Хотя времени уже и не шибко много, почему-то руки чесались.
В этот раз что-то решила написать про дрожжи и их применение. В последнее время почему-то вопрос часто всплывает в разговорах с народом.
Всем известно, что дрожжи используют при приготовлении хлеба. Многие также помнят, что есть пивные дрожжи (это дрожжи-сахаромицеты). Пожалуй, это наиболее известные сферы применения дрожжей, но не только. Есть среди них и патогенные формы - к примеру, другой вид, кандиды. Они вызывают грибковые поражения кожи, ногтей, а также слизистых (кандидозы). Дрожжи могут вырастать на долго лежащих продуктах (типа как плесень, они часто соседствуют, особенно на «мокрых» продуктах – колбаса, сыр, особенно мягкие виды. Дрожжи – это обычно такие розовато-рыжеватые колонии, вырастающие на поверхности.
Но все-таки больше всего дрожжи – это полезные для человека организмы. Те же кандиды (некоторые виды) и некоторые другие виды дрожжей могут входить в состав т.н. «чайного гриба», так популярного лет 15-20 назад.
Для начала немного общих положений. Во-первых, что такое дрожжи вообще? Это одноклеточные грибы, которые очень активно размножаются вегетативно (то есть делением клетки, почкованием). Замечу сразу, что дрожжи – это не бактерии, это не простейшие. Не животные и не растения. Это – грибы. Чем грибы отличаются? Итак, есть в живой природе разделение организмов на:
*прокариот, или доядерных, сюда относятся бактерии и т.н. архебактерии (многие из которых живут во всяком экстриме – типа горячих источников, кислоте и т.п.). У них нет оформленного ядра в клетке, и вся ДНК генома предствляет собой здоровенное кольцо, прикрепленное к клеточной стенке.
* вирусов. Уже упоминала, что это не микробы, они вообще имеют Неклеточное строение. Самые простые из них имеют только геном и белковую защитную оболочку. Никаких других приспособ для развития вирусы не имеют. Они могут развиваться и размножать геном только ВНУТРИ клетки хозяина. Какие-то вирусы поражают животных, какие-то – растения, а какие-то – даже бактерий! Со школы все помнят слово «бактериофаг» и страшного «паучка» с гексагональной головой. Так вот, это как раз вирус бактерий. Но да не о них речь сегодня.
* эукариот – у этих оформленное клеточное ядро, внутри которого геномная ДНК оформлена в виде хромосом. Тут вот как раз и человек, и растения, и грибы (в том числе дрожжи), и еще некоторые простейшие (типа всем со школы навязшей в зубах инфузории туфельки).

Чем же дрожжи принципиально отличаются от животных и растений, если и там, и там, и там есть одноклеточные формы? Животные не имеют оформленной «клеточной стенки» - просто пластичная мембрана и всё. У растений мембрана дополнена клеточной стенкой из полисахаридов типа целлюлозы*. А у грибов – из хитина (того самого, который еще в покровах насекомых). Это уже более сложная штука, чем полисахариды, не переваривается. Поэтому, кстати, и усвояемость у грибов при переваривании хуже – надо при пережевывании или приготовлении еды повредить клеточные стенки, а до содержимого целых клеток и можно не достать.

Итак, обобщая - дрожжи – это одноклеточные организмы, имеющие ядро, хитиновую клеточную стенку (то есть грибы), размножающиеся часто почкованием.

Итак, чем дрожжи нам могут быть полезны.

