162215389 2 Microorganisme 1 Drojdii Note de Curs

Microbiologie general Note de curs, CEPA II Conf. univ. dr. Marian JELEA

1

2. CARACTERIZAREA PRINCIPALELOR GRUPE DEMICROORGANISME CU IMPORTAN N INDUSTRIA ALIMENTAR

2.1. DROJDII (LEVURI)

Drojdiile reprezint un grup taxonomic complex i heterogen de microorganime monocelulare de tip eucariot care se nmulesc prin nmugurire (mitoz), ca form general de reproducere i n mod particular, prin ascospori formai pe cale asexuat i sexuat (n urma proceselor de conjugare ntre celule).

Importan i rol. Avnd drept caracteristic principal capacitatea de a produce fermentarea glucidelor simple n anaerobioz, cu formare de alcool etilic i dioxid de carbon, drojdiile fermentative sunt utilizate industrial n biotehnologii alimentare la fabricarea spirtului de fermentaie, a vinului, a berii i pinii. Drojdiile au o compoziie chimic valoroas i dup cultivare n condiii de aerare i prelucrare sunt utilizate ca surs de proteinen alimentaia uman (cu denumirea da SCP single cell protein proteine din monocelulare) sau n alimentaia animalelor, deoarece, pe lng 45-55% protein brut s.u., aduc n raie aminoacizi i vitamine ale grupului B.

n microbiologia industrial din biomasa de drojdie se obin: plasmolizate, autolizate, folosite ca aditivi alimentari sau pentru mbogirea n substane azotate a mediilor de cultur destinate fermentaiilor. Cu ajutorul drojdiilor se pot obine avantajos. n condiii industriale, vitaminele hidrosolubile (B1, B2, PP, ergosterol), enzime (-fructofuranozidaza i -galactozidaza), iar prin metode de inginerie genetic, din mutani ai speciei Saccharomyces cerevisiae, s-a obinut interferonul substan cu efect antiviral i citostatic.

Rspndire n natur. Drojdiile au o larg rspndire n mediul ambiant, fiind ntlnite n toate habitatele naturale: sol, ape, aer, plante, animale.

n sol, celulele de drojdie se ntlnesc n straturile superficiale, pn la adncimi de aproximativ 30 cm, n concentraii de 102-2x105 g-1. Cantitatea crete n solurile viilor i grdinilor, ca urmare a mbogirii solului n substane nutritive furnizate de fructele care cad la sol i sufer lent putrezirea. Din sol, prin aciunea unor factori fizici, mecanici i biologici, microorganismele ajung temporar n aer i se rspndesc la distane mari; din sol i aer drojdiile pot ajunge n ape, unele specii fiind ntlnite chiar la adncimi de 4000 m.

n mod permanent, drojdiile se afl n microbiota epifit a plantelor(flori, fructe, frunze, rdcini).

Rspndirea drojdiilor este favorizat de insecte, care, o dat cu nectarul/sucul, preiau i celule de drojdii care pot hiberna n tractul digestiv al insectelor. n organismul animal, drojdiile sunt prezente n biocenoza intestinal i se elimin pe ci naturale prin produsele de dejecie; n cantitpi mai reduse se ntlnesc n cavitatea bucal i pe piele.

Un grup restrns de drojdii sunt patogene (Candida albicans, Cryptococcus neoformans) i dau mbolnviri la om i la animale.

Caractere morfologice. Celula de drojdie are n mod obinuit form sferic, oval sau cilindric, cu dimensiuni medii de la 4-14 m. Unele tulpini sunt monomorfe, deci prezint n cultura pur celule de un singur tip morfologic, iar altele sunt dimorfe sau polimorfe.

