Из огромног краљевства гљива, које броји више од 100 хиљада врста, плијесни и квасци су најнеобичнија врста. Потенцијал и обим њихове употребе од стране људи је изузетно широк. Али осим оних који су корисни, способни да служе за добро, међу њима је пуно, чија штета утиче на различите сфере постојања.
Користећи плијесни и квасце
Историја истраживања
Проналазак микроскопа омогућио је људима да проучавају мале живе организме. Холанђанин Антхони ван Лееувенхоек сматра се откривачем микроталасног света, мада је први микроскоп дизајнирао Г. Галилео. А. Левенгук је био први који је описао сорте и облике микроорганизама. Постепено, ова студија је резултирала читавом науком која проучава њихову структуру, станиште, раст и услове репродукције, што се назива микробиологија. Оснивачем микробиологије сматра се француски научник Л. Пастеур који је открио способност микроорганизама не само да обрађују остатке мртвих органских једињења, већ и да прочишћавају воду и тло. Такође је доказао да су гљивице и квасни организми способни да обављају функције корисне за људе и наносе штету.
Са развојем микробиологије, руска научника учинила су многа важна открића: Л.С. Ценковски, И.И. Мечников, Н. Ф. Гамалеиа, Д.И.Ивановски и други. Уз њихову помоћ, први пут су постављени темељи доктрине антибиотика и појавила се наука о вирусима - вирологија.
Тренутно се пуно времена и труда посвећује проучавању плијесни, квасца, као и њиховој употреби и утицају, отварајући нове могућности за њихову употребу у многим секторима националне економије.
Опште карактеристике
Гљиве су укусни и здрави дарови природе, налазе се у шумама и ливадама, имају велика воћна тела. Али наука не познаје ништа мање корисне и разноврсније пронађене представнике овог краљевства - форме гљивица.
Појавили су се пре око 200 милиона година.
Неке су сорте мицелија, састоје се од влакнастих формација (једноструких или вишећелијских) - хифа.
Остали - до квасца (округле ћелије), множе се пупољком.
И последња врста - макромицети - оне су традиционалне гљиве по нашем разумевању.
Плијесни гљива
Плесни укључују микроскопске гљивице које се не могу видјети голим оком.
Њихов заједнички назив је микромицета - група гљива која припада нижим и делимично вишим. Према врсти хране они су сапротрофи. Њихова главна карактеристика је способност обраде остатака живих организама, претварања у органска и неорганска једињења. Али међу њима се могу наћи и паразити, као што је простирани пеницилус, смештајући се на површини јабука и узрокујући их да смеђу трулежи.
Распрострањеност у природи је готово свеприсутна. Тешко је преценити њихов значај у циклусу материје и енергије у биосфери. Нису избирљиви према животним условима: главна ствар за њих је топлота, висока влажност ваздуха и храњива подлога. Њихове колоније су способне да инфицирају органске и неорганске материје, формирајући карактеристичне плакове.
Ирина Селиутина (биолог):
Карактеристична карактеристика калупа је стварање плијесни на хранљивим састојцима. Може подсећати на паукову пахуљицу, бити пахуљаст или прашњав, и имати разне боје. Назив гљиве често се повезује са бојом плака: сива плијесан, зелена плесен, црна плијесан итд. Облик и боја калупа су систематске карактеристике. Један од неопходних услова за формирање калупа сматра се довољном влагом хранљивог супстрата и великом релативном влагом околног ваздуха. Већина плијесни су сапрофити, али међу њима су и необавезни паразити биљака, животиња и људи. Карактерише их врло широк спектар ензима, захваљујући којима могу да живе на различитим хранљивим материјама.
Структура већине калупа, упркос разноликости њихових врста, има заједничке особине. Њихов мицелијум има много разгранавања без формирања великих плодних тела. Њихово вегетативно тело састоји се од великог броја танких нити - хифа, које се шире по површини или унутар остатака живог организма. Међутим, може заузети велике површине и брзо расти. Они су еукариоти, односно њихове ћелије садрже језгро и генетски апарат у њему, за разлику од прокариота, којима припадају бактерије. Њихове ћелије не садрже хлорофил, што биљкама даје зелену боју и способност претварања угљендиоксида у хранљиве материје.
Размножавају се на следеће начине:
- вегетативно: по деловима мицелија који, ширећи се, почињу да постоје у хранљивом медијуму, као независни организам;
- сексуално: када се две полне ћелије удруже у формирање зиготе;
- асексуални: са формирањем неколико врста спора.
