Rozmnožování kvasinek: pučení a sporulace

Droždí je známý produkt, hojně využívaný při výrobě pekařských výrobků, nealkoholických i alkoholických nápojů. Vlastnosti kvasnic, včetně těch, které se používají při vaření, jsou do značné míry určeny tím, že patří k živým mikroorganismům a jejich životně důležitá činnost podléhá určitým zákonům.

Co je droždí?

Kvasinky jsou jednobuněčné mikroorganismy, které patří do říše hub. Všechny existující odrůdy jsou rozděleny do 2 hlavních kategorií – divoké kvasinky a čisté kvasinkové kultury (PYC).

Při vysvětlování pojmu „divoké kvasinky“ můžeme říci, že se jedná o mikroorganismy vyskytující se v přirozeném prostředí. Žijí například na povrchu plodů, bobulí a listů mnoha rostlin.

ChKD je kvasinka vyšlechtěná na bázi divokých v procesu šlechtitelské práce, kdy se vybírají a množí pouze ty nejsilnější a nejaktivnější mikroorganismy s určitými vlastnostmi.

Složení buněk kvasinek

Existuje mnoho druhů kvasinek, které se liší tvarem a velikostí buněk. Obyčejná buňka dorůstá do 3–7 mikronů, ale existují i ​​obři, kteří dosahují průměru 35 a dokonce 40 mikronů. Přírodní kmeny jsou obvykle menší než kmeny vyvinuté v laboratoři.

Bez ohledu na to, zda patří k jednomu nebo druhému typu (pekárna, pivo, mlékárna), složení kvasinkové buňky je přibližně stejné – je to přibližně 75 % vody a 25 % sušiny, která se zase skládá z:

• dusík;
• cukry;
• minerály;
• tuku;
• vitamíny;
• enzymy.

Všechny tyto složky jsou důležité pro normální fungování buňky.

Kvasinkové spory

Spory kvasinek jsou buňky určené k rozmnožování. Jsou odolnější vůči faktorům prostředí, proto často vznikají, když se buňka ocitne v nepříznivých podmínkách.

Může k tomu například dojít, když se prudce sníží množství živin potřebných pro vývoj a normální fungování.

Procesy množení kvasinek

Stejně jako všechny houby se i kvasinky mohou množit různými způsoby. Nejčastěji se jedná o asexuální způsob dělení buněk zvaný mitóza.

Během procesu mitózy se mateřská buňka rozdělí na dvě a rozdělí mezi ně svůj genetický materiál. Pokud jde o kvasinky, existují dva hlavní způsoby dělení: pučení a sporulace, přičemž první z nich je mnohem častější.

Způsob, jakým se kvasinky rozmnožují, ovlivňují faktory, jako je typ dotyčné houby a podmínky, ve kterých existují a vyvíjejí se.

pučením

Kvasinky se v naprosté většině případů rozmnožují pučením. Jedná se o vegetativní metodu, která spočívá ve vytvoření dceřiné buňky a následně jejím oddělení od mateřské buňky. Pokud se podíváme na pučení kvasinek podrobněji, proces vypadá takto:

1. Na rodičovské buňce se objeví pupen (dceřiná buňka).
2. Jádro hlavní buňky se rozštěpí, dceřiné jádro se přesune do nově vzniklé buňky.
3. Ledvina nějakou dobu roste a zůstává spojena s mateřskou buňkou kanálem, který se postupně ztenčuje.
4. Po dosažení určité velikosti se ledvina oddělí a stane se plnohodnotnou nezávislou buňkou.

Stává se také, že se mladá buňka neoddělí od buňky rodičovské. Takové buňky se také rozmnožují pučením, což má za následek vytvoření shluku vzájemně spojených buněk.

Sporulace

Druhým způsobem, jak se kvasinky rozmnožují, je tvorba spor. Rozmnožování sporami může probíhat nepohlavně i sexuálně.

