באמצעות תבניות ושמרים
מממלכת הפטריות העצומה, המונה יותר מ -100 אלף מינים, תבניות ושמרים הם המינים יוצאי הדופן ביותר. הפוטנציאל והיקף השימוש בהם על ידי בני אדם הם רחבים ביותר. אך מלבד אלה שימושיים, המסוגלים לשרת את הטוב, ישנם רבים ביניהם, אשר נזקם משפיע על תחומי קיום שונים.
באמצעות תבניות ושמרים
היסטוריית המחקר
המצאת המיקרוסקופ אפשרה לאנשים לחקור אורגניזמים חיים קטנים. ההולנדי אנתוני ואן ליוונהוק נחשב למגלה עולם המיקרו, אם כי המיקרוסקופ הראשון תוכנן על ידי ג 'גלילאו. א 'לבנגוק היה הראשון שתיאר את הזנים והצורות של מיקרואורגניזמים. בהדרגה, מחקר זה הביא למדע שלם החוקר את מבנהם, בית הגידול שלהם, את התנאים לצמיחה ורבייה, המכונה מיקרוביולוגיה. מייסד המיקרוביולוגיה נחשב למדען הצרפתי, ל 'פסטר, שגילה את יכולתם של מיקרואורגניזמים לא רק לעבד שרידי תרכובות אורגניות מתות, אלא גם לטהר מים ואדמה. הוא גם הוכיח כי אורגניזמים של פטריות ושמרים מסוגלים לבצע פונקציות מועילות לבני אדם ולגרום נזק.
עם התפתחות המיקרוביולוגיה, גילויים חשובים רבים התגלו על ידי מדענים רוסים: L.S. Tssenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F Gamaleya, D.I. Ivanovsky ואחרים. בעזרתם, לראשונה, הונח היסוד לתורת האנטיביוטיקה והופיע מדע החוקר וירוסים - וירולוגיה.
נכון להיום מוקדש זמן ומאמץ רב לחקר עובשים, שמרים, כמו גם השימוש בהם והשפעתם, מה שמפתח הזדמנויות חדשות לשימוש בהם במגזרים רבים בכלכלה הלאומית.
מאפיינים כלליים
פטריות הן מתנות טבעיות טעימות ובריאות, הן נמצאות ביערות ובאחו, יש להן גופי פרי גדולים. אבל המדע יודע לא פחות שימושי ומגוון יותר מהנציגים שנמצאו בממלכה זו - צורות עובש של פטריות.
הם הופיעו לפני כ- 200 מיליון שנה.
זנים מסוימים הם תלת מימיים, המורכבים מתצורות נימה (חד או רב תאיות) - היפות.
אחרים - לשמרים (תאים עגולים), הם מתרבים על ידי ניצני.
והמינים האחרונים - מקרומיצטים - הם פטריות מסורתיות להבנתנו.
פטריות עובש
תבניות הן פטריות מיקרוסקופיות שלא ניתן לראות בעין בלתי מזוינת.
שמם הנפוץ הוא micromycetes - קבוצה של פטריות השייכות לתחתית ולחלקה גבוהה יותר. לפי סוג המזון הם ספרוטרופים. המאפיין העיקרי שלהם הוא היכולת לעבד את שרידי האורגניזמים החיים, ולהפוך אותם לתרכובות אורגניות ואורגניות. אך ניתן למצוא גם טפילים ביניהם, כמו פניצילוס הערמומי, המתמקמים על פני התפוחים וגורמים להם לרקבון חום רך.
ההפצה בטבע כמעט נמצאת בכל מקום. קשה להעריך יתר על המידה את חשיבותם במעגל החומר והאנרגיה בביוספרה. הם לא בררנים לגבי תנאי החיים: הדבר העיקרי מבחינתם הוא חום, לחות גבוהה ומדיום מזין. המושבות שלהם מסוגלות להדביק חומרים אורגניים ואורגניים, ויוצרים משקעים אופייניים.