Квасац
Квасцу је потребан кисеоник за живот
Квасац припада једноћелијским гљивама, постоји више од 1500 врста представника аскомицета и базидиомицета. Сматрају се једним од најстаријих организама које људи гаје. Немају мицелијум. Облик ћелије је различит, а величине варирају од 6 - 12 микрона до 40 микрона. Ово су представници органотрофних еукариота који користе органске материје за исхрану да би добили угљен и енергију за живот.
Разликују се по томе што су по питању исхране захтевнији од плијесни. За живот ових једноћелијских организама потребан је кисеоник, али ако га нема, они добијају енергију из алкохола који се формирају током процеса ферментације. У анаеробним условима могу се хранити само глукозом, а у аеробним условима користе угљоводонике, органска и ароматична једињења, алкохоле и масти.
Квасац се размножава дељењем или пупољком или сексуално, а тај процес у оптималним условима одвија се великом брзином. Подела и пупољка одвијају се формирањем и, како расте, одвајањем од матичне ћелије нове, која је нарасла на одређену величину.
Врсте плијесни и квасца
Класификација калупа позната науци има више од 300 сорти. Таксономија најпознатијих од њих има следећи опис:
- Пеницилли: најпознатији највиши представници рода постојећих калупа. Налазе се на разним местима, њихово природно станиште је тло. Укључује врсте путем храњења - сапротрофе и слабе паразите. Подела се заснива на структурним особинама конидиофора и зависи од слојевитости четкица са конидијама. Антибиотик пеницилин један је од њихових најпознатијих производа. 1929. шкотски микробиолог А. Флеминг први је открио антибактеријски ефекат на представника рода и из њега изоловао супстанцу која је добила назив "пеницилин". Плодна тела око 40 њихових врста изгледају као цлестотхециа, видљива без посебних оптичких средстава и различитих боја. Мицелијум је разгранат и транспарентан. Размножава се спорама.
- Аспергиллус: виши аеробни калупи који формирају лепршаве колоније равних облика. Мицелијум има сепсе и шири се спорама. Изузетно отпоран на спољашње утицаје. Они више воле супстрате обогаћене кисеоником и угљеником - полисахариде и моносахариде, а инфицирају и врсте шкроба које садрже хлеб и друге прехрамбене производе. Гљиве Аспергиллус се разликују од пеницилли-а по томе што им плодни влакна на врховима имају задебљања са шипкастим израслима, који углавном подсећају на "дрхтаву главу". Управо се из тих обраста одвајају ланци спора.
- Мукор: род нижих калупа који је распрострањен у тлу, чији је мицелијум једна велика разграната вишенаменска ћелија која нема преграде. Врх сваког безбојног спорангиофора, који досеже дужину неколико центиметара, завршава се у црној глави у којој сазријевају споре. Ове гљивице формирају плијесан на храни и одликује их способност изазивања микоза (гљивичних болести). Мукори су сапротрофи по врсти хране.
- Фусариум: анаморфни плијесан, представник асцомицотацеае. Њена врста наноси значајну штету националној економији, утичући на биљке и животиње. Узрокују разне болести колективно познате као фусаријум... Неке су у стању да се развију у симбиози са биљкама, живећи на њиховим коренима и производе ослобађање супстанци које благотворно делују на биљку.
Гљиве квасца подељене су у групе према начину репродукције и неким другим карактеристикама. Постоје неспорогени или аспорогени и спорогени или спорогени. Први се често називају квасцем и разликују се следећи родови:
- Цандида: формира лажни мицелијум и размножава се пупољком.
- Торулопсис: има округле и овалне ћелије, не формирају псеудомицелијум и лоше ферментирају угљене хидрате, често су штеточине.
- Родоторула: множе се на храни, формирајући пигменте - црвене, жуте, ружичасте и црне.
Породице се разликују од одељења квасца који формира споре:
- Саццхаромицетес: одликују се способношћу ферментације шећера
- Сцхизосаццхаромицетес: користи се у ферментацијској индустрији (у производњи алкохолних пића, алкохола, сирћета, квасца итд.)
- Шифра шећера: припадају штеточинама ове индустрије.
Људска употреба
Калупи се користе у многим областима људске активности. Њихова улога је посебно важна у прехрамбеној индустрији и медицини.
Међутим, они не доносе увек користи, доносећи штету и губитке, присиљавају да троше много средстава, напоре на борбу против њих и њихов разорни утицај.