V prvním případě je jádro rodičovské buňky rozděleno na několik menších částí, z nichž každá je obklopena protoplazmou a chráněna membránou. Tyto nové formace jsou spory. Ve druhém případě nejprve dojde k fúzi dvou buněk a poté se výsledné jádro rozdělí na několik částí, ze kterých se stanou spory.

Počet spor v jedné buňce se pohybuje od 1 do 12 a tvar buněk může být buď jednoduchý (kruh, ovál), nebo velmi neobvyklý. Nejčastěji je sporulace vyvolána některými negativními změnami v prostředí kvasinek. Některé kmeny kultivovaných kvasinek ztratily schopnost reprodukce sporami.

Médium pro rozmnožování kvasinek

Životní podmínky ovlivňují nejen způsob rozmnožování kvasinek, ale i jejich životní aktivitu obecně. Optimální podmínky pro normální fungování kvasinkových hub jsou následující:

• kapalné médium (výhodně kyselé, to znamená s pH <7);
• přítomnost živin (cukr, minerální a dusíkaté sloučeniny, vitamíny);
• teplota nad +20⁰С a pod 40⁰С (nejvýhodnější rozmezí je od +25 do +28⁰С);
• minimální osvětlení.

Čisté kultury kvasinek jsou silnější, a tudíž méně vybíravé, než ty divoké, které musí neustále soupeřit s jinými mikroorganismy, včetně výživy.

Dýchací procesy kvasinek

Přírodní i kultivované kvasinky potřebují k dýchání kyslík. Při dýchání houby rozkládají glukózu na vodu a oxid uhličitý. Mnoho druhů kvasinek však může dočasně přežít bez kyslíku. Zároveň přecházejí na bezkyslíkové (anaerobní) dýchání nebo jinak řečeno na fermentaci.

Alkoholové kvašení je tedy bezkyslíkové dýchání kvasinek a mléčné kvašení je bezkyslíkové dýchání bakterií mléčného kvašení.

Během fermentačního procesu droždí rozkládá cukr na ethylalkohol a oxid uhličitý. Kyslíkové dýchání je pro kvasinky výhodnější, protože poskytuje mikroorganismům podstatně více energie.

Čím se kvasnice živí?

K získání energie se kvasinky živí organickými sloučeninami. Nejtypičtější je pro ně konzumace nejrůznějších cukrů. Mohou to být monosacharidy (glukóza, fruktóza) nebo disacharidy (sacharóza, maltóza). V nepřítomnosti cukrů se kvasinky živí jinými sacharidy, zejména škrobem. Kvasinková dieta také zahrnuje:

• aminokyseliny (zdroj dusíku);
• minerální látky (vápník, draslík, hořčík atd.);
• vitamíny, jako je vitamín B7 nebo biotin.

Zajímavé je, že v přítomnosti kyslíku se strava kvasinkových hub rozšiřuje.

Co kvasinky syntetizují?

Během metabolismu kvasinky produkují různé alkoholy, například:

Právě této vlastnosti se využívá v procesu výroby rmutu pro další výrobu alkoholických nápojů. Kromě toho kvasinkové houby metabolizují těkavé mastné kyseliny a také uvolňují aldehydy, silice, aceton a diacetyl.

Na čem závisí růst kvasinek?

Aktivita kvasinek a rychlost jejich dělení závisí na více faktorech. Mezi nimi největší vliv mají:

• teplota
• vlhkost
• tlak;
• kyselost;
• přítomnost kyslíku.

Kvasinky jsou poměrně citlivé, ale stále existuje řada kmenů, které snesou nepříznivé podmínky.

Závěr

Když víte trochu více o vitálních funkcích a vlastnostech kvasinkových hub, je snazší pochopit princip jejich působení, a proto je správně použít pro přípravu konkrétního pokrmu. Je důležité si uvědomit, že aktivita kvasinek do značné míry závisí na podmínkách prostředí a na schopnosti je vytvářet.