Forma i dimensiunea celulelor este un caracter de gen i specie, dar acestea pot fi influenate de starea fiziologic i de condiiile de cultivare. Dintre formele caracteristice unor genuri, cu importan n industria alimentar, se menioneaz:

- forma oval (elipsoidal) specific drojdiilor fermentative ce aparin genului Saccharomyces;- forma sferic predomin la drojdii din genul Torulopsis;- forma apiculat (de lmie), ntlnit la genurile Kloeckera i Hanseniaspora;- forma cilindric (alungit), specific drojdiilor din genul Candida i genul Pichia;


2

- forma de sticl, specific drojdiilor din genul Saccharomyces.Structura celulei de drojdie. Celula eucariot de drojdie se deosebete puin de

celula animal; de celula vegetal se difereniaz prin absena cloroplastelor i a nveliului celulozic. Unele structuri subcelulare se pot vizualiza cu ajutorul microscopului fotonic (nucleu, mitocondrii, vacuole, perete celular, citozol), n timp ce ultrastructurile (membrana citoplasmatic, reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi .a.) au putut fi observate doar cu microscopul electronic - x 20 000 (fig. 1.). Cunoaterea organizrii arhitecturale complexe a celulei de drojdie este util pentru nelegerea potenialului funcional al diferitelor componente.

Fig. 1. Organizarea intern a celulei de drojdie:cm cicatrice mugural; G corp Golgi; Lz lizozomi; Mt mitocondrie; N nucleu; n nucleol; Pc perete celular; Pl plasmalem; RE reticul endoplasmic; V vacuol.

nveliurile celulare sunt reprezentate de peretele celular i plasmalem, care limiteaz celula i intervin n toate procesele biologice fundamentale ce se desfoar la nivel celular.

Peretele celular are o grosime de aproximativ 250 nm i poate s reprezinte o pondere de 5-15 % din biomasa uscat de drojdie. Din punct de vedere structural, peretele celular are aspect laminar i este alctuit din 2-3 straturi.

Stratul extern are o suprafa rugoas i n anumite zone prezint aa-numite cicatrice mugurale, locul de desprindere a celulelor rezultate prin nmugurire. n componena stratului extern predomin mananul cuplat prin legturi covalente i radicali fosfat din molecule de proterine, formnd complexe macromoleculare.

Stratul intern are o suprafa ornamentat cu riduri proeminente, formate din fibre constituite din molecule liniare de glucan, care formeaz complexe cu proteine i asigur rigiditatea sau elasticitatea peretelui celular.

La nivelul peretelui celular sunt localizate i enzime (invertaza, fosfataza, endoglucanaze, permeaze) implicate n biosinteza compuilor peretelui celular i n procesele de transfer al substanelor. Peretele celular are rol esenial n asigurarea formei celulei i de pretecie fa de factorii mediului ambiant. n cooperare cu plasmalema particip la creterea i reproducerea celular, n biosintez i catabolism. Prin ndeprtarea peretelui celular, prin metode enzimatice, se obin protoplati folosii n ingineria genetic pentru obinerea prin fuziune a hibrizilor cu importan practic. Prin amplasarea protoplatilor pe mediu nutritiv, n timp de 8-12 ore, are loc regenerarea peretelui celular.

Plasmalema (membrana citoplasmatic) reprezint un strat lamelar cu o grosime de circa 8-9 nm, care delimiteaz protoplastul la exterior. Plasmalema este o structur de natur lipoproteic n care lipidele (fosfolipide, steroli, acizi grai nesaturai) reprezint 23-30%, iar proteinele (glicoproteine) 30-33% din masa nativ a membranei. Plasmalema este sediul


3

complexelor multienzimatice cu rol n biodinteza poliglucidelor din peretele celular (glucansintetaze i chitinsintetaze), n glicoliz, fosforilare oxidativ (oxidoreductaze, citocromi, reductaze), n principalele ci metabolice ale celulei vii. Plasmalema este o structur dinamic n care se realizeaz importante funcii ale celulei vii. n primul rnd este o barier osmotic, cu permeabilitate selectiv ce regleaz transferul de substane nutritive necesare n celul pentru a fi metabolizate, precum i eliminarea de catabolii, iar prin sistemele enzimatice, active la acest nivel, intervine n reglarea procesului de cretere i nmulire.