1. Про ГМО и продуцентов.
Сразу отмечу одну важную особенность грибов (помимо способности поднимать тесто и делать пиво). У них есть клеточное ЯДРО, что делает их ближе по свойствам к человеку, чем бактерии.
Полезно это тем, что сегодня многие вещества, к примеру, лекарства (гормоны типа инсулина или гормона роста) получаются с помощью микроорганизмов. Куда проще вырастить в банке микробов, заставив их синтезировать инсулин, а потом быстренько почистить его из среды, в которой росли микробы, чем выделять его из свиной печенки. Дешевле, проще, и БОЛЬШЕ.
К слову – заставить микробов делать человеческий инсулин можно ТОЛЬКО с помощью… ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ! То есть это – о ужас! – ГМО! Да, инсулин делают с помощью ГМО! Да, соматотропин, гормон роста, делают с помощью ГМО! Еще кучу всего делают с помощью ГМО! Да, я лично этим занималась, да, я молекулярный биолог и знаю все не понаслышке. И все идиоты, которые ратуют за «полный запрет ГМО» – могут заткнуться, потому что тогда мы лишимся не только «ГМО-продуктов»**, но и неимоверной кучи лекарств, которые им же спасают жизнь. Правда, обычно это называется «рекомбинантный» инсулин (а не ГМО-инсулин), и мы занимались в свое время генноинженерными работами (в ГОСструктуре) под лозунгом «генетики и селекции промышленных микроорганизмов» - чтоб не привлекать лишнее внимание таких вот кретиноидов. Но как ты ни «селекционируй» дрожжей – соматотропин они делать не станут, пока в их геном не запихаешь ген соматотропина, чисто генноиженерными методами…
Так вот, в чем преимущество грибов перед бактериями, которых как продуцентов ряда веществ тоже можно использовать. Хотя бактерии размножаются проще и быстрее грибов (дрожжей), но у них далеко не все белки человека формируются именно так, как должно быть. У бактерий (прокариот) процесс синтеза белка очень похож, но вот процесс его созревания изрядно отличается от эукариот (человек, животные, грибы). В каких-то случаях, когда белок простой, это не играет роли, и такие белки проще «отдавать» на синтез бактериям. А вот с некоторыми сложнее, там всякие модификации после собственно синтеза молекулы белка могут быть, которые бактерии не осилят. И в таких случаях без вариантов надо выбирать эукариотических продуцентов (то есть организмов, которые будут заданный белок вырабатывать, продуцировать). Из которых дрожжи наиболее удобны. В частности, вышеупомянутый гормон роста делают именно дрожжи. Чаще всего – тот же вид, что и пекарские, и пивные – сахаромицетов. Собственно, принимала в свое время участие в разработке его дрожжевого продуцента в одной из лабораторий.

2. Хлебопечение, всем известное. Польза дрожжей заключается в том, что когда тесто «подходит», дрожжи там размножаются, кушают и выделяют в процессе жизнедеятельности углекислый газ, который и «поднимает» тесто, наполняя его пузырьками, заполненными углекислотой. Поскольку оптимальная температура развития дрожжей - +30 по цельсию, чем ближе температура к этой точке, тем быстрее будет подходить тесто. Вот почему его ставят в место, где потеплее.

К слову, в чем разница между прессованными дрожжами и «саф моментом» и прочими сухими?
Прессованные – это охлажденные дрожжи, процессы в которых замедленны. Пока они «проснутся» - проходит какое-то время, поэтому обычно при использовании прессованных дрожжей рекомендуется сперва дать им постоять «проснуться» в теплом молоке с сахаром. Если их заморозить – процесс «просыпания» будет еще дольше
Сухие же дрожжи получают в процессе сублимации (она же лиофилизация). Заключается в том, что высушиваемый объект замораживают в жидком азоте (температура кипения -196 по Цельсию) – это происходит практически мгновенно. В результате объект буквально застывает в каком-то состоянии, даже не поняв, что с ним произошло. Дальше его запихивают в вакуум и высасывают молекулы воды. Но структура объекта сохраняется. Он не сморщивается, как при обычной сушке. Не меняет структуры. Остается точно как был, только без воды. Собственно, поэтому и «сублимация», что вода из твердого состояния переходит в парообразное, т.е. сублимируется.
При попадании такого объекта в жидкость он быстренько напитывается водой, и сразу же восстанавливает свои свойства. То же и с дрожжами. Если сублимированные кинуть в жидкость – они начинают размножаться почти сразу, без периода «раскачки». А так в целом что там дрожжи, что тут, никакой особой разницы между ними нет.

На первый раз это пока все. В следующей «серии» - про «штаммы», пивоварение, виноделие, самогоноварение, еще немного про ГМО-дрожжи и получение спирта из деревяшек, а также может что-то еще вспомню. Так сказать, to be continued :)


(*) К слову, целлюлоза (которую еще называют «клетчаткой») и крахмал имеют почти одинаковое по химии строение. Это полимеры глюкозы. Однако крахмал прекрасно переваривается в пищеварительном тракте человека, чего не скажешь про целлюлозу. Разница заключается только в виде химической связи между молекулами глюкозы. У крахмала и целлюлозы глюкозины соединяются между собой через разные атомы. В результате чего их не может гидролизовать один и тот же фермент. Поэтому крахмал мы перевариваем, а целлюлоза проходит нетронутой. Хотя «энергетическая ценность», которую любят писать на продуктах, формально у них будет одинаковая! А дело в том, что ее измеряют как тепло, выделяющееся при СГОРАНИИ вещества. Ну, конечно, гореть они будут одинаково, там совершенно без разницы, какая связь между глюкозами. По факту же с целлюлозы энергии человек не может получить. А с крахмала – очень даже.
(**) ГМО, демонизирование которых зашкаливает, и демонизируются они совершенно безграмотными журналюгами или купленными псевдо-учеными, которые несут страшную ахинею, а опыты, «подтверждающие» ужасы от ГМО, не выдерживаю и минимальной критики, поскольку даже если правда были поставлены, то совершенно неграмотно с точки зрения ученого-исследователя даже начинающего уровня.

http://arwerha.livejournal.com/157522.html