Uit het enorme koninkrijk van paddestoelen zijn meer dan 100 duizend soorten, schimmels en gisten de meest ongewone soorten. Het potentieel en de omvang van hun gebruik door mensen is buitengewoon groot. Maar naast degenen die nuttig zijn en in staat zijn om ten goede te dienen, zijn er velen onder hen, waarvan de schade verschillende bestaansgebieden beïnvloedt.
Mallen en gisten gebruiken
Onderzoeksgeschiedenis
Door de uitvinding van de microscoop konden mensen kleine levende organismen bestuderen. De Nederlander Anthony van Leeuwenhoek wordt beschouwd als de ontdekker van de microwereld, hoewel de eerste microscoop is ontworpen door G. Galileo. A. Levenguk beschreef als eerste de variëteiten en vormen van micro-organismen. Geleidelijk resulteerde deze studie in een hele wetenschap die hun structuur, leefgebied, groei- en reproductievoorwaarden bestudeert, die microbiologie wordt genoemd. De grondlegger van de microbiologie wordt beschouwd als de Franse wetenschapper, L. Pasteur, die het vermogen van micro-organismen ontdekte om niet alleen de overblijfselen van dode organische verbindingen te recyclen, maar ook om water en grond te zuiveren. Hij bewees ook dat schimmels en gistorganismen in staat zijn om functies uit te voeren die gunstig zijn voor de mens en schadelijk zijn.
Met de ontwikkeling van de microbiologie werden veel belangrijke ontdekkingen gedaan door Russische wetenschappers: L.S. Tsenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F. Gamaleya, D.I. Ivanovsky en anderen. Met hun hulp werd voor het eerst de basis gelegd van de leer van antibiotica en verscheen de wetenschap van virussen - virologie -.
Momenteel wordt er veel tijd en moeite besteed aan de studie van schimmels, gisten, evenals hun gebruik en invloed, waardoor nieuwe mogelijkheden voor gebruik in veel sectoren van de nationale economie ontstaan.
Algemene karakteristieken
Champignons zijn smakelijke en gezonde geschenken van de natuur, ze komen voor in bossen en weiden, ze hebben grote vruchtlichamen. Maar de wetenschap kent niet minder nuttige en meer diverse van de gevonden vertegenwoordigers van dit koninkrijk - schimmelvormen van schimmels.
Ze verschenen ongeveer 200 miljoen jaar geleden.
Sommige variëteiten zijn myceliaal en bestaan uit draadvormige formaties (enkel of meercellig) - hyfen.
Anderen - tot gist (ronde cellen) vermenigvuldigen ze zich door te ontluiken.
En de laatste soort - macromyceten - het zijn volgens ons traditionele paddenstoelen.
Schimmels
Schimmelschimmels zijn microscopisch kleine schimmels die niet met het blote oog te zien zijn.
Hun algemene naam is micromyceten - een groep schimmels die tot de lagere en gedeeltelijk hogere behoren. Door het soort voedsel zijn het saprotrofen. Hun belangrijkste kenmerk is het vermogen om de overblijfselen van levende organismen te verwerken en ze om te zetten in organische en anorganische verbindingen. Maar er zijn ook parasieten te vinden, zoals de prostaat penicillus, die zich op het oppervlak van appels nestelt en ervoor zorgt dat ze zachtbruin rotten.
Verspreiding in de natuur is bijna alomtegenwoordig. Het is moeilijk om hun belang in de cyclus van materie en energie in de biosfeer te overschatten. Ze zijn niet kieskeurig over leefomstandigheden: het belangrijkste voor hen is warmte, hoge luchtvochtigheid en een voedingsbodem. Hun kolonies zijn in staat organische en anorganische stoffen te infecteren en karakteristieke plaques te vormen.
Irina Selyutina (bioloog):
Een kenmerkend kenmerk van schimmels is de vorming van schimmels op voedingsstoffen. Het kan op een spinnenweb lijken, donzig of stoffig zijn en verschillende kleuren hebben. De naam van de schimmel wordt vaak geassocieerd met de kleur van de plaquette: grijze schimmel, groene schimmel, zwarte schimmel, etc. De vorm en kleur van de mal zijn systematische kenmerken. Een van de noodzakelijke voorwaarden voor de vorming van schimmels wordt beschouwd als voldoende vochtigheid van het voedingssubstraat en een hoge relatieve vochtigheid van de omringende lucht. De meeste schimmels zijn saprofyten, maar er zijn ook optionele parasieten van planten, dieren en mensen. Ze worden gekenmerkt door een zeer breed scala aan enzymen, waardoor ze kunnen leven van verschillende voedingsstoffen.