Citoplasma (citosolul) reprezint o materie fundamental a celulei vii n care sunt nglobate organitele subcelulare specifice. Citosolul este un sistem coloidal cu un coninut de 75-85 % ap, n care substanele componente se afl sub form de sol sau gel, formnd micele coloidale. Dintre substanele organice predomin proteinele cu rol structural sau catalitic, lipidele cu rol plastic i glucidele cu rol energetic. n compoziia chimic a citosolului intr i acizii nucleici, respectiv ARN (mesager, de transfer i ribozomal) cu rol n biosinteza proteinelor celulare, ARNk (denumit killer) implicat n sinteza de proteine cu aciune toxic pentru alte celule sensibile i ADN-extracromozomial, component al plasmidelor citoplasmatice. n citosol, n anumite faze ale creterii celulare, se pot acumula substane n exces sub forma unor incluziuni de rezerv i anume:

- granule de glicogen, care se prezint sub forma unor corpusculi sferici i care se pot evidenia prin suspendarea celulelor de drojdie n soluie Lugol, cnd glicogenul n prezenaiodului se coloreaz n brun-rocat. Glicogenul reprezint principala substan de rezerv a celulei i este metabolizat atunci cnd celula este n stare de nfometare;

- sferozomii (oleiozomii), care sunt incluziuni lipidice.Dintre organitele celulare cu care citosolul interacioneaz n mod permanent, formnd

o unitate morfofuncional, fac parte urmtoarele: nucleul, mitocondriile, aparatul Golgi, sistemul vacuolar.

Nucleul reprezint spaiul" genetic n care are loc stocarea, replicarea i transmiterea informaiei celulare. n timpul diviziunii celulare, ADN-ul nuclear se divide n 2 sau mai muli cromozomi, n funcie de specie. n timp ce Saccharomyces cerevisiae are 17 cromozomi, la specii ale genului Hansenula au fost identificai 4. Unele drojdii sunt obligatoriu haploide, de exemplu drojdiile din genul Candida, genul Torulopsis, genul Rhodotorula, n timp ce alte genuri (Saccharomyces .a.) pot prezenta faza haploid (1n) - n faza de ascospori i faza diploid (2n) - n faza vegetativ de reproducere.

Mitocondriile sunt organite mari, care pot ocupa pn la 25 % din volumul citosolului, n care sunt localizate enzime de catabolism, implicate n ciclul Krebs i n -oxidarea acizilor grai, n fosforilarea oxidativ, n sinteza de ATP pentru necesitile energetice ale celulei (fig.2). O celul poate conine 10-50 mitocondrii.

Sistemul vacuolar poate fi vizibil la microscop n faza staionar de cretere a celulei sub forma unui vacuom central prevzut cu o membran, tonoplasma, sau s fie alctuit din mai multe vacuole mici, n faza de cretere exponenial. Vacuolele conin o cantitate mare de ap i ndeplinesc funcii importante n reglarea presiunii i n meninerea stabilitii chimice a citosolului.

Reticulul endoplasmatic face legtura ntre nucleu i vacuom i reprezint o reea de vezicule - cisterne interconectate, caracterizate printr-o mare plasticitate morfologic. Reticulul endoplasmatic este sediul unor complexe enzimatice (citocromoxidaza, NADH, enzime ale lanului transportor de electroni) i are rol n biogeneza sferozomilor, vacuolelor, corpilor Golgi; particip la expansiunea nveliului nuclear i a plasmalemei n diferite etape de dezvoltare ale celulei.

Aparatul Golgi este un sistem de endomembrane, alctuit din uniti funcionale -dictiozomi, care face legtura ntre reticulul endoplasmatic i plasmalem. Veziculele Golgi


4

sunt privite adesea ca aparatul de sortare i dirijare a proteinelor i componentelor membranare spre locul lor de destinaie; au rol n expansiunea peretelui celular.

Fig. 2. Seciune longitudinal n mitocondrie.

