Usando mohos y levaduras
Del vasto reino de las Setas, que cuenta con más de 100 mil especies, los mohos y levaduras son las especies más inusuales. El potencial y alcance de su uso por humanos es extremadamente amplio. Pero además de los que son útiles, capaces de servir para el bien, hay muchos entre ellos, cuyo daño afecta a diferentes esferas de la existencia.
Usando mohos y levaduras
Historia de la investigación
La invención del microscopio permitió a las personas estudiar pequeños organismos vivos. El holandés Anthony van Leeuwenhoek es considerado el descubridor del micromundo, aunque el primer microscopio fue diseñado por G. Galileo. A. Levenguk fue el primero en describir los tipos y formas de microorganismos. Poco a poco, este estudio resultó en toda una ciencia que estudia su estructura, hábitat, condiciones de crecimiento y reproducción, lo que se denomina microbiología. El fundador de la microbiología es considerado el científico francés, L. Pasteur, quien descubrió la capacidad de los microorganismos no solo para procesar los restos de compuestos orgánicos muertos, sino también para purificar el agua y el suelo. También demostró que los hongos y las levaduras son capaces de realizar funciones beneficiosas para los humanos y causar daños.
Con el desarrollo de la microbiología, los científicos rusos hicieron muchos descubrimientos importantes: L.S.Tsenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F. Gamaleya, D.I Ivanovsky y otros. Con su ayuda, por primera vez, se sentaron las bases de la doctrina de los antibióticos y apareció una ciencia que estudia los virus, la virología.
En la actualidad se dedica mucho tiempo y esfuerzo al estudio de los mohos, las levaduras, así como su uso e influencia, abriendo nuevas oportunidades para su uso en muchos sectores de la economía nacional.
características generales
Las setas son regalos sabrosos y saludables de la naturaleza, se encuentran en bosques y prados, tienen grandes cuerpos frutales. Pero la ciencia conoce no menos útiles y más diversos de los representantes encontrados de este reino: formas de hongos en moho.
Aparecieron hace unos 200 millones de años.
Algunas variedades son miceliales, que consisten en formaciones filamentosas (una o multicelulares): hifas.
Otros, a la levadura (células redondas), se reproducen por gemación.
Y la última especie, los macromicetos, son hongos tradicionales en nuestro entendimiento.
Hongos de moho
Los mohos son hongos microscópicos que no se pueden ver a simple vista.
Su nombre común es micromicetos, un grupo de hongos pertenecientes a los inferiores y parcialmente superiores. Por el tipo de alimento son saprótrofos. Su principal característica es la capacidad de procesar los restos de organismos vivos, convirtiéndolos en compuestos orgánicos e inorgánicos. Pero también se pueden encontrar parásitos entre ellos, como el penicillus postrado, que se posa en la superficie de las manzanas y hace que se pudran de forma marrón suave.
La distribución en la naturaleza es casi ubicua. Es difícil sobreestimar su importancia en el ciclo de la materia y la energía en la biosfera. No son exigentes con las condiciones de vida: lo principal para ellos es el calor, la alta humedad y un medio nutritivo. Sus colonias son capaces de infectar sustancias orgánicas e inorgánicas, formando depósitos característicos.
Irina Selyutina (Bióloga):
Un rasgo característico de los mohos es la formación de moho en los nutrientes. Puede parecerse a una telaraña, ser esponjoso o polvoriento y tener una variedad de colores. El nombre del hongo a menudo se asocia con el color de la placa: moho gris, moho verde, moho negro, etc. La forma y el color del molde son características sistemáticas. Una de las condiciones necesarias para la formación de moho se considera que es suficiente humedad del sustrato nutriente y alta humedad relativa del aire circundante. La mayoría de los mohos son saprófitos, pero también hay parásitos opcionales de plantas, animales y humanos entre ellos. Se caracterizan por una gama muy amplia de enzimas, gracias a las cuales pueden vivir de una variedad de nutrientes.
La estructura de la mayoría de los mohos, a pesar de la diversidad de sus especies, tiene características comunes. Su micelio tiene muchas ramas sin formar grandes cuerpos fructíferos. Su cuerpo vegetativo consta de una gran cantidad de filamentos delgados: hifas, que se extienden sobre la superficie o dentro de los restos de un organismo vivo. Además, puede ocupar grandes áreas y crecer rápidamente. Son eucariotas, es decir, sus células contienen un núcleo y un aparato genético en su interior, a diferencia de los procariotas, a los que pertenecen las bacterias. Sus células no contienen clorofila, lo que le da a las plantas su color verde y la capacidad de convertir el dióxido de carbono en nutrientes.
