Nach der Einstufung der Hefe handelt es sich um mikroskopische Pilze des Königreichs Mycota. Sie sind einzellige fixierte Mikroorganismen von geringer Größe - 10-15 Mikrometer. Trotz der äußerlichen Ähnlichkeit von Hefe mit großen Bakterienarten werden sie aufgrund ihrer Ultrastruktur der Zellen und ihrer Reproduktionsmethoden als Pilze klassifiziert.
Abb. 1. Art der Hefe auf einer Petrischale
Hefe-Lebensraum
Unter natürlichen Bedingungen werden Hefen häufig auf kohlenhydrat- und zuckerreichen Substraten gefunden. Daher werden sie auf der Oberfläche von Früchten und Blättern, Beeren und Früchten, auf Wundsäften, in Blumennektar und in abgestorbener Pflanzenmasse angetroffen. Darüber hinaus sind sie in Böden (als Beispiel in Einstreu) und Wasser zu finden. Hefeorganismen der Gattung Candida oder Pichia werden häufig im Darm des Menschen und vieler Tierarten nachgewiesen.
Abb. 2. Habitat von Hefe
Die Zusammensetzung der Hefezellen
Alle Hefezellen enthalten etwa 75% Wasser, 50 bis 60% enthalten intrazellulär gebunden und die restlichen 10 bis 30% werden freigesetzt. In der Trockensubstanz der Zelle enthält je nach Alter und Zustand im Durchschnitt:
Darüber hinaus enthalten die Zellen eine Reihe wichtiger Komponenten, die für ihren Stoffwechsel notwendig sind - Enzyme, Vitamine. Enzyme von Hefeorganismen sind Katalysatoren für verschiedene Arten von Fermentations- und Atmungsprozessen.
Abb. 3. Zellen von Hefeorganismen.
Hefezellenstruktur
Hefezellen haben eine andere Form: Ellipsen, Ovale, Stäbchen, Kugeln. Die Abmessung ist auch unterschiedlich: Oft ist die Länge 6-12 Mikron und die Breite 2-8 Mikron. Dies hängt von ihrem Lebensraum oder den Anbaubedingungen, den Nährstoffkomponenten und den Umweltfaktoren ab. Junghefen sind in ihren Eigenschaften am stabilsten, daher werden die Eigenschaften und die Beschreibung der Arten entsprechend vorgenommen.
Hefeorganismen haben alle Standardbestandteile von eukaryotischen Zellen. Darüber hinaus besitzen sie einzigartige Eigenschaften von Pilzen und kombinieren die Zeichen der Zellstrukturen von Pflanzen und Tieren:
- Die Wände sind starr wie Pflanzen
- Es gibt keine Chloroplasten und Glykogen wie bei Tieren.
Abb. 4. Verschiedene Hefearten: 1 - Bäckerei (Saccharomyces cerevisiae); 2 - mechnikovia feinster (Metschnikowia pulcherrima); 3 - Candida-Erde (Candida humicola); 4 - Rhodotorula Gluey (Rhodotorula glutinis); 5 - Rhodorulusrot (R. rubra); 6 - Rhodorotula golden (R. aurantiaca); 7 - Debaryomyces Cantarelli; 8 - Cryptococcus laurel (Cryptococcus laurentii); 9 - Nonsonia länglich (Nadsonia elongata); 10 - rosa Sporobolomyces (Sporobolomyces roseus); 11 - Sporesolomites holsatikus (S. holsaticus); 12 - Rhosporidium diobovatum (Rhodosporidium diobovatum).
Zellen enthalten Membranen, Zytoplasma sowie Organoide wie:
- Kern;
- Golgi-Geräte;
- Zellmitochondrien;
- ribosomale Apparate;
- fetthaltige Einschlüsse, Glykogenkörner sowie Währung.
Einige Arten haben Pigmente in ihrer Zusammensetzung. Bei jungen Hefen ist das Zytoplasma homogen. Im Wachstumsprozess erscheinen Vakuolen (die organische und mineralische Bestandteile enthalten) in ihnen. Im Wachstumsprozess wird die Bildung von Granularität beobachtet, es kommt zu einem Anstieg der Vakuolen.
In der Regel enthalten Schalen mehrere Schichten mit eingeschlossenen Polysacchariden, Fetten und stickstoffhaltigen Komponenten. Einige Spezies haben eine Schleimhaut, so dass Zellen oft zusammengeklebt werden und sich in Flüssigkeiten Flocken bilden.
Abb. 5. Zellstruktur von Hefeorganismen.
Hefe Atmungsprozesse
Für die Atmungsprozesse benötigen Hefezellen Sauerstoff, aber viele ihrer Spezies (optional anaerob) können zeitweise darauf verzichten und erhalten Energie aus den Fermentationsprozessen (sauerstofffreies Atmen), wodurch Alkohole gebildet werden. Dies ist einer ihrer Hauptunterschiede gegenüber Bakterien:
Es gibt keine Vertreter unter den Hefen, die absolut ohne Sauerstoff leben können.
Atemprozesse mit Sauerstoff sind energetisch für Hefe vorteilhafter. Wenn sie erscheinen, schließen die Zellen die Fermentation ab und wechseln zur Sauerstoffatmung, wobei Kohlendioxid freigesetzt wird, was zu einem schnelleren Zellwachstum beiträgt. Dieser Effekt wird als Pasteur bezeichnet. Bei einem hohen Glukosegehalt wird manchmal der Krebtree-Effekt beobachtet, wenn Hefezellen ihn selbst bei Sauerstoff fermentieren.
Abb. 6. Atem von Hefeorganismen.
Was isst die Hefe?
Viele Hefen sind chemo-organo-heterotrophe, und um Energie für Ernährung und Energie zu gewinnen, verwenden sie organische Nährstoffe.
Unter anoxischen Bedingungen bevorzugen Hefen die Verwendung von Kohlenhydraten wie Hexose und Oligosacchariden, die daraus synthetisiert werden. Einige Arten können auch andere Arten von Kohlenhydraten assimilieren - Pentose, Stärke, Inulin. Mit dem Zugang zu Sauerstoff können sie ein breiteres Spektrum an Substanzen wie Fett, Kohlenwasserstoff, Alkohol und andere verbrauchen. Solche komplexen Arten von Kohlenhydraten, wie beispielsweise Lignine und Cellulosen, stehen für ihre Absorption nicht zur Verfügung. Die Stickstoffquellen für sie sind in der Regel Ammoniumsalze und -nitrate.
Abb. 7. Hefe unter dem Mikroskop.
Was synthetisiert Hefe?
Während des Stoffwechsels produzieren Hefen meistens verschiedene Arten von Alkoholen - die meisten davon sind Ethyl-, Propyl-, Isoamyl-, Butyl-, Isobutyl-Spezies. Darüber hinaus zeigte die Bildung flüchtiger Fettsäuren beispielsweise die Synthese von Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure und Isovaleriansäure. Während der Vitalaktivität in geringen Konzentrationen können sie außerdem eine Reihe von Substanzen an die Umwelt abgeben - Fuselöle, Acetoine, Diacetyle, Aldehyde, Dimethylsulfid und andere. Mit solchen Metaboliten sind oft die organoleptischen Eigenschaften der mit ihrer Verwendung erhaltenen Produkte verbunden.
Hefezuchtprozesse
Ein charakteristisches Merkmal von Hefezellen ist ihre Fähigkeit, sich vegetativ zu vermehren, wenn sie mit anderen Pilzen verglichen wird, die entweder von aufkeimenden Sporen oder beispielsweise Zellzygoten (wie Candida- oder Pichia-Gattungen) stammen. Ein Teil der Hefe kann die Prozesse der sexuellen Fortpflanzung, die die Myzelstadien enthalten, realisieren, wenn die Bildung einer Zygote und ihre weitere Umwandlung in einen "Beutel" durch Sporen beobachtet wird. Einige Hefen, die Myzel bilden (z. B. die Gattungen Endomyces oder Galactomyces), können sich in einzelne Zellen, Arthrosporen, auflösen.
Abb. 8. Vermehrung von Hefe
Was bestimmt das Wachstum von Hefe
Die Wachstumsprozesse von Hefeorganismen hängen von verschiedenen Umweltfaktoren ab - Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Säuregehalt und osmotischem Druck. Die meisten Hefen bevorzugen mittlere Temperaturen, darunter gibt es praktisch keine extremophilen Arten, die eine zu hohe oder im Gegenteil niedrige Temperatur bevorzugen. Es ist bekannt, dass es Arten gibt, die widrigen Umweltbedingungen standhalten können. Unterdrückung des Wachstums und der Entwicklung einiger Hefeorganismen mit Antibiotika.