Ribozomii sunt particule nucleoproteice implicate n sinteza proteinelor celulare, rspndii n citosol - citoribozomi, liberi sau n asociaii de 5-6 ribo-zomi (polizomi). Au n structur ARN-ribozomal i proteine; ARNr este implicat n procese de transcripie a informaiei genetice pentru biosinteza proteinelor/ enzimelor necesare celulei.

Lizozomii sunt structuri veziculare bogate n enzime: fosfataze, proteaze, lipaze .a., active la pH = 5, cu rol n digestia unor compui ai celulei vii care nu mai funcioneaz eficient, n exteriorul lizozomului, n citosol, enzimele nu sunt active deoarece pH-ul este de 7,3. Cnd sub aciunea unor factori, de exemplu n starea de nfometare, n absena apei care asigur transportul n exteriorul celulei a cataboliilcr formai, pH-ui n citosol scade, devin active enzimele din lizozom i celula moare datorit procesului de autoliz.

Peroxizomii sunt structuri sferice cu membran simpl i o matrice pe care sunt localizate oxidaze, cu rol n adaptarea celulei de drojdie la condiii aerobe. Intervin n ciclul glioxilatului, n degradarea acizilor grai, a aminoacizilor (de exemplu a metioninei) i a apei oxigenate.

Caractere fiziologice generale. O proprietate important a unor drojdii cu importan n industria alimentar este aceea de a fermenta n condiii de anaerobioz, glucide (hexoze, diglucide, triglucide) cu formare de alcool etilic, dioxid de carbon i produse secundare care dau aroma caracteristic produselor fermentate. n condiii de aerobioz, drojdiile asimileaz glucidele transformndu-le prin respiraie n CO2 i H2O, iar energia eliberat favorizeaz creterea i nmulirea celulelor.

n raport cu temperatura, majoritatea drojdiilor industriale sunt mezofile (temperatura optim 28...32C); exist i drojdii adaptate care sunt active la temperaturi de refrigerare (drojdii de vin), sau drojdii termofile active la 35...38C (din genul Candida).

Drojdiile se dezvolt bine ntr-un domeniu larg de pH, cu valori limit ntre 2,5 i 8,5 i un pH optim la 5,5. Celulele de drojdie, ca i alte celule, reacioneaz activ la presiunea osmotic dat de concentraia substanelor dizolvate n mediul n care se afl suspendate. Dac mediul este hipotonic, cu o concentraie a substanelor dizolvate mai mic dect concentraia intracelular, apa va ptrunde n celula care i mrete volumul i, dac se prelungete aceast stare de turgescen, celula sufer deteriorri fizice ireversibile. n mediul hipertonic, cnd


5

concentraia mediului este superioar concentraiei intracelulare, apa din celul difuzeaz n exterior pentru a asigura izotonia, iar celula trece n starea de plasmoliz.

n condiii naturale, se pot ntlni, ocazional (temporar), celulele de drojdii n diferite stri: fiziologic activ, n care celulele cresc i se nmulesc; de anabioz, determinat de reducerea cantitii de ap liber din interiorul celulei, n care celula se menine n via, n schimb activitatea enzimatic este redus la minimum; de autoliz cnd, n condiii nefavorabile, are loc o solubilizare a compuilor sub aciunea enzimelor proprii (n special proteaze), care conduce la moartea fiziologic a celulei.

Reproducerea drojdiilor. Forma general de reproducere a drojdiilor este nmugurirea vegetativ (calea asexuat), care are la baz un proces simplificat de mitoz, cnd din celula-mam se formeaz noua celul, identic din punct de vedere genetic. Unele drojdii au capacitatea de a se nmuli nu numai prin nmugurire, ci i prin spori; sporularea este condiionat genetic, are loc n anumite condiii de mediu i are la baz procesul de meioz. Reproducerea prin sporulare la drojdii poate avea loc pe cale asexuat din/n celula vegetativ sau pe cale sexual prin procese de copulare (conjugare) ntre celule difereniate.