De structuur van de meeste schimmels heeft, ondanks de diversiteit van hun soort, gemeenschappelijke kenmerken. Hun mycelium heeft vele gevolgen zonder grote vruchtlichamen te vormen. Hun vegetatieve lichaam bestaat uit een groot aantal dunne filamenten - hyfen, die zich verspreiden over het oppervlak of in de overblijfselen van een levend organisme. Het kan echter grote gebieden beslaan en snel groeien. Het zijn eukaryoten, dat wil zeggen dat hun cellen een kern en een genetisch apparaat erin bevatten, in tegenstelling tot prokaryoten, waartoe bacteriën behoren. Hun cellen bevatten geen chlorofyl, wat planten hun groene kleur geeft en het vermogen om koolstofdioxide om te zetten in voedingsstoffen.
Ze reproduceren op de volgende manieren:
- vegetatief: door delen van het mycelium, die zich in de voedingsbodem als zelfstandig organisme gaan verspreiden;
- seksueel: wanneer twee geslachtscellen samenkomen om een zygote te vormen;
- aseksueel: met de vorming van verschillende soorten sporen.
Gist
Gist heeft zuurstof nodig om te leven
Gist behoort tot eencellige schimmels, er zijn meer dan 1500 soorten vertegenwoordigers van ascomyceten en basidiomyceten. Ze worden beschouwd als een van de oudste organismen die mensen cultiveren. Ze hebben geen mycelium. De celvorm is anders en de afmetingen variëren van 6 - 12 micron tot 40 micron. Dit zijn vertegenwoordigers van organotrofe eukaryoten, die organisch materiaal gebruiken voor voeding om koolstof en energie voor het leven te verkrijgen.
Ze verschillen doordat ze meer eisen stellen aan voedingsomstandigheden dan schimmels. Voor de levensduur van deze eencellige organismen is zuurstof nodig, maar bij gebrek daaraan ontvangen ze energie van de alcoholen die tijdens het fermentatieproces worden gevormd. Onder anaërobe omstandigheden kunnen ze zich alleen voeden met glucose en onder aërobe omstandigheden gebruiken ze koolwaterstoffen, organische en aromatische verbindingen, alcoholen en vetten.
Gist vermenigvuldigt zich door deling of ontluiking of seksueel, en dit proces vindt onder optimale omstandigheden met hoge snelheid plaats. Verdeling en ontluiking vindt plaats door de formatie en, naarmate deze groeit, scheiding van de moedercel van een nieuwe, die tot een bepaalde grootte is gegroeid.
Soorten schimmels en gisten
De classificatie van schimmels die de wetenschap kent, heeft meer dan 300 variëteiten. De taxonomie van de beroemdste van hen heeft de volgende beschrijving:
- Penicilli: de meest bekende hogere vertegenwoordigers van het geslacht van bestaande schimmels. Ze zijn te vinden op verschillende plaatsen, hun natuurlijke habitat is aarde. Omvat soorten volgens voedingsmethode - saprotrofen en zwakke parasieten. De indeling is gebaseerd op de structurele kenmerken van de conidioforen en is afhankelijk van de gelaagdheid van de borstels met conidia. Het antibioticum penicilline is een van hun bekendste producten. In 1929 onthulde de Schotse microbioloog A. Fleming voor het eerst een antibacterieel effect bij een vertegenwoordiger van het geslacht en isoleerde er een stof van die "penicilline" werd genoemd. Vruchtlichamen van ongeveer 40 van hun soorten zien eruit als clestothecia, zichtbaar zonder speciale optische middelen en met verschillende kleuren. Het mycelium is vertakt en transparant. Reproduceert door sporen.