Abb. 9. Hefeproduktion
Warum sind Hefen nützlich?
Hefe wird oft in einem Haushalt oder in der Industrie verwendet. Ein Mann begann lange Zeit damit, zum Beispiel Brot und Getränke zuzubereiten. Heute werden ihre biologischen Fähigkeiten zur Synthese nützlicher Substanzen verwendet - Polysaccharide, Enzyme, Vitamine, organische Säuren, Carotinoide.
Abb. 10. Wein ist ein Produkt, das aus der Aktivität von Hefe gewonnen wird.
Die Verwendung von Hefe in der Medizin
Hefe wird in biotechnologischen Prozessen zur Herstellung medizinischer Substanzen verwendet - Insulin, Interferon und heterologe Proteine. Ärzte verschreiben oft Bierhefe für geschwächte Menschen mit allergischen Erkrankungen. Wenden Sie sie an und für kosmetische Zwecke, um Haare, Nägel zu stärken und den Hautzustand zu verbessern.
Abb. 11. Hefe in der Kosmetik.
Außerdem gibt es unter der Hefe Spezies (zum Beispiel Saccharomycesboulardii), die die Mikroflora des Gastrointestinaltrakts unterstützen und wiederherstellen können, sowie die Symptome und das Risiko von Durchfall lindern und Muskelkontraktionen bei Patienten mit Reizdarmsyndrom reduzieren können.
Gibt es schädliche Hefe?
Es ist bekannt, dass die Vermehrung von Hefe in Lebensmitteln zu deren Verderb führen kann (beispielsweise treten Schwellungsprozesse, Geruchs- und Geschmacksänderungen auf). Laut Mykologen gibt es darüber hinaus Krankheitserreger, die verschiedene Erkrankungen lebender Organismen verursachen können, sowie eine Reihe schwerer Erkrankungen von Personen, die die Immunität geschwächt haben.
Bei den menschlichen Krankheiten unterscheidet man beispielsweise Candidiasis durch Candida-Hefe und Cryptococcosis, die durch Cryptococcusneoformans verursacht werden. Es wird gezeigt, dass diese pathogenen Hefearten häufig normale Bewohner der menschlichen Mikroflora sind und sich aktiv reproduzieren, wenn sie geschwächt sind, bei verschiedenen Verletzungen, bei Verbrennungen, nach chirurgischen Eingriffen mit Langzeitantibiotika, manchmal bei kleinen oder im Gegensatz dazu bei älteren Menschen.
http://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/gribi/drozhzhi.htmlDer Wert von Hefe in der Natur und im menschlichen Leben
Als Entdecker der Hefe gilt Antonio Van Leeuwenhock (Leeuwenhock), ein niederländischer Naturforscher, der Linsen mit einer Vergrößerung von 150 bis 300 herstellte und zuerst eine Reihe von Protozoen (1670er Jahre) beobachtete und skizzierte. In der Natur wächst und vermehrt sich Hefe mit hoher Geschwindigkeit, was die Umgebung erheblich verändert. Der Prozess der alkoholischen Gärung, der von Hefen initiiert wurde, hat seit langem zu ihrer weit verbreiteten Verwendung für die Herstellung von alkoholischen Getränken (2-6.000 Jahre v. Chr.) Geführt Energieprozess, der die Atmung von Mikroorganismen verlangsamt, die ohne Sauerstoff leben (unter anaeroben Bedingungen) [1].
Hefe ist für die Lebensmittelindustrie von großer Bedeutung, da Kohlenhydrate in Alkohol und Kohlendioxid umgewandelt werden können. Diese Eigenschaften von Hefe werden auch in der Süßwaren- und Backwarenproduktion (Saccharomyceten) weit verbreitet [2]. Sie werden in der pharmazeutischen Industrie als Basis von Arzneimitteln und als Hersteller von Arzneimitteln verwendet, die auf biotechnologischem Wege gewonnen werden [3]. Eiweiß- und Vitaminpräparate auf Hefebasis werden in der Tierhaltung eingesetzt [4]. Nach Verwendungszweck wird Hefe in sechs Kategorien eingeteilt: Brot, Spirituosen, Wein, Bier, Futter und technische. Ein derart breites Einsatzgebiet von Hefe wird durch ihre Fähigkeit bestimmt, Enzyme herzustellen, die die Verarbeitung verschiedener Rohstoffe und die Herstellung verschiedener Produkte sicherstellen. Es gibt eine Gruppe von parasitären Pilzen, die Erkrankungen von Mensch und Tier verursachen können - Mykosen. Es gibt Mykosen der Haut - Dermatomykose und Mykosen der inneren Organe. Tiervergiftung - Mykotoxikose - kann Toxine von Pilzen verursachen, die pflanzliche Lebensmittel befallen. Einige Mykosen leiden nur an Menschen oder Tieren, andere (z. B. Mikrosporien) infizieren sich mit Tieren [5].
http://otvet.mail.ru/question/195623011Ökologisches Handbuch
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Der Wert von Hefe in der Natur und im menschlichen Leben
Vertreter von einzelligen Pilzen sind beispielsweise Hefe. Hefepilze sind über (500 ) - Arten bekannt. Hefepilze finden sich in der Natur auf der Oberfläche von Pflanzen, im Nektar von Blumen, auf Früchten, im Saft von Bäumen, im Boden. Sie bilden kein typisches Mycel. Diese mikroskopisch kleinen Pilze bestehen aus einer einzigen Zelle in Form einer Kugel. Hefe vermehrt sich durch Knospenbildung: Am Körper des Pilzes bildet sich (wie bei einer Niere) ein Vorsprung, der sich vermehrt, sich vom mütterlichen Organismus löst (Knospung) und einen unabhängigen Lebensstil führt. Hefeknospenzellen sehen wie verzweigte Ketten aus. Eine Person verwendet für die Herstellung von Brot lange Zeit Hefe, die schnell wächst, was durch den ungewöhnlich hohen Stoffwechsel bestimmt wird. Sie verändern jedoch erheblich die chemische Zusammensetzung der Umwelt. Das bekannteste Verfahren ist die alkoholische Gärung. Hefe ernährt sich von Zucker und verwandelt ihn in Alkohol. Gleichzeitig wird Kohlendioxid freigesetzt, das dazu beiträgt, den Teig aufzuziehen, ihn leicht und porös zu machen. Manche Menschen verwenden Hefepilze beim Brauen, bei der Weinbereitung und als Proteinfutter in der Tierhaltung. Pasechnik V.V. Grad 5 // DROFA, Ponomareva, I. N., Kornilova, O. A., Kuchmenko, B. C. Biology. Klasse 6 // IC VENTANA-GRAF.Viktorov V.P., Nikishov AI. Biologie. Pflanzen Bakterien. Pilze und Flechten. Klasse 7 // Humanitäres Verlagszentrum "VLADOS".
Pilze sind eine schreckliche Kraft. Sie können eine Person töten und retten. Einige von ihnen verschlingen unsere Produkte oder zerstören menschliche Organe, aber ohne die Arbeit der Untertanen dieses Königreichs ist die Zirkulation von Mineralien und organischen Stoffen auf der Erde unmöglich. Lebhafte Vertreter eines solchen zweiseitigen Taxons sind Mukor und Penicilli.
Definition
Penicillum ist ein Schimmelpilz der Abteilung Ascomycete, dh Marsupial-Pilze.
Die teuersten Vertreter der Abteilung sind übrigens Trüffel, und Morcheln wurden zum Gesprächsthema der Stadt.
Mukor ist ein Schimmelpilz der Abteilung Zygomycet.
Vergleich
Penicillus ist eine der Gattungen der Abteilung für Beuteltiere. In der Natur siedeln sich diese Organismen auf dem Boden und auf lebenden Pflanzen an und bilden eine schimmelige Plakette von erstaunlicher Smaragd- und Azurblau-Farbe.
Mukor ist eine der Gattungen der unteren Pilze. Diese Organismen leben in den oberen Bodenschichten.
Unter geeigneten Bedingungen - in der Hitze und bei hoher Luftfeuchtigkeit - treten sie schnell auf den Oberflächen verschiedener Lebensmittel und anderer Lebewesen auf, die organischen Charakter haben.