Se reproducen de las siguientes formas:
- vegetativamente: partes del micelio que, extendiéndose, comienzan a existir en el medio nutritivo, como un organismo independiente;
- sexualmente: cuando dos células sexuales se unen para formar un cigoto;
- asexual: con la formación de varios tipos de esporas.
Levadura
La levadura necesita oxígeno para vivir
La levadura pertenece a los hongos unicelulares, hay más de 1500 especies de representantes de ascomicetos y basidiomicetos. Se les considera uno de los organismos más antiguos cultivados por el ser humano. No tienen micelio. La forma de la celda es diferente y los tamaños varían de 6 a 12 micrones a 40 micrones. Se trata de representantes de eucariotas organotróficos que utilizan materia orgánica para la nutrición con el fin de obtener carbono y energía para la vida.
Se diferencian en que son más exigentes con las condiciones nutricionales que los mohos. Para la vida de estos organismos unicelulares, el oxígeno es necesario, pero en su ausencia, reciben energía de los alcoholes formados durante el proceso de fermentación. En condiciones anaeróbicas, solo pueden alimentarse de glucosa, y en condiciones aeróbicas, utilizan hidrocarburos, compuestos orgánicos y aromáticos, alcoholes y grasas.
La levadura se multiplica por división o por gemación o sexualmente, y este proceso en condiciones óptimas ocurre a gran velocidad. La división y la gemación tienen lugar a través de la formación y, a medida que crece, la separación de la célula madre de una nueva, que ha crecido hasta cierto tamaño.
Tipos de moho y levadura
La clasificación de mohos conocida por la ciencia incluye más de 300 variedades. La taxonomía de los más famosos tiene la siguiente descripción:
- Penicilli: los representantes superiores más famosos del género de los moldes existentes. Se encuentran en varios lugares, su hábitat natural es el suelo. Incluye especies a modo de alimentación: saprótrofos y parásitos débiles. La división se basa en las características estructurales de los conidióforos y depende de las capas de los pinceles con conidios. El antibiótico penicilina es uno de sus productos más conocidos. En 1929 g.El microbiólogo escocés A. Fleming reveló por primera vez la acción antibacteriana en un representante del género y aisló de él una sustancia, que se denominó "penicilina". Los cuerpos fructíferos de aproximadamente 40 de sus especies se parecen a la clestotecia, visible sin medios ópticos especiales y con diferentes colores. Su micelio es ramificado y transparente. Se reproduce por esporas.
- Aspergilo: moldes aeróbicos más altos que forman colonias esponjosas y de forma plana. El micelio tiene septos y se propaga por esporas. Extremadamente resistente a las influencias ambientales. Prefieren sustratos enriquecidos con oxígeno y carbono: polisacáridos y monosacáridos, también infectan especies que contienen almidón, que se encuentran en el pan y otros productos alimenticios. Los hongos Aspergillus se diferencian de los penicilli en que sus filamentos fructíferos en la parte superior tienen engrosamientos con excrecencias en forma de varillas, que generalmente se asemejan a una "cabeza peluda". Es a partir de estas excrecencias que se desprenden las cadenas de esporas.
- Mukor: género de mohos inferiores diseminados en el suelo, cuyo micelio es una gran célula ramificada multinucleada que no tiene particiones. La parte superior de cada uno de sus esporangióforos incoloros, que alcanza varios centímetros de longitud, termina en una cabeza negra en la que maduran las esporas. Estos hongos forman moho en los alimentos y se distinguen por su capacidad para causar micosis (enfermedades fúngicas). Los mukors son saprótrofos por tipo de alimento.
- Fusarium: moho anamórfico, representante de las ascomicotáceas. Sus especies causan importantes daños a la economía nacional, afectando a plantas y animales. Causar una variedad de enfermedades conocidas colectivamente como fusario... Algunas son capaces de desarrollarse en simbiosis con las plantas, viviendo de sus raíces y produciendo una liberación de sustancias que tienen un efecto beneficioso sobre la planta.
Las setas de levadura se dividen en grupos según el modo de reproducción y algunas otras características. Los hay no esporogénicos o asporogénicos y esporogénicos o esporogénicos. Los primeros a menudo se denominan levaduras y se distinguen los siguientes géneros:
- Candida: forma micelio falso y se multiplica por gemación.
- Torulopsis: Tiene células redondas y ovaladas, no forman pseudomicelio y fermentan poco los carbohidratos, siendo a menudo plagas.
- Rodotorula: se multiplica en los alimentos, formando pigmentos: rojo, amarillo, rosa y negro.
Las familias se distinguen del departamento de levaduras formadoras de esporas:
- Sacaromicetos: se distinguen por su capacidad para fermentar azúcares
- Esquizosacaromicetos: utilizado en la industria de la fermentación (en la producción de bebidas alcohólicas, alcohol, vinagre, levadura, etc.)
