌细胞壁演变来的子囊中。子囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。
  5.酵母菌的生长条件
  5.1营养:酵母菌同其它活的有机体一样需要相似的营养物质,像细菌一样它有一套胞内和胞外酶系统,用以将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质,属于异养型生物。
  5.2水分:像细菌一样,酵母菌必须有水才能存活,但酵母需要的水分比细菌少,某些酵母能在水分极少的环境中生长。如蜂蜜和果酱,这表明它们对渗透压有相当高的耐受性。
  5.3酸度:酵母菌能在pH值为3.0-7.5的范围内生长,最适宜的pH值为4.5-5.0。
  5.4温度:在低于水的冰点或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长,最适宜的生长温度一般在20℃-30℃。
  5.5氧气:酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长。即酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧的情况下,它把糖分解成二氧化碳和水,有氧存在时,酵母菌生长较快。在缺氧的情况下,酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
  6.酵母菌的实用价值
  酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素,蛋白质中氨基酸的含量除蛋氨酸比动物蛋白低外,苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸等含量均较高,氨基酸组成比较完全。所以也可以做成高级营养品添加到食品中,或用作饲养动物的高级饲料。因此,以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母,食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。
  又由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。
  因酵母菌属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。
  近年来,随着世界人口的不断增长和动植物资源的短缺,从微生物中获得蛋白质(单细胞蛋白)是解决人类蛋白质食物资源的一条重要而有效的途径。
  7.酵母菌的危害
  有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。
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