Gleichzeitig erhält das Substrat eine charakteristische hellweiße Blüte, die im Laufe der Zeit dunkler wird.
Schleimhäute können Krankheiten verursachen - Mukormykose bei Mensch und Tier, die hauptsächlich die Dermis und das Atmungssystem betreffen. Wenn der Prozess verallgemeinert ist, setzt sich der Pilz im ganzen Körper ab, wobei Gehirnzellen als Basissubstrat verwendet werden.
Penicillus hat antibakterielle Eigenschaften, wie von Ernst Duchesne und Alexander Fleming bemerkt, und wurde daher zur Grundlage für die Herstellung von Penicillin-Antibiotika.
Der Körper der reifen Schleimhaut wird nicht in Zellen differenziert.
Sein Myzel ähnelt einer einzigen Zelle, ähnlich wie der Riesenkrake, der viele Kerne enthält. Die Farbe dieser Formation ist weißlich, manchmal beige oder hellgrau.
Aus diesem Mycelkörper sprießen separate Sporangiophoren. Auf ihrer Oberseite bilden sich dunkelgraue Anthrazit-Sporangien, die Sporen enthalten. Bei erhöhter Luftfeuchtigkeit löst sich die Sporangienschale auf und Tausende neuer Sporen werden auf dem Substrat aufgeweckt.
Mukory ist zur sexuellen Fortpflanzung fähig - Zygogamie, wenn zwei benachbarte Multi-Core-Gigantella-Zellen sich schneiden, und kann die Anzahl der Individuen der Art durch vegetative Mittel erhöhen.
Zur gleichen Zeit werden aus der Mutterzelle in verschiedene Richtungen hyphale Stolone gezogen. Nachdem sie nach einem geeigneten Substrat gegriffen haben, setzen sie Rhizoide frei, fixieren und lösen sich vom elterlichen Organismus.
Der Körper des Penicillums besteht aus vielen Zellen.
Hefestruktur und -aktivität
Aus den Hyphen des Myzels wachsen Conidiophoren. Ihre Spitzen verzweigen sich, so dass der Pilz einem Kinder-Stift ähnelt. An den Spitzen dieser "Kugelschreiber" bilden sich einzellige Sporen - Conidien. Bei günstigen Bedingungen (hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur) fallen Sporen in das Substrat und keimen. Sie sind die Hauptmethode der Reproduktion von Penicilla.
Separate Mukorovye-Pilze werden als leistungsfähige Enzyme für die Fermentation von Produkten verwendet.
Trocken- oder "chinesische" Hefe, Hausbrand, Sojakäse werden unter Verwendung von chinesischem, schneckenförmigem und racematförmigem Mucor hergestellt, und Ethylalkohol wird aus Kartoffeln hergestellt. Ramannian Mukor ist der Hauptrohstoff für die Herstellung des Antibiotikums Ramicin.
Penicillin ist der Rohstoff für die Herstellung von Penicillin-Antibiotika.
In der Natur sind Mukora und Penicilla typische Saprophyten, eine der wichtigsten Verbindungen bei der Zersetzung und Mineralisierung organischer Überreste.
Schlussfolgerungen von TheDifference.ru
- Beide Pilze gehören zu verschiedenen Teilen des Pilzkönigreichs.
- Mukor kann sich auf mehr Arten von Substraten entwickeln - Boden, lebendes und totes Fleisch, Pflanzen und Tiere.
Penicill bevorzugt Boden und lebende Pflanzenorganismen; Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich pflanzliche Lebensmittel ansiedeln. Die Schleimfarbe der Schleimhaut ist weiß-grau-anthrazit.
Die Farbe des Penicilla-Mycel ist azurblau, grasig, smaragdgrün.
Seit langem werden Pilze vom Menschen für Lebensmittel verwendet, in jüngster Zeit sind künstlich angebaute Champignons, Shiitake, Austernpilze und andere weit verbreitet.
Der Wert von Hefe, Penicil in der Natur und im menschlichen Leben
Da die Pilze zu wenig Substrat haben, löst der Pilzzucht ein sehr wichtiges Problem der Abfallentsorgung der Holzverarbeitung, der Lebensmittelindustrie und der Landwirtschaft, da sie auf Sägemehl, Sonnenblumenhülsen oder Stroh angebaut werden.
In der Lebensmittelindustrie werden Pilze bei der Herstellung von Milchsäureprodukten, bei der Brotherstellung, Weinherstellung und beim Brauen, bei der Herstellung von Fleisch und Wurstwaren sowie bei der Herstellung von Zitronensäure verwendet.
So ist es zum Beispiel unmöglich, die berühmten französischen Käsesorten Roquefort und Brie ohne Schimmelpilze zu erhalten, während bei der Herstellung von Kefir und Brot Hefe verwendet wird, die bei der Fermentation Kohlendioxid ausstößt.
Nicht weniger wichtig ist der Erhalt von Medikamenten von Pilzen - Antibiotika.
Obwohl die meisten dieser biologisch aktiven Substanzen derzeit aus anderen Mikroorganismen gewonnen werden, sind es Pilzantibiotika - Penicilline und Cephalosporine -, die das Überleben der Patienten selbst bei so schweren Erkrankungen wie Peritonitis oder Sepsis gewährleisten. Die kürzlich entdeckten Antibiotika - Cyclosporine - reduzieren künstlich die körpereigene Immunität, was die Transplantation von Organen auf eine neue Basis ermöglicht.
Datum der Veröffentlichung: 2014-10-19; Gelesen: 1668 | Urheberrechtsverletzungsseite
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Aufgaben der Stufe A
Wählen Sie eine der vier vorgeschlagenen Antworten aus.
A1. Pilze zu senken sind
2) Zygomycotes
A2. Hefe ist eine Pilzabteilung.
1) Hasmikot
A3. Die Wissenschaft der Pilze heißt
2) Mykologie
A4. In den Zellen von Pilzen
3) Enthält nur einen Kern
A5. Die Kombination der Beine und der Kappen der Pilze wird genannt
4) Fruchtkörper
Steinpilze, weißer Pilz gehören zu den Pilzen
2) Symbionten
A7. Flechte ist ein komplexer Organismus bestehend aus
1) Pilz und Algen
504 Gateway-Timeout
Die am schwierigsten arrangierten Thallusflechte
2) buschig
Zuweisungen der Stufe B
Wählen Sie drei richtige Antworten aus sechs Angeboten.
B1. Zeichen, die Pilze mit Tieren zusammenbringen
1) Die Anwesenheit von Chitin in der Zellmembran
2) Glykogenspeicherung
4) Harnstoffbildung
Flechte ist
1) Kladonia
3) Islandmoos
4) Tsetrariya
Stimmen Sie den Inhalt der ersten und zweiten Spalte ab.
B3. Stellen Sie die Korrespondenz zwischen den Pilzabteilungen und ihren Vertretern her.
Stellen Sie eine Übereinstimmung zwischen den Arten des Flechten Thallus und ihren Eigenschaften her.
Legen Sie die richtige Reihenfolge der biologischen Prozesse, Phänomene und praktischen Maßnahmen fest.
B5. Bestimmen Sie die systematische Position der Camelina. Ordnen Sie die Taxa in der richtigen Reihenfolge an, beginnend mit der Art.
A) Pilze
B) Basidiomycot
B) Ryzhik
Hefe, ihre Struktur und Reproduktion
Mukor Klasse Zygomycetes
1. Myzel ist eine einzelne Zelle, nicht septiert, mehrkernig und hat das Aussehen einer weißen Form.
Es bildet zahlreiche vertikale Sporangiophoren mit schwarzen Sporangien. In den Sporangien bildet sich endogen (im Inneren) bis zu zehntausend Multicore-Sporen.
3. Sich in geeignete Bedingungen begeben, Sporen keimen und führen zu einer neuen Mycoria von Mucor. Dies ist die asexuelle Reproduktion von Schleim.
4. Wenn die Erschöpfung des Substrats zur sexuellen Fortpflanzung führt.
Penicillus (Pinsel) Klasse Ascomycetes
Sapotrope Boden- und Schimmelpilze, die sich auf Brot, Gemüse und anderen Produkten niederlassen.
Die Myzelverzweigung, geteilt durch transversale Trennwände (Septirovan), ermöglicht den Hyphen, im Schadensfall weniger Zellinhalt zu verlieren, und bewirkt ein höheres Überleben von Ascomyceten im Vergleich zu Zygomyceten.