Reproducerea prin nmugurire. Pe cale vegetativ (asexuat), drojdiile se pot nmuli prin nmugurire propriu-zis, caracteristic majoritii lor, i prin sciziune, n urma formrii unui perete despritor, caracteristic genurilor Schizosaccharomyces i Endomyces

nmugurirea are loc n condiii optime cnd drojdiile se afl n mediu cu o concentraie de glucide simple de 2-5 %, substane cu azot asimilabile, sruri minerale i factori de cretere; pH-ul optim pentru nmulire este n domeniul acid 4,5-5,5, iar temperatura optim la valori ntre 25 i 32 C. O condiie necesar pentru nmugurire este aerarea corespunztoare a mediului, deoarece n prezena oxigenului din aer are loc asimilarea eficient a nutrienilor cu recuperarea energiei poteniale a acestora, energie folosit de celula n cretere pentru procese de biosintez, consumatoare de energie.

n aceste condiii, n prima etap, celula de drojdie crete n dimensiuni n urma mririi coordonate a compuilor intracelulari; creterea n volum fiind mai rapid dect a suprafeei nveliurilor celulare, la un anumit stadiu se declaneaz nmugurirea. Astfel, ntr-o zon (plac) a peretelui celular are loc o nmuiere enzimatic a peretelui i apare o protuberant - mugurele, care, treptat, crete n dimensiuni; ntre celula parental i mugure se perfecteaz un canal - diverticulum - prin care se transfer, n celula nou format, material nuclear i citoplasmatic, prin cariokinez i citokinez. Cnd celula-fiic va conine toate componentele necesare unei viei independente, la nivelul canalului se formeaz un perete inelar cu o concentraie ridicat n chitin, ce se dezvolt centripet, pn cnd are loc obturarea i separarea.

n condiii optime de via, o celul de drojdie poate forma 9-42 noi celule, apoi celula moare din punct de vedere fiziologic. Pentru drojdiile la care separarea mugurelui are loc prin sciziune, prin nmugurire se pot forma structuri liniare ce alctuiesc miceliu adevrat (fig. 3).

n procesul de nmulire a drojdiei prin mitoz, numrul original de cromozomi se pstreaz constant: aceasta nseamn c dac celula parental este diploid i celulele rezultate prin nmugurire vor rmne tot diploide (2n), respectiv, dintr-o celul haploid se vor forma dou celule tot haploide (1n).

nmulirea drojdiilor prin nmugurire este un proces cu multiple aplicaii industriale, n scopul obinerii, cu un randament ridicat, a biomasei de celule la fabricarea drojdiei comprimate, a drojdiilor furajere, a culturilor de drojdii selecionate folosite la fabricarea spirtului, berii, vinului, sau pentru extragerea din biomas a unor compui endogeni valoroi (vitamine, enzime .a.).


6

Fig. 3. Fazele creterii la Saccharomyces cerevisiae.

Reproducerea prin sporulare. Este un proces particular ntlnit la drojdiile sporogene care au dobndit capacitatea genetic de a forma n anumite condiii, n medie, 2-14 ascospori.

Sporularea are la baz procesul de meioz, prin care numrul de cromozomi ai celulei parentale diploide se reduce la jumtate, iar celulele formate, primind un singur set de cromozomi, sunt haploide.

n cazul drojdiilor ascogene, de exemplu al celor aparinnd genului Saccharomyces, sporularea poate fi indus prin transferul celulelor din must n fermentaie pe un bloc de ghips sau pe un mediu inductiv: mediul McCIary sau mediul Gorodkova. n aceste condiii, n celul prin sporulare asexuat se formeaz ascosporii, ale cror numr i caractere morfologice sunt dependente de specie.

Sporularea este iniiat dup circa 10 ore de expunere pe mediu de sporulare i este mai intens dup 24-48 de ore. n timp, celula generatoare de spori, denumit i asc, se poate rupe sau poate s se solubilizeze prin autoliz i ascosporii liberi, n condiii favorabile, germineaz i formeaz prin reproducere vegetativ colonii (clone) haploide.