אירינה סליוטינה (ביולוגית):
מאפיין אופייני של עובש הוא היווצרות עובש על חומרים מזינים. הוא יכול להידמות לקורי עכביש, להיות רך או מאובק, ובעל מגוון צבעים. שם הפטרייה קשור לעיתים קרובות לצבע הלוח: עובש אפור, עובש ירוק, עובש שחור וכו '. הצורה והצבע של התבנית הם מאפיינים שיטתיים. אחד התנאים ההכרחיים ליצירת עובש נחשב לחות מספקת של המצע התזונתי ולחות יחסית גבוהה של האוויר שמסביב. רוב התבניות הן ספרופיטים, אך ישנם גם טפילים אופציונליים של צמחים, בעלי חיים ובני אדם. הם מאופיינים במגוון רחב מאוד של אנזימים, שבזכותם הם יכולים לחיות על מגוון חומרים מזינים.
למבנה של רוב התבניות, על אף מגוון המינים שלהם, יש תכונות משותפות. לתפטיר שלהם ענפים רבים מבלי ליצור גופי פרי גדולים. גופם הצומח מורכב ממספר רב של חוטים דקים - היפות, המתפשטים על פני השטח או בתוך שרידי אורגניזם חי. יתר על כן, הוא יכול לכבוש שטחים גדולים ולצמוח במהירות. הם אוקריוטים, כלומר, התאים שלהם מכילים גרעין ומנגנון גנטי בתוכו, בניגוד לפרוקריוטים, אליהם שייכים חיידקים. התאים שלהם אינם מכילים כלורופיל, מה שמעניק לצמחים את צבעם הירוק ואת היכולת להמיר פחמן דו חמצני לחומרים מזינים.
הם מתרבים בדרכים הבאות:
- באופן צמחוני: חלקים של התפטיר, שמתפשטים, מתחילים להתקיים במדיום התזונתי, כאורגניזם עצמאי;
- מינית: כאשר שני תאי מין מתחברים יחד ליצירת זיגוטה;
- א-מיני: עם היווצרותם של מספר סוגים של נבגים.
שמרים
שמרים זקוקים לחמצן כדי לחיות
שמרים שייכים לפטריות חד תאיות, ישנם יותר מ 1500 מינים של נציגי ascomycetes ו basidiomycetes. הם נחשבים לאחד האורגניזמים הקדומים ביותר שטופחו על ידי בני האדם. אין להם תפטיר. צורת התא שונה, והגדלים משתנים בין 6 - 12 מיקרון ל -40 מיקרון. אלה נציגים של אוקריוטים אורגנוטרופיים המשתמשים בחומרים אורגניים לצורך תזונה במטרה להשיג פחמן ואנרגיה לכל החיים.
הם נבדלים בכך שהם תובעניים יותר בתנאי התזונה מאשר בתבניות. במשך חייהם של אורגניזמים חד תאיים אלה, יש צורך בחמצן, אך בהיעדרם הם מקבלים אנרגיה מהאלכוהול שנוצר במהלך התסיסה. בתנאים אנאירוביים הם יכולים לאכול גלוקוז בלבד, ובתנאים אירוביים הם משתמשים בפחמימנים, תרכובות אורגניות וארומטיות, אלכוהול ושומנים.
שמרים מתרבה על ידי חלוקה או ניצני או מינית, ותהליך זה בתנאים אופטימליים מתרחש במהירות גבוהה. החלוקה והניצנות מתרחשים באמצעות היווצרות, וככל שהוא גדל, נפרדת מתא האם של תא חדש, שגדל לגודל מסוים.
סוגי עובש ושמרים
סיווג התבניות המוכר למדע כולל יותר מ -300 זנים. הטקסונומיה של המפורסמות שבהן כוללת את התיאור הבא:
- פניציליה: הנציגים הגבוהים המפורסמים ביותר של סוג התבניות הקיימות. הם נמצאים במקומות שונים, בית הגידול הטבעי שלהם הוא אדמה. כולל מינים באמצעות האכלה - ספרוטרופים וטפילים חלשים. החלוקה מבוססת על המאפיינים המבניים של הקונידיופורים ותלויה בשכבות המברשות עם קונידיה. האנטיביוטיקה פניצילין הוא אחד המוצרים הידועים ביותר שלהם. בשנת 1929 גרם.המיקרוביולוג הסקוטי א 'פלמינג חשף לראשונה פעולה אנטי בקטריאלית אצל נציג הסוג ובודד ממנו חומר שקיבל את השם "פניצילין". גופי פירות של כ- 40 ממינים שלהם נראים כמו קלסטותיה, גלויים ללא אמצעים אופטיים מיוחדים וצבעים שונים. התפטיר שלו מסתעף ושקוף. מתרבה על ידי נבגים.