Zuerst sieht es aus wie eine weiße Spinnenplakette und erhält dann eine grünliche oder bläuliche Tönung.
Aus dem Myzel steigen Conidiophore auf, deren Enden eine Bürste bilden. An der Spitze jedes Astes bildet sich exogen (außen) eine Kette gerundeter Sporen, Conidien. Sie werden von Luftströmungen getragen und führen zu einem neuen Mycel.
Die sexuelle Reproduktion tritt unter widrigen Bedingungen selten auf.
Wenn dies geschieht, wird der Zusammenschluss von zwei spezialisierten Zellen des Myzeliums nicht in Gameten differenziert. Aus Zygoten wird ein Beutel (asc) gebildet, in dem sich Ascosporen entwickeln. Bei günstigen Bedingungen (Feuchtigkeit) schwillt der Beutel an und die Sporen fliegen mit Gewalt über weite Strecken.
Schimmelpilze Pilz aspergillus fumigatus
Hefe, ihre Struktur und Reproduktion
Hefe gehört zu der Gruppe der einzelligen Pilze, die ihre Myzelstruktur verloren haben, weil ihre Lebensräume zu Substraten mit flüssiger oder halbflüssiger Konsistenz geworden sind, die in großen Mengen organische Stoffe enthalten.
Die Pilzgruppe umfasst 1500 Arten.
In der Natur sind Hefen weit verbreitet und leben auf Substraten, die reich an Zucker sind, und ernähren sich von Nektar von Blumen, Pflanzensäften, abgestorbener Phytomasse usw. Hefepilze können im Boden und im Wasser, im Darm von Tieren leben.
Hefe ist ein Pilz, der den gesamten oder den größten Teil des Lebenszyklus in Form einzelner Zellen durchlebt.
Hefezellen haben im Durchschnitt einen Durchmesser von 3 bis 7 Mikrometern, aber es gibt einige Arten, deren Zellen 40 Mikrometer erreichen können. Hefezellen sind unbeweglich und oval. Obwohl Myzel keine Hefe bildet, haben sie alle Anzeichen und Eigenschaften von Pilzen.
Sie können verschiedene Formen haben: elliptisch, oval, kugelförmig und stabförmig. Die Zelllänge variiert zwischen 5 und 12 Mikrometern, die Breite zwischen 3 und 8 Mikrometern.
Die Form und Größe der Hefezellen ist variabel und hängt von der Gattung und Art sowie von den Kultivierungsbedingungen, der Zusammensetzung des Nährmediums und anderen Faktoren ab. Jüngere Zellen sind stabiler, daher werden junge Kulturen verwendet, um Hefe zu charakterisieren. Eine Hefezelle besteht aus einer Zellmembran, einer benachbarten Zytoplasmamembran, Zytoplasma oder Protoplasma, in der sich Organoide und Einschlüsse (Ersatzstoffe) in Form von Fetttröpfchen, Glykogen und Volutinkörnern befinden.
Formen von Hefezellen: a - elliptisch; b - oval; c - etwas länglich; d - Ovoid mit Sporen; d - Zitronenform; e - länglich (falsches Mycel); g - rund; h - elliptisch bei Streitigkeiten.
Seit der Antike wurden bestimmte Hefesorten vom Menschen zur Herstellung von Wein, Bier, Brot, Kwas, in der industriellen Alkoholproduktion usw. verwendet.
Einige Arten von Hefe werden aufgrund ihrer wichtigen physiologischen Eigenschaften in der Biotechnologie verwendet.
Pilze (Struktur, Rolle in der Natur). Hefe (menschlicher Gebrauch)
In der modernen Produktion mit Hefe erhalten Sie Lebensmittelzusatzstoffe, Enzyme, Xylit und sauberes Wasser vor Ölverschmutzung. Aber es gibt negative Eigenschaften von Hefe. Einige Hefetypen können beim Menschen Krankheiten verursachen, da sie fakultative oder bedingt pathogene Mikroorganismen sind. Zu diesen Krankheiten gehören Candidiasis, Kryptokokkose, Pitiriasis.
Pilze vermehren sich asexuell und sexuell.
Asexuelle Reproduktion wird entweder vegetativ durchgeführt, d. H. Teile des Myceliums oder Sporen. In Sporangien entstehen Sporen, die auf spezialisierten Hyphen entstehen - Sporangiophoren, die sich über das Substrat (Boden) erheben.
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Schimmelpilze und Hefe
Schimmelpilze tauchten vor etwa 200 Millionen Jahren auf unserem Planeten auf. Schimmel kann vor dem Tod sowohl töten als auch retten. Der Schimmel sieht schön aus, verursacht aber keine anderen Gefühle außer Ekel. Schimmelpilze sind eine Vielzahl von Pilzen, die ohne große Fruchtkörper ein verzweigtes Myzel bilden. Schimmelpilze bezieht sich auf Mikromyceten. Dies sind Pilze und pilzförmig mit mikroskopischen Größen.
Schimmelpilze sind in der Natur weit verbreitet, sie entwickeln sich fast überall. Große Kolonien wachsen auf Nährmedien bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit, und das Wachstum von Schimmelpilzen ist unter der Bedingung der Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln nicht eingeschränkt. Schimmelpilze sind für den Lebensraum und die Nahrung unprätentiös.
Fig.1. Die Struktur des Myzeliums und der vegetativen Fortpflanzungsorgane von Schimmelpilzen
1 - einzellig (Mukor); 2 - multizellulär (Penicillium); 3 - a - Conidiophor von Penicillium mit Conidien; b - Conidiopus aspergillus mit Conidien; Sporangiophobieschleimhaut mit Sporangien, gefüllt mit Sporen
In der Struktur von Schimmelpilzen unterscheiden sich verzweigte Hyphen, die Mycel oder Mycel bilden.
Schimmelpilze sind äußerst vielfältig, sie haben jedoch alle typische Merkmale. Myzel (Myzel) von Schimmelpilzen ist die Grundlage ihres vegetativen Körpers und sieht aus wie ein Komplex aus dünnen Filamenten (Hyphen).
Die Pilzhyphen befinden sich auf der Oberfläche oder innerhalb des Substrats, auf dem sich der Pilz angesiedelt hat. In den meisten Fällen bilden Schimmelpilze ein großflächiges Myzel, das eine große Oberfläche einnimmt. Niedere Pilze haben ein nichtzelluläres Mycel, während das Myzel in den meisten Pilzen in Zellen unterteilt ist.
Vermehrung von Schimmelpilzen
Pilze können sich auf verschiedene Weise vermehren. Das einfachste Merkmal aller Pilze ist die Reproduktion von Teilen des Myceliums.
Jeder Teil des Myzels (Mycel), der auf eine neue Fläche des Substrats trifft, wird unter günstigen Umständen unabhängig und entwickelt sich zu einem ganzen Organismus, und der Teil des Myzels, der in das Nährstoffsubstrat eingetaucht ist, spielt eine wichtige Rolle bei der Versorgung des Körpers der Form mit Nährstoffen, Feuchtigkeit und Mineralien. Der Luftteil, der sich über die Oberfläche des Substrats erhebt, dient in der Regel dazu, verschiedene Körper zu bilden, mit denen sich die Schimmelpilze vermehren (Oidien, Sporen, Konidien usw.).
Oidia sind Kälber, die Teile des Myzeliums sind.
Sie werden von einigen mehrzelligen Pilzen gebildet, bei denen das reife Myzel in viele kleine Bereiche zerfällt, die eine dichte Schale annehmen.
Sporen - Körper mit verschiedenen Formen, bis zu mehreren Mikrometern; normalerweise an den Enden der Hyphen des Luftteils des Myzeliums, innerhalb der speziellen Formationen der ovalen und halbrunden Form - der Sporangien.
Angiosporen-Sporen werden durch den Zerfall des Multicore-Cytoplasmas eines jungen Sporangiums in viele separate Bereiche gebildet, die nach und nach mit ihrer eigenen Membran bedeckt und in Sporen umgewandelt werden.
Die Filamente des Luftmyzels, die die Sporangien tragen, werden Sporangiophoren genannt.
Eine solche Sporenbildung ist charakteristisch für einzellige Pilze. Bei mehrzelligen, sogenannten Exosporen werden externe oder externe Exosporen gebildet, die oft als Konidien bezeichnet werden, und die sie tragenden Lufthyphen sind Konidiophoren.