Ascosporii haploizi pot fi de tip a" sau ", n funcie de natura feromonilor specifici; n condiii favorizante, celulele ajunse la maturitate fiziologic, denumite i grnei, pot s fuzioneze printr-un proces de conjugare pentru a forma din nou celule diploide. Dac are loc conjugarea ntre celule de acelai tip a/a, celulele diploide sunt viabile, dar ascosporii formai i pierd aceast calitate. n fig.4 se prezint ciclul de via al celulei eucariote exemplificat pentru specia Saccharomyces cerevisiae.

Sub form de ascospori, drojdiile rezist timp ndelungat n sol, n condiii de uscciune, n schimb termorezistena lor este apropiat cu cea a celulelor vegetative i inactivarea are loc la 75...85 C.

Capacitatea de sporogenez a drojdiilor este un criteriu taxonomic important n identificarea speciilor, iar lucrrile de obinere a hibrizilor rezultai prin conjugare dirijat (drojdii mutante) ocup un loc important n bioinginerie.


7

ASC Mugure

Fig. 4. Ciclul de via al drojdiilor din genul Saccharomyces.

Descrierea principalelor caractere de gen i incidena drojdiilor n industria alimentar

Bretanomyces cuprinde drojdii anascogene de form oval-cilindric (sau de ogiv) cu nmugurire terminal, care pot, n aerobioz, s produc acid acetic prin fermentarea glucozei. Dau alterri ale berii, vinului (cu formare de esteri i substane cu gust amar), ale buturilor nealcoolice i ale murturilor.

Candida este un gen bogat n specii (81), heterogen din punct de vedere morfologic i fiziologic i care a suferit n timp multe modificri taxonomice. Candida mycoderma (valida), denumit i floarea vinului, se dezvolt n prezena aerului la suprafaa lichidelor slab alcoolice, formnd un voal caracteristic; prin oxidarea alcoolului la dioxid de carbon i ap are loc deprecierea vinului, berii. Alte specii, cum ar fi C. utilis, C. robusta, C. tropicalis, C. lypolitica .a. se pot cultiva pe medii obinute prin prelucrarea unor deeuri ale industriei alimentare, a lemnului i celulozei, obinndu-se o biomas cu un coninut de 45-55 % protein, folosit n furajarea animalelor. Candida krusei intervine la fermentarea boabelor de cacao i de cafea. Drojdiile C. kefyri sunt utile la fabricarea chefirului, iar C. pseudotropicalis este frecvent ntlnit n microbiota crnii tocate de vit. Candida albicans, drojdie facultativ patogen, nu se nmulete n alimente, n organismul viu, poate fi agent al dermatitelor, candidozelor viscerale, pulmonare.

Debaryomyces cuprinde drojdii de form oval-cilindric, cu nmulire multipolar; pot produce pseudomiceliu. D. hansenii este halotolerant i crete n medii cu 24% sare, la valori de aw - 0,65. Poate produce mucus la suprafaa batoanelor de salam, se dezvolt la suprafaa brnzeturilor i d alterri ale sucurilor concentrate de portocale.

Hanseniaspora include drojdii cu proprieti fermentative reduse (5 alcool), cu form apiculata i nmulire bipolar. Sunt rspndite n microbiota fructelor citrice, a smochinelor; intervin n fermentarea natural a boabelor de cacao. Hanseniaspora apiculata se poate dezvolta n must i n vin, fiind responsabil pentru formarea de acizi volatili i esteri care dau un gust strin vinului. Prin contaminarea vinului folosit la obinerea ampaniei la sticle, H. apiculata poate forma un sediment aderent la sticl, care se ndeprteaz greu la degorjare.


8

Issatchenkia cuprinde drojdii cu nmulire multipolar, productoare de pseudomiceliu. l.orientalis este o drojdie oxidativ i poate forma voal la suprafaa lichidelor fermentate. Este teleomorf al speciei Candida krusei.