У прехрамбеној индустрији
Квасац је пронашао свој пут у кувању
Калуп и квасац користе се у прехрамбеној индустрији.
Код печења користи се квас - он даје порозности хлеба, додатним храњивим својствима и повећава његов век трајања складиштења. А њима се додаје и ензим амилаза, излучен плијесни, побољшава његову арому и укус. Истовремено, други ензим - инвертаза - повећава рок трајања кондиторских производа.
За производњу алкохола користи се посебна квасна гљивица изолована из алги, а за вино - чисте културе одређене врсте квасца које јој дају посебан укус и арому.
У производњи сира и ферментираних млијечних производа користе се културе квасца и неке врсте плијесни. Упоредо са бактеријама, гљивице учествују у ферментацији млека за производњу кефира. У производњи сирева користе се гљиве рода Торула за ферментацију. А њихов представник из клана Пенициллум, тзв. "Племенити калуп", неопходан је за добијање сорти "Цамемберт", "Рокуефорт" и "Брие", дајући им карактеристичну структуру (са присуством плавкастог плијесни у дебљини масе сира) и јединствен укус.
Квалитет меса и рибљих производа побољшава се ензим протеиназа гљивичног порекла. Од сировог и тврдог меса или рибе лошег квалитета, чини нежан и мекан производ, побољшавајући и његов укус. Квасна гљивица рода Торулопсис, додата путеру, не дозвољава да на њу утичу друге врсте плијесни, што значајно нарушава његов укус и скраћује рок трајања. А аспергиллус, чији конидије изгледају као црна плесен, ствара лимунску киселину.
У пољопривреди и другим индустријама
У пољопривреди се такође широко користе калупи и супстанце настале из њих. Трицходермин добијен из њих успешно инхибира раст патогених микроорганизама који инфицирају биљке. У борби против њих користе се неке врсте плијесни опасних по инсекте. Неке гљиве из рода Фусариум поспјешују раст биљака и повећавају њихову продуктивност.
Међутим, међу њима има пуно паразита одговорних за кварење и скраћивање рока трајања производа, који током виталне активности ослобађају токсине. Они чак могу довести до спонтаног сагоревања запаљивих производа - сена, сламе, крмних култура. Пестициди се користе за борбу против њих.
Медицинска употреба
Калуп људи широко користе у лековите сврхе. Помоћ њиховог представника, пеницилума, непроцењива је у стварању антибиотика пеницилина, чији је изглед помогао да се спаси здравље милиона људи. Данас су цефалоспорини једна од најпопуларнијих и најефикаснијих група. Развој микробиологије омогућио је спровођење тестова у којима су третирањем калупа хемијским мутагенима добијени њихови нови облици - анкомицети, који производе пеницилин, стрептомицин и производе друге антибиотике у великим количинама.
Једнако важни лекови добијени из плијесни су статини који се користе за снижавање холестерола и лијечење атеросклерозе.
Употреба квасца у медицини није мање важна. У осушеном облику користе се за добијање лекова и додатака исхрани, у течном облику се користе за лечење алергија и обнављање микрофлоре гастроинтестиналног тракта.
Калупи и квасци. Видео туториал за биологију 5. разред
Калупи и квасци | Биологија, разред 6, бр. 9 | Инфо лекција
Калупи и квасци. 5. разред биологије.
Патогене гљиве и мере контроле
Температурни и влажни услови наших кућа су у неким случајевима добри за размножавање и живот плијесни.
Особа често има алергијску реакцију на гљивице из плесни. Ефекат црне плијесни у кући је ослобађање токсина. Они улазе у респираторни тракт, подривајући здравље и изазивајући различите компликације. Да би се уништила црна плијесан, дезинфекција се врши употребом средстава која уништавају штетне сојеве и мјерама за борбу против влаге.
Отровање плијесном храном такође је опасно. Најопаснија од њих је жута гљива Аспергиллус која има тенденцију да расте на различитим прехрамбеним супстратима - махунаркама и уљаним семенкама, какау, кафи, сушеној риби, џему.
Чак и у високотехнолошкој производњи полимерних материјала важан је задатак заштитити их од биолошких оштећења патогеним плијеснима. Одређивање параметара отпорности полимера на такве агенсе помаже у спречавању њихове деградације и продужавању радног века.
Закључак
Информације о развоју науке о микробиологији и чињенице које је открива стално се ажурирају. Људски задатак је усмеравање својстава калупа у правом смеру.