Conidien werden gebildet, indem direkt von Conidiophoren oder spezifischen Zellen, die sich an ihrem Scheitelpunkt befinden, getrennt wird. Diese Zellen sind normalerweise länglich und werden Sterigmas genannt.
Conidien befinden sich auf Conidiophoren (oder Sterigmen) einzeln, in Ketten usw.
Sporangiophoren und Conidiophoren auf den Oberflächen von von Pilzen betroffenen Materialien bilden eine sichtbare flauschige Plakette. Seine verschiedenen Farbtöne (grün, schwarz, oliv, rosa, weiß, grau usw.) hängen von der Farbe der Konidien, Sporen und Oidien ab, die, wenn die Pilze ihre physiologische Reife erreichen, eine enorme Menge bilden.
Myzelium von Pilzen ist in der Regel farblos.
Viele Pilze, die auf die eine oder andere vegetative Weise unter geeigneten Entwicklungsbedingungen brüten, können sich auch sexuell vermehren. Dieser Vorgang unterscheidet sich bei verschiedenen Pilzen. Es bilden sich jedoch immer spezielle Fruchtkörper, die zum Teil enorme Größen erreichen (Kappe, Teller, Röhrchen und andere in der Natur vorkommende Pilze sind die Fruchtkörper von Schimmelpilzen).
Sexualstreitigkeiten befinden sich auf den Tellern oder in Containern - Säcken.
Als Beispiel für die letzten verschiedenen Arten von Regenmänteln können Leinen dienen. Pilze, die Chlamydosporen und Sklerotien durch den Pilz sexuell reproduzieren können, werden als perfekt bezeichnet.
Einige Pilze vermehren sich sexuell überhaupt nicht. Sie werden als unvollständig eingestuft. Die Kenntnis der Merkmale der Struktur des Myzeliums, der vegetativen Fortpflanzungsorgane und der Struktur der Fruchtkörper ist in der praktischen Arbeit notwendig, um bestimmte Erreger verschiedener Prozesse zu erkennen.
Viele Pilze sind beim Einsetzen widriger Bedingungen in der Lage, Ruhephasen in Form sogenannter Sklerotien zu bilden.
Diese sind stark, hart von der Oberfläche, normalerweise dunkel, und innen befinden sich weiße Klumpen verschiedener Größen und Formen, die aus eng miteinander verflochtenen Hyphen gebildet werden.
Sklerotien, die in für die Entwicklung günstige Bedingungen geraten, keimen und bilden das eine oder andere (je nach Art des Pilzes) Fortpflanzungsorgan. Sie werden oft in Getreideähren geformt. Eine weitere Ruhephase sind Chlamydosporen. Wenn sie gebildet werden, wird das Zytoplasma in den Hyphen in Form von Klumpen gesammelt, wobei eine neue Hülle gebildet wird, die normalerweise dick und gefärbt ist, und die Hyphen werden Ketten oder Perlen ähnlich, die aus Chlamydiaporen bestehen.
Manchmal bilden sich Chlamydosporen nur an den Enden der Hyphen. Die multizelluläre Struktur, die Differenzierung der Vitalfunktionen zwischen den Teilen des Pilzes - Luft und tiefes Myzel - legt nahe, dass Schimmelpilze höher organisierte, komplexe Organismen als Bakterien sind.
Schimmelpilzzellen haben kein Chlorophyll und daher sind diese Pilze für die lebensmittelreife organische Substanz erforderlich.
Schimmelpilze ernähren sich von organischem Material. Und am Anfang verteilt der Schimmelpilz Verdauungsenzyme für die Verdauung von Nahrungsmitteln und absorbiert dann die organischen Verbindungen, die in einfachere gespalten sind. Da Schimmelpilze nicht die Fähigkeit haben, sich zu bewegen, um Nahrung zu finden, „leben“ sie in der Nahrung selbst.
Schimmelpilze gehören zu den einfachsten Pilzparasiten.
Hefewert:
Schimmelpilze Pilz aspergillus fumigatus
In der Natur gibt es viele Arten von Schimmelpilzen, beispielsweise Penicillium spp, Mycorales, Aspergillus, Fusarium, Dematiaceae, Saccharomycetaceae usw. Penicillum-Pilze sind für den Menschen von großer Bedeutung. Penicilli ist ein grüner Schimmel, der auf pflanzlichen Substraten, einschließlich Lebensmittelprodukten, entsteht.
Penicillin produziert das Antibiotikum Penicillin, das erste antibakterielle Medikament der Welt. Es ist auch wichtig für eine Person, Hefe von sakharomitsetovy Pilzen im Haushalt zu verwenden. Hefe ist ein Pilz, der kein klassisches Myzel bildet, und ihre vegetativen Zellen vermehren sich durch Knospen oder Teilen.
Hefepilze können während des gesamten Lebenszyklus als einzelne Zellen leben. Seit der Antike wird Hefe häufig vom Menschen verwendet, da diese Pilze an der alkoholischen Gärung beteiligt sind. Diese Eigenschaft von Hefe wird bei der Herstellung von Alkohol und alkoholhaltigen Produkten, bei der Weinbereitung, beim Brotbacken, bei Süßwaren und bei der Herstellung von Futterprotein für die Tierernährung genutzt.
Viele Schimmelpilzarten haben pathogene Eigenschaften, dh sie können Erkrankungen von Menschen, Tieren, Pflanzen auslösen.
Andere Schimmelpilze schaden dem Haushalt, da sie Lebensmittelprodukte wie Gemüse und Obst verderben, wenn sie über einen längeren Zeitraum gelagert werden und Holz und Gewebe beschädigen.
Hefe, ihre Struktur und Reproduktion
Hefe sind einzellige unbewegliche Organismen. Sie können verschiedene Formen haben: elliptisch, oval, kugelförmig und stabförmig. Die Zelllänge variiert zwischen 5 und 12 Mikrometern, die Breite zwischen 3 und 8 Mikrometern. Die Form und Größe der Hefezellen ist variabel und hängt von der Gattung und Art sowie von den Kultivierungsbedingungen, der Zusammensetzung des Nährmediums und anderen Faktoren ab.
Jüngere Zellen sind stabiler, daher werden junge Kulturen verwendet, um Hefe zu charakterisieren. Eine Hefezelle besteht aus einer Zellmembran, einer benachbarten Zytoplasmamembran, Zytoplasma oder Protoplasma, in der sich Organoide und Einschlüsse (Ersatzstoffe) in Form von Fetttröpfchen, Glykogen und Volutinkörnern befinden.
Hefezellenstruktur
1 - spaltbarer Kern; 2 - Glykogen; 3 - Volutin; 4 - Mitochondrien
Die Hefe gehört zur Klasse der Beuteltiere (Ascomycetes - Ascomycetes) der Unterklasse der Protozoenbeuteltiere (Protoascales - Protoaskov). Die Hefeklassifizierung basiert auf der Zuchtmethode und einigen physiologischen Anzeichen. Das wichtigste systematische Merkmal ist die Fähigkeit, Sporen zu bilden. Auf dieser Basis werden Hefen in zwei Gruppen eingeteilt: sporogene Hefe - Hefe, die Sporen bilden kann, und asporogene Hefe - also keine Sporen.
e) keine sexuelle Fortpflanzung hat.
Einige Forscher gehen davon aus, dass die zweite Hefegruppe der Klasse der unvollkommenen Pilze (Fungi imperfecti - fungi imperfekti) zugeordnet wird, obwohl der Verlust der sexuellen Fortpflanzungsfähigkeit sekundär ist und sie auch auf Beuteltiere zurückzuführen sind.
Die Einstufung sporogener Pilze wurde 1954 von V. I. Kudryavtsev vorgeschlagen. Es basiert auf der vegetativen Vermehrungsmethode.
V. I. Kudryavtsev schlägt vor, alle Hefen zu einer einzigen Ordnung von einzelligen Pilzen (Unicellomycetales - Unicellomycetes) zu kombinieren.
Es teilt sporogene Hefe in drei Familien auf der Grundlage der vegetativen Vermehrung auf:
Familie Saccharomycetaceae (Saccharomycetacea) - durch Knospen vermehren.
Diese Familie umfasst die Gattungen von Saccharomyces (Saccharomyces), die die größte praktische Bedeutung hat, Pichia (Pichia), Nasenula (ganzeula) und andere (17 Gattungen insgesamt). Sie unterscheiden sich in der Form der Sporen und der Art ihrer Bildung und Keimung.