Kloeckera cuprinde drojdii de form apiculata (de lmie sau amfor) ntlnite n microbiota fructelor dulci. Se dezvolt n mustul de struguri n prima etap a fermentaiei i activitatea lor este inhibat la creterea concentraiei n alcool peste 4-6 alcool. Speciile Kloeckera apiculata i Kloeckera magna pot s prezinte forme sexuate nscrise n genul Hanseniaspora.

Kluyveromyces, drojdii cu nmulire multilateral, pot produce pseudohife i se nmulesc prin ascospori (1-16/asc) sferici sau reniformi. K. marxianus (care include speciile denumite anterior K. fragilis, K. lactis) produce (3-galactozidaz, fermenteaz lactoza i poate produce alterri ale brnzeturilor.

Pichia cuprinde 35 de specii; se nmulesc prin nmugurire multilateral, pot forma miceliu adevrat (cu arthrospori) sau pseudohife. Au o slab activitate fermentativ; Pichia membranefaciens, stare teleomorf a drojdiei Candida valida, produce 3 alcool, iar Pichia fermentans pn la 7,4 alcool. Sunt drojdii peliculare care prin dezvoltare i formare de voal produc deprecierea vinului, berii. Se pot izola de pe suprafaa petelui i a creveilor, din saramura mslinelor conservate i pot produce alterri ale produselor vegetale murate.

Rhodotorula include celule cu form oval - cilindric, care prezint i incluziuni intracelulare refringente, de natur lipidic. Sunt drojdii oxidative i pot sintetiza pigmeni carotenoizi care imprim coloniei culoarea rou-crmiziu. Rh. glutinis i Rh. mucilaginosa sunt predominante pe alimente: pui, pete, crevei, pe suprafaa untului i sunt specii psihrotrofe.

Saccharomyces cuprinde 45 de specii cu activitate predominant fermentativ. Se nmulesc prin nmugurire i sporulare, producnd 1-4 ascospori n asce persistente formate direct din celula diploid. Dintre speciile reprezentative ale genului menionm:

- Sacch. cerevisiae (Hansen), folosit la fabricarea spirtului de fermentaie i la obinerea drojdiei de panificaie. Celulele au o form oval cu dimensiuni medii de (3-7) x (4-14)um. Fermenteaz n anaerobioz glucoza, fructoza, galactoza, zaharoza, maltoza i doar 1/3 rafinoza. Prin fermentare (optim la 30...32 C), n lichide formeaz o spum persistent. Din biomasa de celule obinut n mediul nutritiv i n condiii de aerare, prin procedee biotehnologice se pot obine enzime (invertaz), vitamine din grupul B, interferon i altele;

- Sacch. carlsbergensis (uvarum), de form oval; n condiii favorabile, raportul ntre diametre variaz de la 2/1 la 1/1. Se difereniaz de Sacch. cerevisiae prin faptul c fermenteaz complet rafinoza i prin fermentare formeaz o spum puin stabil. Temperatura optim de nmulire este de 30 C; poate produce fermentaia alcoolic la temperaturi sczute, de 3... 12 C. Se utilizeaz industrial la fabricarea berii, iar din drojdia rezidual rezultat dup fermentare se pot obine plasmolizate, autolizate, substane de arom;

- Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus (Sacch. vini), de form elipsoidal cu dimensiuni (3-6) x (6-12) m, care fermenteaz: glucoza, fructoza, galactoza, zaharoza, manitoza i 1/3 din rafinoza. Formeaz prin fermentare 8,2-16,8 % (viv) alcool etilic. Este sulfitorezistent i poate produce fermentaia alcoolic n medii cu pn la 300 mg.dm-3, SO2 total. n mustul de struguri n fermentaie poate reprezenta 80% din microbiota levurian. Se poate utiliza n culturi starter pentru vinificaie;

- Sacch. bayanus (var. oviformis i var.bayanus), care are form ovoidal cu dimensiuni de (4-7) x (5-10) m. Fermenteaz glucoza, fructoza, zaharoza, maltoza i 1/3-2/3 din rafinoza; produce prin fermentaie 8,5-18,4% (vlv) alcool etilic. Este sulfitorezistent. Se utilizeaz sub form de culturi pure la fabricarea ampaniei, a vinurilor spumante i a vinurilor speciale (tip Xeres i Jura).