- אספרגילוס: תבניות אירוביות גבוהות יותר היוצרות מושבות רכות ושטוחות. לתפטיר יש מחיצות והוא מתפשט על ידי נבגים. עמיד במיוחד להשפעות סביבתיות. הם מעדיפים מצעים מועשרים בחמצן ופחמן - פוליסכרידים וחד סוכרים, הם מדביקים גם מינים המכילים עמילן, הנמצאים על לחם ומוצרי מזון אחרים. פטריות האספרגילוס נבדלות מפניציליות בכך שחוטי הפרי שלהן בחלקן העליון הם בעלי עיבוי עם תולעים דמויי מוטות, הדומים בדרך כלל ל"ראש מדובלל ". מתוצרי הצמיחה הללו מנותקים שרשראות הנבגים.
- מוקור: סוג של תבניות תחתונות הנפוצות באדמה, שתאי התאים שלה הוא תא רב-גרעיני מסועף גדול ללא מחיצות. החלק העליון של כל אחד מהספורנגיופורים חסרי הצבע שלו, באורך של כמה סנטימטרים, מסתיים בראש שחור בו נבגים מתבגרים. פטריות אלה יוצרות עובש על המזון ומובחנות ביכולתן לגרום למיקוזות (מחלות פטרייתיות). מוקורים הם ספרוטרופים לפי סוג המזון.
- Fusarium: פטריית עובש אנמורפית, מייצגת את ה- Ascomycotaceae. המינים שלו גורמים נזק משמעותי לכלכלה הלאומית, ומשפיעים על צמחים ובעלי חיים. לגרום למגוון מחלות המכונות יחד fusarium... חלקם מסוגלים להתפתח בסימביוזה עם צמחים, לחיות על שורשיהם ולייצר שחרור של חומרים בעלי השפעה מיטיבה על הצמח.
פטריות שמרים מחולקות לקבוצות על פי אופן הרבייה וכמה מאפיינים אחרים. ישנן לא ספורוגניות או אספורוגניות וספורוגניות או ספורוגניות. הראשונים נקראים לעתים קרובות דמויי שמרים והדורות הבאים נבדלים:
- קִמָחוֹן: יוצר תפטיר שווא ומתרבה על ידי ניצני.
- טורולופסיס: יש תאים עגולים וסגלגלים, אינם יוצרים פסאודומצליום ופחמימות תסיסה בצורה גרועה, לעיתים קרובות מזיקים.
- רודוטורולה: מתרבים על אוכל ויוצרים פיגמנטים - אדום, צהוב, ורוד ושחור.
משפחות נבדלות ממחלקת השמרים היוצרת נבגים:
- Saccharomycetes: נבדלים על ידי יכולתם לתסוס סוכרים
- סכיזוסכרומיציטים: משמש בתעשיית התסיסה (בייצור משקאות אלכוהוליים, אלכוהול, חומץ, שמרים וכו ')
- קוד סוכר: שייכים למזיקים של ענף זה.
שימוש אנושי
תבניות משמשות בתחומים רבים של פעילות אנושית. תפקידם חשוב במיוחד בתעשיית המזון וברפואה.
עם זאת, הם לא תמיד מביאים יתרונות, גורמים נזקים והפסדים, מכריחים להוציא כספים רבים, מאמצים להילחם בהם והשפעתם ההרסנית.
בענף המזון
שמרים מצאו את דרכם לבישול
עובש ושמרים משמשים בתעשיית המזון.
בעת האפייה משתמשים בשמרים - זה מעניק לחם נקבוביות, תכונות תזונתיות נוספות ומגדיל את תקופת שימור הטריות. ואנזים העמילאז שנוסף להם, מופרש על ידי העובש, משפר את הארומה והטעם שלו. במקביל, אנזים נוסף - אינברטז - מגדיל את חיי המדף של מוצרי קונדיטוריה.
לייצור אלכוהול משתמשים בפטריית שמרים מיוחדת המבודדת מאצות, וליין - תרבויות טהורות של סוג מסוים של שמרים, המעניקות לו טעם וארומה מיוחדים.
בייצור גבינות ומוצרי חלב מותססים משתמשים בתרבויות שמרים ובסוגים מסוימים של עובש. לצד חיידקים, פטריות מעורבות בתסיסת חלב לייצור קפיר.בייצור גבינות משתמשים בפטריות ממין טורולה לתסיסתן. ונציגם משבט פניצילום, מה שנקרא. "עובש אצילי", הכרחי להשגת זנים "קממבר", "רוקפור" ו"ברי ", ומעניק להם מבנה אופייני (עם נוכחות של עובש כחלחל בעובי מסת הגבינה) וטעם ייחודי.