Die Familie Schizosaccharomycetaceae (Schizosaccharomycetacea) - multipliziert mit Division. Zu dieser Familie gehören zwei Gattungen: Schizosaccharomyces (Schizosaromiten) und Octosporomyces (Octosporomyces).
Familie Saccharomycodaceae (Zuckermikrofilm) - die Fortpflanzung beginnt mit dem Keimen und endet mit der Teilung.
Die Hauptgattungen dieser Familie sind Saccharomycodes (Zuckermikodez) und Nenesirosa (Ganziaspor).
Asporogene Hefen werden nach dem System von J. Lodder und Kraeger van Rij, das 1952 vorgeschlagen wurde, klassifiziert. Die Klassifizierung basiert auf der Fähigkeit von Mikroorganismen, ein falsches Mycel zu bilden, und der Fähigkeit zur Fermentation.
Die Hauptgattungen dieser Gruppe sind Candida (Candida) und Torulopsis (Torulopsis).
Hefe kann auf vegetative Weise (Sprossung oder Teilung) und mit Hilfe von Sporen vermehrt werden. Beim Knospen in der Mutterzelle erscheint eine Beule - eine Niere, die wächst und mit einer bestimmten Größe von der Mutterzelle getrennt wird.
Unter günstigen Bedingungen dauert der Knospungsprozess etwa 2 Stunden. Bei einigen Hefen werden die Tochterzellen nicht von den Stammzellen getrennt, sondern bleiben verbunden und bilden ein falsches Mycel (Membranhefe).
Die meisten Hefen unter widrigen Bedingungen, zum Beispiel mit einem scharfen Übergang von guter zu schlechter Ernährung, treten Sporenbildung auf, obwohl es eine asporogene Hefe gibt, die niemals eine Spore bildet (Candida, Torulopsis). Sporen werden meistens ungeschlechtlich gebildet, obwohl der Zellkern vorher eine reduzierende Teilung durchmacht, so dass die Sporen einen haploiden (einzigen) Satz von Chromosomen haben.
In der Zelle entstehen 2 bis 8 Ascosporen, die sich im reifen Zustand durch Knospung weiter vermehren und eine geschwächte haploide Generation bilden können. Durch den Zusammenschluss zweier haploider Ascosporen entsteht eine diploide Zygote, aus der sich dann eine normale Generation ergibt. Die Bildung von Genitalsporen wird in den Hefezigosaccharomyces (Zygosacharomyces) beobachtet.
Sie haben die Bildung von Sporen, denen Zellfusion (Kopulation) vorausgeht.
Praktischer Wert von Hefe
Die größte praktische Bedeutung sind die Hefen Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces ellipsoideus. Hefe Sacch. cerevisiae kann rund oder oval sein. Sie werden häufig zum Backen, Brauen, Spritzen und zur Herstellung von Alkohol verwendet. Unter dem Einfluss der Umgebungsbedingungen haben bestimmte Hefearten vereinzelte Merkmale erhalten.
Diese Hefesorten werden Rassen genannt. Hefe-Rennen werden in verschiedenen Branchen eingesetzt. Die Alkoholindustrie verwendet beispielsweise die Rassen XII, XV, II, J. M. und andere, die Zucker bei einer Temperatur von 28 bis 30 ° C aktiv fermentieren können und relativ resistent gegen Alkohol sind.
Für die Bierherstellung werden Rennen mit langsamer Gärung bei relativ niedrigen Temperaturen (4–10 ° C) verwendet, die dem Getränk mit wenig Alkohol das Aroma verleihen.
Beim Brotbacken werden Rennen mit Reproduktionsgeschwindigkeit, Gärenergie und Auftrieb eingesetzt.
Hefe Sacch. Ellipsoideus (Sacch. vini). Diese Hefegruppe hat eine ellipsoide Form.
Sie werden am häufigsten bei der Weinherstellung verwendet. Es gibt mehrere Rennen mit Eigenschaften, die den Weinen einen unverwechselbaren Geschmack und Aroma verleihen (Bouquet). Vertreter der Sacch-Hefegruppe. Laktis verursacht alkoholische Gärung in fermentierten Milchprodukten.
Neben nützlichen Vertretern gibt es Arten der Gattung Saccharomyces (zum Beispiel Sacch.
Pasteurianum, Sacch. intermedius, Sacch. Validus, Sacch. turbidans), die Schädlinge der Brauindustrie sind. Mit seiner Entwicklung im Bier geben es einen unangenehmen Geschmack und Geruch, das Getränk wird wolkig. Die Klasse der Ascomyceten umfasst eine Reihe von Hefen und hefeartigen Organismen, die ihre Fähigkeit zum Sporulieren verloren haben. Einige von ihnen verursachen Schäden an Rohstoffen und fertigen Lebensmitteln.
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Diese Pilze haben eine einzellige Wachstumsform und bilden in Labormedien cremeartige Kolonien. Diese Gruppe ist jedoch heterogen, einige Arten (z. B. Saccharomyces cerevisiae, Baker's Hefe) bilden Ascosporen, andere (z. B. Cryptococcus, Torulopsis und Rhodotorula) zeigen nur Knospung und selten Teilung. Eine weitere Gruppe umfasst Gattungen (Sporobolomyces und Bullera) mit bohnenförmigen Sporen, die auf kurzen Sterigmen gebildet und wie Basidiosporen freigesetzt werden. Diese Diversität gibt keinen Grund an, eine antigene Einheitlichkeit unter den Hefen zu erwarten, und die Unterschiede in der Hautreaktivität sind ziemlich groß. Viele Hefezellen werden als „Burst“ zerstreut und vor allem nachts und bei nassem Wetter zusammen mit verschiedenen Ballistosporen nachgewiesen. In den zentralen Regionen der Vereinigten Staaten erreichen die atmosphärischen Konzentrationen von Hefesporen während starker Regenfälle ihren Höhepunkt, insbesondere in Bereichen, in denen die Kulturpflanzen wachsen. In Großbritannien wurden im Spätsommer hohe Mengen an S. roseus-Sporen beobachtet, die Berichten zufolge bei Allergikern Atemwegsbeschwerden verursachten. In Nordamerika waren jedoch die Konzentrationen solcher Sporen in freier Luft sowie die Hautreaktivitätswerte signifikant niedriger.
Viele Hefen sind resistent gegen Säure und Bluthochdruck, wodurch sie Haushaltsgeräte oder Industrieanlagen besiedeln können. Darüber hinaus besiedeln sie Befeuchterbehälter, Klimaanlagen und dergleichen. Ernährungshefe, vor allem S. cerevisiae, kann in seltenen Fällen ein Allergen für Personen sein, die einen professionellen Kontakt mit ihnen haben.
Die Rolle von Candida albicans als Aeroallergen bleibt umstritten, obwohl bei Patienten Reagin und ausfallende Antikörper gefunden werden und positive Reaktionen auf den Provokationstest festgestellt werden. Da diese Pilze normalerweise im Darm, in der Haut und in den oberen Atemwegen leben, ist eine solche Reaktivität nicht überraschend. Neben der direkten Mikroumgebung werden menschliche C. albicans selten aus der Luft isoliert, obwohl einige Arten (z. B. C. tropicalis) noch in geringen Mengen vorkommen.
Sporen anderer Deuteromyceten befinden sich in ausreichender Menge in der Luft, um auf ihr allergenes Potenzial hinzuweisen. Einige von ihnen (zum Beispiel Polythrincium trifolii - ein verbreiteter Parasit von Leguminosen und Cercospora) können in normalen Laborumgebungen nicht wachsen; Andere (einschließlich Torula, Periconia, Helicomyces und wahrscheinlich Botrytis) sind bei Kulturexemplaren trotz gelegentlicher Entdeckungen extrem unterbewertet. Auf der anderen Seite sind andere Arten, die kleine Streitigkeiten auslösen (z. B. Cephalosporium und Sporothrix), in volumetrischen Sammlungen gut vertreten, was deren Untersuchung erleichtert. Obwohl Monilia Sitophila-Pilze häufig in den Tropen gefunden werden, sind ihre Sporen auch in bedeutenden Konzentrationen in Mühlen und Bäckereien zu finden. Andere unvollkommene Pilze finden sich häufig in Erhebungen, die auf Kulturstudien basieren, und können in bestimmten Situationen oder in bestimmten Bereichen ernsthaftes Interesse verdienen. Dazu gehören die Arten Arthrinium, Cylindrocarpon, Nigrospara, Scopulariopsis, Trichothecium, Trichoderma, Verticillium und Wallemia.