- Aspergillus: hogere aërobe vormen die donzige, platte kolonies vormen. Het mycelium heeft septa en wordt door sporen verspreid. Uiterst bestand tegen invloeden van buitenaf. Ze geven de voorkeur aan substraten die zijn verrijkt met zuurstof en koolstof - polysacchariden en monosacchariden, maar ze infecteren ook zetmeelhoudende soorten die voorkomen op brood en andere voedingsmiddelen. Aspergillus-paddenstoelen verschillen van penicilli doordat hun vruchtdragende filamenten aan de bovenzijde verdikkingen hebben met staafvormige uitgroeiingen, die in het algemeen op een "ruige kop" lijken. Het is van deze uitgroei dat de sporenkettingen worden losgemaakt.
- Mukor: een geslacht van lagere schimmels dat wijdverspreid is in de grond, waarvan het mycelium één grote vertakte meerkernige cel is die geen schotten heeft. De bovenkant van elk van zijn kleurloze sporangiophores, die enkele centimeters lang worden, eindigt in een zwarte kop waarin sporen rijpen. Deze schimmels vormen schimmel op voedsel en onderscheiden zich door hun vermogen om mycosen (schimmelziekten) te veroorzaken. Mukors zijn saprotrofen per soort voedsel.
- Fusarium: anamorfe schimmel, representatief voor ascomycotous. De soorten veroorzaken aanzienlijke schade aan de nationale economie en treffen planten en dieren. Veroorzaken een verscheidenheid aan ziekten die gezamenlijk bekend staan als fusarium... Sommigen kunnen zich in symbiose met planten ontwikkelen, leven op hun wortels en produceren stoffen die een gunstig effect hebben op de plant.
Gistpaddestoelen worden in groepen verdeeld volgens de reproductiewijze en enkele andere kenmerken. Er zijn niet- of asporogene en sporogene of sporogene. De eerste worden vaak gistachtig genoemd en de volgende geslachten worden onderscheiden:
- Candida: vormt vals mycelium en vermenigvuldigt zich door te ontluiken.
- Torulopsis: heeft ronde en ovale cellen, vormt geen pseudomycelium en slecht gefermenteerde koolhydraten, vaak ongedierte.
- Rodotorula: vermenigvuldig op voedsel en vorm pigmenten - rood, geel, roze en zwart.
Families onderscheiden zich van de sporenvormende gistafdeling:
- Saccharomycetes: onderscheiden zich door hun vermogen om suikers te fermenteren
- Schizosaccharomycetes: gebruikt in de fermentatie-industrie (bij de productie van alcoholische dranken, alcohol, azijn, gist, enz.)
- Suikercode: behoren tot het ongedierte van deze industrie.
Menselijk gebruik
Mallen worden op veel gebieden van menselijke activiteit gebruikt. Hun rol is vooral belangrijk in de voedingsindustrie en de geneeskunde.
Ze brengen echter niet altijd voordelen met zich mee, brengen schade en verliezen met zich mee, dwingen veel geld uit te geven, inspanningen om ze te bestrijden en hun destructieve impact.
In de voedingsindustrie
Gist heeft zijn weg gevonden naar koken
Schimmel en gist worden gebruikt in de voedingsindustrie.
Bij het bakken wordt gist gebruikt - het geeft het brood poreusheid, extra voedingswaarde en verlengt de houdbaarheid. En het toegevoegde amylase-enzym, uitgescheiden door de schimmel, verbetert het aroma en de smaak. Tegelijkertijd verlengt een ander enzym - invertase - de houdbaarheid van zoetwaren.
Voor de productie van alcohol wordt een speciale uit algen geïsoleerde gistschimmel gebruikt, en voor wijnzuivere culturen van een bepaald type gist, die het een speciale smaak en aroma geven.
Bij de productie van kaas en gefermenteerde melkproducten worden gistculturen en sommige soorten schimmels gebruikt. Samen met bacteriën zijn schimmels betrokken bij de fermentatie van melk voor de productie van kefir. Bij de productie van kaas worden champignons van het geslacht Torula gebruikt voor hun fermentatie. En hun vertegenwoordiger van de Penicillum-clan, de zogenaamde. "Edele schimmel" is onmisbaar voor het verkrijgen van variëteiten "Camembert", "Roquefort" en "Brie", waardoor ze een karakteristieke structuur krijgen (met de aanwezigheid van blauwachtige schimmel in de dikte van de kaasmassa) en een unieke smaak.