9

Saccharomycodes, cu specia Saccharomycodes ludwigii, prezint forme apiculate sau oval alungite cu dimensiuni pn la 20 m. Fermenteaz fructoza, glucoza, zaharoza, celobioza i 1/3 din rafinoza cu formare de 8-9 % (vlv) alcool etilic. Este osmotolerant i acidotolerant. Poate fi agent de alterare a musturilor i sucurilor de fructe.

Saccharomycopsis (Endomycopsis), cu specia important Saccharomycopsis fibuligera, prezint celule ovale cu dimensiuni de (4-8) x (6-18) m i forme filamentoase, ramificate. Fermenteaz glucoza, zaharoza, maltoza, asimileaz amidon, alcool etilic, acid lactic .a.; unele tulpini produc glucoamilaz i se pot folosi pentru obinerea de drojdii furajere.

Schizosaccharomyces cuprinde drojdii de form cilindric, oval, la care, desprinderea celulei nou-formate prin reproducere se face prin sciziune. Schizosaccharomyces pomb, cu dimensiuni (5-7) x (3-5) m, este xerofit, rezistent la conservani, se dezvolt rapid la 37C i poate produce alterarea siropurilor de zahr.

Torulopsis prezint celule sferice, ovale sau cilindrice. Specii ale genului ntlnite n mustul de struguri (T. bacillaris, T. stellata) au putere alcooligen redus. Sunt osmotolerante, psihrofile, sulfitorezistente. Pot produce alterri ale laptelui concentrat, ale siropurilor, ale sucurilor.

Zygosaccharomyces cuprinde drojdii haploide cu celule ovale, cu proprieti fermentative, osmotolerante. Z. rouxii poate crete n medii cu aw= 0,62. Pot produce fermentarea mierii, a siropurilor concentrate de zahr cu formare de alcool etilic, acid acetic, CO2.


10

Clasificarea general a drojdiilor. n tabelul 1.2 se prezint o clasificare selectiv a drojdiilor, pe baza datelor prezentate de Krieger van Rijj, 1984.

Tabelul 2.1. Clasificarea selectiv a drojdiilorDiviziune/ clas/ordin Familie/ subfamilie Genuri Specii

Saccharomycetaceaea) Schizosaccharomy-cetoidae

Schizosaccharo-myces

Schiz. pombe Schiz. acidovorax Schiz. octosporus

Debaryomyces D. hansenii

Hansenula H. anomala H. saturnus

Issatchenkia I. orientalisAscomycota/ Hemiasco-mycetes

Kluyvemmyces K. lactisK. fragilis

b) Saccharomycetoidae Pichia P.membranefacens P. fermentans P. farinosa

Saccharomyces Sacch. cerevisiae Sacch. uvarum Sacch. ellipsoideus Sacch. bayanus

Saccharomycopsis Saccharomycopsis fibulgera

Torulaspora T. delbrueki

Yarrowia Zygosaccharomyces

Y. lipolitica Z. rouxii

c) Nadsonioideae Hanseniaspora H. apiculata

Saccharomycodes Sacch. ludwigii

d) Lipomycetoideae LypomicesBasidiomycota/ Ustilaginales Filobasidiaceae

Brettanomyces B. intermediusCryptococcaceae

CandidaC. mycoderma C. utilis C. robustaC. tropicalis

Deuteromycota Kloeckera K. apiculataK. magnaRhodotorula Rh. glutinis

Rh. rubraTrichosporon T. cutaneum

Sporobolomycetaceae Sporobolomyces

Documents

162215389 2 Microorganisme 1 Drojdii Note de Curs