Rhizopus, Mucor und Absidia sind überall auf abgefallenen Blättern und anderen verfallenden Substraten zu finden, wo sich häufig graue, baumwollartige, schnell wachsende Kolonien befinden. Pilzsporen dieser Gruppe sind im Allgemeinen nicht in offenen Bereichen zu finden, obwohl sie in feuchten Gegenden (vor allem auf feuchtem Boden) und in der Umgebung von verfaulender Vegetation und Kompost reichlich vorhanden sein können. Das Hautreaktionsvermögen der atopischen Füchse auf weit verbreitete Arten wie Rhizopus nigricans und Mucor racemosus ist eher gering und wird oft durch die erste von ihnen bestimmt.
Konzentrationen von Ascosporen, die Tausende von Partikeln pro Kubikmeter erreichen, sind in gemäßigten und tropischen Gebieten zu finden, insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit. Von den verschiedenen morphologischen Typen bleiben viele unidentifiziert, einige sind nur als einzellige Körper erkennbar (oft mit einem zentralen Öltröpfchen). Aufgrund der Tatsache, dass Ascosporen in der Regel das Ergebnis der Fruchtbildung von Pilzen sind, die teilweise im Pflanzengewebe keimen, sind sie zudem schwer zusammenzubauen. Vor allem im Vereinigten Königreich wurde jedoch eine Reaktivität auf verschiedene verfügbare Arten von Kontroversen nachgewiesen, und es wurden klinische Fälle präsentiert. In Mittel-Nordamerika werden Leptosphaeria-Sporen häufiger; Andere gebräuchliche Typen schließen Ophiobolus, Nectria, Xylaria und Daldinia ein, obwohl viele noch unbekannt sind. Eine Untergruppe, Mehltau, ist der Parasit von Blattoberflächen, dessen unvollkommene Stadien dichte Konidienschichten bilden. Hyaline, etwas rechteckige Sporen sind häufig in trockener Luft verbreitet und bilden echte Wolken, wenn infizierte Pflanzen geschnitten werden. Es gibt Berichte über eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Sporen von pulverförmigen Schimmelpilzen, die klinische Bedeutung dieser Gruppe bleibt jedoch fraglich.
Flauschige Schimmelpilze (Peronosporaceae-Familie) - die am häufigsten vorkommenden Mitglieder dieser Ordnung - sind in den meisten Fällen obligatorische Parasiten. In Regionen, in denen lokale Infektionen von Kräutern oder Breitblättriges Getreide (insbesondere Trauben und Zwiebeln) auftreten, können bei trockenem Windwetter ovoide Sporen in der Luft auftreten. Obwohl die Häufigkeit der Exposition von Menschen mit flauschigen Schimmelpilzen nicht nachgewiesen wurde, wurden Einzelfälle von Berufsallergien gegen Phytophthora infestans berichtet.
Rusty (Uredinales) und Brand (Ustilaginales) Pilze sind Parasiten, die viele Wild- und Kulturpflanzen, insbesondere Getreide, befallen. In den Lebenszyklen unterscheiden Rostpilze häufig mehrere Arten von Sporen (hauptsächlich Urediosporen). Darüber hinaus werden kleine Mengen von Teliosporen insbesondere im Spätsommer trocken dispergiert; im Unterschied zu Urediosporen können sie sich jedoch für bestimmte Rostpilzgattungen unterscheiden. In städtischen Gebieten ist der übliche Urosporengehalt über 100 / m3 selten; Landarbeiter haben mit einigen weiteren Auseinandersetzungen Kontakt. Dagegen werden Sporen von Brandpilzen in fast allen Bereichen der Landwirtschaft reichlich bestimmt. Obwohl die Kontroverse Urocystis und Tilletia. (Letzteres verursacht die Erkrankung des Getreides "Nassschmutz") kann identifiziert werden, die meisten Proben, die in Regionen mit gemäßigtem Klima gefunden werden, werden durch die Gattung Ustilago repräsentiert. Sichtbare Sporenwolken bilden sich, wenn infizierte Körner geschnitten werden. Wenn keine Atemmaske vorhanden ist, kann die Reizung der Atemwege erheblich sein. Allergische Reaktionen sind seltener, aber Daten zu Häufigkeit und Auswirkungen, mit Ausnahme von vereinzelten Fällen von Brandpilzsporen bei Stadtbewohnern, sind fragwürdig. Die Hautreaktivität im Allgemeinen auf Brandpilze kann in atopischen Regionen aus ländlichen Gebieten häufiger sein, selbst bei positiven Proben liegt sie jedoch unter 10%.
Sporen von Haubenpilzen, Tinderboys und Regenmänteln bilden den Hauptteil der Sporen in der Luft während der Nachtperioden und bei nassem Wetter. Diese Partikel sind oft deutlich gefärbt und überwiegen in Waldgebieten, obwohl sie weit verbreitet sind. In der Regel werden Spitzenkonzentrationen verschiedener Basidiosporen in der Luft im Spätsommer und Herbst bestimmt. In Europa und Nordamerika sind die braunen, tonnenförmigen Sporen von Coprinus ("Tintenkappen") während der gesamten Wachstumsperiode sichtbar. Die Sporen der "Regalpilze" (Slayer), insbesondere Ganoderma, sind der zweite Überschuss mit mehreren hundert Sporen pro Kubikmeter in den Sommermonaten in der Region Great Lakes der USA und anderswo. Obwohl es einfach ist, Sporen von fleischigen Basidiomyceten zu sammeln, ist die Untersuchung ihrer klinischen Aktivität noch begrenzt. Unter den ausgewählten allergischen Patienten wurden von britischen Experten positive Hauttests und andere Allergietests für Extrakte von Agar-Sporen (einschließlich Agaricus, Armillarea, Coprinus und Hypholoma-Varietäten) und Zunder (einschließlich Merulius, Ganoderma und Polyporus) beschrieben. Andere Forscher beobachteten allergische Symptome, die durch den Pilz Merulius lacrymans ("Trockenfäule", Hauspilz) verursacht wurden, der in feuchten, beschädigten Häusern Sporulation auf der Holzoberfläche bildet. Dieser Pilz zersetzt das Holz um den Infektionsort herum und breitet sich aus. Es bildet sich ein weißes, baumwollähnliches Mycel in den Rissen, das in die Wände eindringen kann. Extrakte von Kulturmycel und gesammelte Sporen von fleischigen Pilzen zeigten im Allgemeinen atopische Reaktionen in Nordamerika, insbesondere bei Asthmatikern. Bei 10% bis 15% der Testpersonen wurde jedoch eine ausgeprägte Hautreaktivität festgestellt, wenn mit Coprinus micaceous, Ganoderma applanatum und einigen anderen Sporenextrakten getestet wurde.
Heutzutage wird die wachsende Rolle von mikroskopischen Pilzen in der Pathologie des Menschen festgestellt, und die Tendenz zu einer Zunahme von Läsionen, die durch toxinhaltige Mikromyceten verursacht werden, ist eindeutig angezeigt. Toxischbildende Mikromyceten sind eine umfangreiche und heterogene Gruppe mikroskopischer Pilze, die sich in morphologischen Merkmalen, Reproduktions- und Ernährungsmethoden, Entwicklungszyklen und -lebensräumen sowie dem Grad der pathologischen Auswirkungen auf Körper und Tier unterscheiden.
Die Bildung von Toxinen durch mikroskopische Pilze - artenspezifische Spezies, die in ihrer chemischen Struktur verschieden sind und toxigene Eigenschaften besitzen - wird von verschiedenen Pilzarten auf verschiedene Weise produziert. Das Wissen um die Unterschiede zwischen Vertretern verschiedener Pilzarten und deren genaue Identifizierung, die für die Diagnose von Krankheiten erforderlich sind, ist wichtig für das Studium der theoretischen und angewandten Fragen der Mykotoxikologie - eine Wissenschaft, deren wichtigste Richtung die Untersuchung der Taxonomie, Ökologie und Physiologie von Pilzen ist, die Mykotoxikose verursachen.