איכות הבשר ומוצרי הדגים משופרת על ידי האנזים פרוטאינאז שמקורו פטרייתי. מבשר או דגים גולמיים וקשוחים באיכות ירודה, הוא מייצר מוצר עדין ורך, ומשפר גם את טעמו. פטריית השמרים מהסוג טורולופסיס, שנוספה לחמאה, אינה מאפשרת לה להיות מושפעת מסוגים אחרים של עובש, הפוגעים משמעותית בטעמה ומקצרים את חיי המדף. ואספרגילוס, שקונידיה שלו נראים כמו עובש שחור, מייצר חומצת לימון.
בחקלאות ובתעשיות אחרות
בחקלאות נעשה שימוש נרחב בתבניות ובחומרים שמקורם בהן. טריכודרמין המתקבל מהם מעכב בהצלחה את צמיחתם של מיקרואורגניזמים פתוגניים המדביקים צמחים. סוגים מסוימים של תבניות המסוכנות למזיקים בחרקים משמשים במאבק נגדם. כמה פטריות מהסוג Fusarium מקדמות את צמיחת הצמחים ומגדילות את תפוקתן.
עם זאת, ביניהם ישנם גם טפילים רבים האחראים לקלקול וקיצור חיי המדף של מוצרים, ופולטים רעלים במהלך פעילותם החיונית. הם יכולים אפילו להוביל לבעירה ספונטנית של מוצרים דליקים - חציר, קש, גידולי מספוא. משתמשים בהדברה למלחמה בהם.
שימוש רפואי
תבניות נמצאות בשימוש נרחב על ידי בני אדם למטרות רפואיות. עזרתו של נציגם, פניצילום, לא יסולא בפז ביצירת האנטיביוטיקה לפניצילין, אשר הופעתה סייעה להצלת בריאותם של מיליוני אנשים. כיום, אחת הקבוצות הפופולריות והיעילות שבהן הן קפלוספורינים. התפתחות המיקרוביולוגיה אפשרה לערוך בדיקות בהן, באמצעות טיפול בתבניות בעזרת מוטגנים כימיים, התקבלו צורותיהן החדשות - אנקומיסטים, ייצור פניצילין, סטרפטומיצין וייצור אנטיביוטיקה אחרת בכמויות גדולות.
תרופות לא פחות חשובות שמקורן בתבניות הן סטטינים המשמשים להורדת כולסטרול וטיפול בטרשת עורקים.
השימוש בשמרים ברפואה חשוב לא פחות. בצורה מיובשת, הם משמשים להשגת תרופות ותוספי תזונה, בצורה נוזלית, הם משמשים לטיפול באלרגיות ושיקום המיקרופלורה של מערכת העיכול.
פטריות פתוגניות ואמצעי בקרה
תנאי הטמפרטורה והלחות של בתינו טובים במקרים מסוימים להתרבות ולחיים של עובש פטרייתי.
לאדם יש לעיתים קרובות תגובה אלרגית לפטריות עובש. ההשפעה של עובש שחור בבית היא שחרור רעלים. הם נכנסים לדרכי הנשימה, פוגעים בבריאות ומעוררים סיבוכים שונים. כדי להשמיד עובש שחור, חיטוי מתבצע באמצעות חומרים המשמידים זנים מזיקים ואמצעים למאבק ברטיבות.
גם הרעלת אוכל עובש מסוכנת. המסוכנת שבהן היא פטריית אספרגילוס הצהובה, הנוטה לגדול על מגוון מצעי מזון - קטניות וזרעי שמן, קקאו, קפה, דגים יבשים, ריבה.
גם בייצור ההייטק של חומרים פולימרים, משימה חשובה היא להגן עליהם מפני נזק ביולוגי על ידי תבניות פתוגניות. קביעת הפרמטרים של עמידותם של פולימרים בפני חומרים כאלה מסייעת במניעת השפלתם ובהארכת חיי השירות.
סיכום
המידע על התפתחות מדע המיקרוביולוגיה והעובדות שנחשפו על ידו מתעדכן כל העת. המשימה האנושית היא לכוון את תכונות התבניות בכיוון הנכון.