De kwaliteit van vlees- en visproducten wordt verbeterd door het enzym proteïnase van schimmeloorsprong. Van rauw en taai vlees of vis van slechte kwaliteit, hij maakt een delicaat en zacht product, waardoor de smaak ook verbetert. De gistschimmel van het geslacht Torulopsis, toegevoegd aan boter, laat niet toe dat het wordt aangetast door andere soorten schimmels, die de smaak aanzienlijk schaden en de houdbaarheid verkorten. En aspergillus, waarvan de conidia op zwarte schimmel lijken, produceert citroenzuur.
In de landbouw en andere industrieën
In de landbouw worden ook schimmels en daarvan afgeleide stoffen veel gebruikt. Van hen verkregen trichodermine remt met succes de groei van pathogene micro-organismen die planten infecteren. Sommige soorten schimmels die gevaarlijk zijn voor insectenplagen, worden gebruikt in de strijd tegen hen. Sommige schimmels van het geslacht Fusarium bevorderen de plantengroei en verhogen hun productiviteit.
Onder hen zijn er echter veel parasieten die verantwoordelijk zijn voor bederf en verkorting van de houdbaarheid van producten, die tijdens hun vitale activiteit gifstoffen afgeven. Ze kunnen zelfs leiden tot spontane verbranding van brandbare producten - hooi, stro, voedergewassen. Bestrijdingsmiddelen worden gebruikt om ze te bestrijden.
Medisch gebruik
Mallen worden door mensen op grote schaal gebruikt voor medicinale doeleinden. De hulp van hun vertegenwoordiger, penicillum, is van onschatbare waarde bij het maken van het antibioticum penicilline, waarvan het uiterlijk de gezondheid van miljoenen mensen heeft gered. Tegenwoordig zijn cefalosporines een van de meest populaire en effectieve groepen. De ontwikkeling van de microbiologie maakte het mogelijk om tests uit te voeren waarin, door schimmels te behandelen met chemische mutagene stoffen, hun nieuwe vormen werden verkregen: ancomyceten, penicilline, streptomycine en andere antibiotica in grote hoeveelheden.
Even belangrijke geneesmiddelen die zijn afgeleid van schimmels zijn statines, die worden gebruikt om het cholesterol te verlagen en atherosclerose te behandelen.
Het gebruik van gist in de geneeskunde is niet minder belangrijk. In gedroogde vorm worden ze gebruikt om medicijnen en voedingssupplementen te verkrijgen, in vloeibare vorm worden ze gebruikt om allergieën te behandelen en de microflora van het maagdarmkanaal te herstellen.
Mallen en gist. Biologie video tutorial graad 5
Mallen en gisten | Biologie graad 6 # 9 | Info les
Mallen en gist. Biologie graad 5.
Pathogene schimmels en bestrijdingsmaatregelen
De temperatuur en vochtigheid van onze huizen zijn in sommige gevallen goed voor de reproductie en het leven van schimmel.
Een persoon heeft vaak een allergische reactie op schimmels. Het effect van zwarte schimmel in huis is het vrijkomen van gifstoffen. Ze komen de luchtwegen binnen, ondermijnen de gezondheid en veroorzaken verschillende complicaties. Om zwarte schimmel te vernietigen, wordt desinfectie uitgevoerd met middelen die schadelijke stammen vernietigen en maatregelen om vocht te bestrijden.
Vergiftiging met beschimmeld voedsel is ook gevaarlijk. De gevaarlijkste is de gele Aspergillus-paddenstoel, die de neiging heeft om te groeien op verschillende voedselsubstraten - peulvruchten en oliehoudende zaden, cacao, koffie, gedroogde vis, jam.
Zelfs bij de hightech productie van polymeermaterialen is het een belangrijke taak om ze te beschermen tegen biologische schade door pathogene schimmels. Bepaling van de weerstandsparameters van polymeren tegen dergelijke middelen helpt hun afbraak te voorkomen en de levensduur te verlengen.
Gevolgtrekking
Informatie over de ontwikkeling van de wetenschap van de microbiologie en de feiten die daardoor worden onthuld, wordt voortdurend bijgewerkt. De menselijke taak is om de eigenschappen van schimmels in de juiste richting te sturen.