Unter Mykotoxikose sind Erkrankungen von Menschen und Nutztieren zu verstehen, die am häufigsten bei der Verwendung von Lebensmitteln und Futtermitteln auftreten, die von verschiedenen Mikromyceten-Toxinen betroffen sind, sowie in engem Kontakt mit ihnen. Beispielsweise verursacht eine derartige Art von Mykotoxikose wie Aspergillotoksikoz (Aflatoksikoz) Mikromyceten Aspergillus flavis; Aspergillo-Fumigotoxicosis - A. Fumigatus; Aspergillogracotoksikoz - A. ochraceus; Clavcepstocosis verursachen Claviceps purpurea und C. paspali; Penicillotoksikoz (Penitsilloislandiotoksikoz) - Penicillium islandicum; Penicillorurotoxikose - P. rubrum usw. Neben den oben genannten Mikromyceten gibt es etwa 150 Arten toxinbildender Pilze, die zu verschiedenen taxonomischen Gruppen gehören, wie Alternaria, Scopulariopsis, Gliocladium, Helminthosporium, Rhizopus, Mucor usw. Arten von Pilzen in der Pathologie von Menschen und Tieren sind unterschiedlich, da einige Arten ziemlich häufig vorkommen, andere weitaus weniger häufig, während der Grad ihrer Toxizität auch weit davon entfernt ist.
Toxine können während der Entwicklung von Pilzen auf verschiedenen natürlichen Substraten gebildet werden, sowie bei Anzucht unter Laborbedingungen auf synthetischen Nährmedien. Die Substratspezifität von toxinbildenden Pilzen ist nicht eng, jedoch ist es allgemein bekannt, dass Fusarium sporotrichiella-Pilze hauptsächlich Getreidegetreide befallen, insbesondere wenn sie unter widrigen Bedingungen (hohe Feuchtigkeit und Temperatur) gelagert werden, und Getreidekulturen für ihre Entwicklung bevorzugen und in den Anbauzonen der Erdnüsse beeinflussen diese Kultur. Pilze von A. fumigatus haben bei erhöhten Temperaturen einen nachteiligen Effekt auf Mischfutter, obwohl sie auch auf anderen Substraten wachsen können.
Der Nachweis toxbildender Pilze erfolgt während der toxiko-mykologischen Analyse der Ernte, von Futtermitteln, Viehfutter sowie verschiedenen Rohstoffen von Nutztieren, während im Zuge der Forschung neue Isolate aus natürlichen Substraten ausgesät werden. Ferner wird die Bestimmung der toxigenen Eigenschaften mikroskopischer Pilze während ihrer Kultivierung unter Laborbedingungen durchgeführt.
Ein wesentlicher Aspekt der Untersuchung der Mykotoxikose bei Mensch und Tier ist die Notwendigkeit, die Isolate toxisch machender Pilzarten genau zu charakterisieren, nicht nur um ihre taxonomische Position zu bestimmen, sondern auch den Grad ihrer Toxizität mit der obligatorischen Bestimmung der Zusammensetzung der Toxine selbst zu bestimmen. Es muss auch berücksichtigt werden, dass die Bildung von artspezifischen Toxinen in Pilzen ein komplexer Prozess ist, der mit der Beteiligung verschiedener enzymatischer Systeme am Metabolismus verbunden ist, die die Permeabilität von Membranen und die Hemmung der Vitalphasen von Stoffwechselprozessen beeinflussen, was sich in der Zerstörung und letztendlich Inaktivierung von Pilzzellen äußert. Toxine produzieren. Informationen über morphophysiologische Veränderungen in den Pilzzellen bei der Herstellung von Toxinen könnten hilfreich sein, um eine Reihe von Problemen im Zusammenhang mit der Bildung toxigener Stämme innerhalb einer Art sowie die Manifestation von Mikromyceten mit unterschiedlichem pathologischen Effekt zu erklären. Für die epidemiologische Überwachung der Ausbreitung der Mykotoxikose ist die genaue Identifizierung der Spezies toxbildender Pilze durch die Identifizierung der Heterogenität der Zusammensetzung der intraspezifischen Population anhand toxigenischer Eigenschaften von großer Bedeutung.
Die taxonomische Position der Pilze wird bestimmt, indem ihre Zugehörigkeit zu einer Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art bestimmt wird. Innerhalb einer Art wird eine Art, Form (Rasse) oder Typ bestimmt. Der Name der Art wird von der binomialen Nomenklatur (Aspergillus niger) gegeben, der Name der Art vom Trinominal (Fusarium moniliforme var. Lactis). Die systematische Zugehörigkeit von Mikromyceten wird durch die Kombination charakteristischer morphologischer, kultureller und biochemischer Merkmale unter Berücksichtigung der Besonderheiten ihres Lebenszyklus bestimmt.
Die Analyse der morphologischen Merkmale von Mikromyceten erfolgt bei der mikroskopischen Untersuchung der Struktur des Myceliums und insbesondere der Fortpflanzungsorgane von Pilzen. Es ist sehr wichtig, die ultrastrukturellen Merkmale der Struktur der Zellwand, des Zellkerns (oder der Kerne), der Mitochondrien, der Membranstrukturen sowie der Einschlüsse von Speichernährstoffen und anderen Metaboliten, einschließlich möglicherweise toxischer Natur, zu ermitteln. In vielen Mikromyceten sind die Struktur der Conidiophoren und die Form der Conidien die wichtigsten und morphologischen Merkmale, die ihre weitere Identifizierung bestimmen. Die wichtigsten Elemente der Morphologie von Conidiophoren sind vor allem der Grad ihrer Differenzierung vom Myzel. Es gibt wenige differenzierte Conidiophore oder fast undifferenziert und deutlich vom Myzel getrennt.
Die Definition kultureller Merkmale umfasst eine Analyse der Morphologie der Kolonien von Mikromyceten, wenn diese auf bestimmten Nährmedien gezüchtet werden oder im Fall der Zerstörung verschiedener Substrate. Die Analyse der Koloniemorphologie ist die Untersuchung ihrer Größe, Form, Kanten- und Mittelstruktur, Wachstumsintensität, Oberflächencharakteristik (glatt, Filz, samtig, spinnflüchtig, flockig), der Kolonieoberflächen- und -rückseitenfarbe, Mycelium, Fortpflanzungsorgane und eines Abschnitts des Nährmediums. worauf eine Kolonie wächst. Bei der Analyse der morphologischen Eigenschaften von Kolonien ist es sehr wichtig, die Art der Bildung von Fortpflanzungsorganen zu beachten, und es ist notwendig, veränderte Fortpflanzungsorgane, Myzelstrukturen, Sklerotien und Stränge identifizieren zu können.
Um die systematische Position von toxinbildenden Mikromyceten sowie morphologische und kulturelle Merkmale, die für die Identifizierung von Pilzen wesentlich sind, richtig zu bestimmen, werden auch Daten über das Vorhandensein von artspezifischen Metaboliten in diesen berücksichtigt, wodurch die Unterscheidungsmerkmale einzelner Pilzarten besser charakterisiert werden können.
Es ist jedoch zuverlässig bekannt, dass Pilze verschiedener Spezies, sogar zu verschiedenen Gattungen gehörend, die gleichen Toxine bilden können. Penicillinsäure wird beispielsweise von den Pilzen der Gattungen Aspergillus und Penicillium produziert. Citrinin ist in der Lage, 14 Pilzarten der Gattung Penicillium und 3 Arten der Gattung Aspergillus zu produzieren.
Die meisten Mykotoxine gehören zur Gruppe der Exotoxine, die während der Vitalaktivität von Pilzen in die Umwelt freigesetzt werden, meistens direkt in das Substrat, auf dem sie wachsen. Mykotoxine können auch nach dem Tod der gebildeten Pilze lange Zeit im Substrat verbleiben, da sie gegen viele physikalisch-chemische Faktoren resistent sind und durch die Behandlung mit heißem Dampf, die Einwirkung von Alkalien und Säuren usw. nicht zerstört werden.
Angesichts der Schwierigkeit, toxbildende Pilze zu identifizieren, die eine Vielzahl von Substraten, einschließlich Lebens- und Futtermitteln, kontaminieren, sollte die Forschung zur Mykotoxikologie in einer streng definierten Richtung durchgeführt werden. Die Analyse sollte Folgendes umfassen: Identifizierung der Artenzusammensetzung der Pilze und ihrer Verteilung nach geographischen Zonen, Bestimmung der mit Mykotoxinen kontaminierten Substrate sowie der Zusammensetzung der Mykotoxine und des Mechanismus ihrer Wirkung auf Mensch und Tier.
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