- Código de azúcar: pertenecen a las plagas de esta industria.
Uso humano
Los moldes se utilizan en muchas áreas de la actividad humana. Su papel es especialmente importante en la industria alimentaria y la medicina.
Sin embargo, no siempre traen beneficios, traen daños y pérdidas, obligan a gastar una gran cantidad de fondos, esfuerzos para combatirlos y su impacto destructivo.
En la industria alimentaria
La levadura ha encontrado su camino en la cocina.
El moho y la levadura se utilizan en la industria alimentaria.
Al hornear, se usa levadura: le da al pan porosidad, propiedades nutricionales adicionales y aumenta el período de conservación de la frescura. Y la enzima amilasa que se les añade, secretada por el moho, mejora su aroma y sabor. Al mismo tiempo, otra enzima, la invertasa, aumenta la vida útil de los productos de confitería.
Para la producción de alcohol, se usa un hongo de levadura especial aislado de algas, y para el vino, cultivos puros de un cierto tipo de levadura, que le dan un sabor y aroma especiales.
En la elaboración de quesos y productos lácteos fermentados se utilizan cultivos de levadura y algunos tipos de moho. Junto con las bacterias, los hongos participan en la fermentación de la leche para la producción de kéfir.En la elaboración de quesos se utilizan para su fermentación setas del género Torula. Y su representante del clan Penicillum, el llamado. "Moho noble", es indispensable para la obtención de las variedades "Camembert", "Roquefort" y "Brie", dándoles una estructura característica (con presencia de moho azulado en el espesor de la masa de queso) y un sabor único.
La calidad de los productos cárnicos y pesqueros mejora gracias a la enzima proteinasa de origen fúngico. A partir de carnes crudas y duras o pescados de mala calidad, resulta un producto delicado y suave, mejorando también su sabor. El hongo de levadura del género Torulopsis, agregado a la mantequilla, no permite que se vea afectado por otros tipos de moho, que deterioran significativamente su sabor y acortan la vida útil. Y el aspergillus, cuyas conidias parecen moho negro, produce ácido cítrico.
En agricultura y otras industrias
En agricultura, los mohos y sustancias derivadas de ellos también se utilizan ampliamente. La tricodermina obtenida de ellos inhibe con éxito el crecimiento de microorganismos patógenos que infectan las plantas. Algunos tipos de mohos que son peligrosos para las plagas de insectos se utilizan en la lucha contra ellos. Algunos hongos del género Fusarium promueven el crecimiento de las plantas y aumentan su productividad.
Sin embargo, entre ellos también hay muchos parásitos responsables del deterioro y acortamiento de la vida útil de los productos, emitiendo toxinas en el curso de su actividad vital. Incluso pueden provocar la combustión espontánea de productos inflamables: heno, paja, cultivos forrajeros. Se utilizan pesticidas para combatirlos.
Uso medico
Los seres humanos utilizan ampliamente los mohos con fines medicinales. La ayuda de su representante, penicillum, es invaluable para crear el antibiótico penicilina, cuya apariencia ayudó a salvar la salud de millones de personas. Hoy en día, uno de los grupos más populares y efectivos de ellos son las cefalosporinas. El desarrollo de la microbiología permitió realizar pruebas en las que, mediante el tratamiento de mohos con mutágenos químicos, se obtuvieron sus nuevas formas: ancomicetos, que producen penicilina, estreptomicina y otros antibióticos en grandes cantidades.
Medicamentos igualmente importantes derivados de los mohos son las estatinas, que se utilizan para reducir el colesterol y tratar la aterosclerosis.
El uso de levadura en medicina no es menos importante. En forma seca, se utilizan para obtener medicamentos y suplementos dietéticos, en forma líquida, se utilizan para tratar alergias y restaurar la microflora del tracto gastrointestinal.
Hongos patógenos y medidas de control
Las condiciones de temperatura y humedad de nuestras casas son en algunos casos buenas para la reproducción y vida del moho.
Una persona a menudo tiene una reacción alérgica al moho. El efecto del moho negro en el hogar es la liberación de toxinas. Ingresan al tracto respiratorio, socavando la salud y provocando diversas complicaciones. Para destruir el moho negro, la desinfección se lleva a cabo utilizando agentes que destruyen las cepas nocivas y medidas para combatir la humedad.
El envenenamiento con alimentos enmohecidos también es peligroso. El más peligroso de ellos es el hongo Aspergillus amarillo, que tiende a crecer en una variedad de sustratos alimentarios: legumbres y semillas oleaginosas, cacao, café, pescado seco, mermelada.
Incluso en la producción de alta tecnología de materiales poliméricos, una tarea importante es protegerlos del daño biológico por mohos patógenos. La determinación de los parámetros de resistencia de los polímeros a dichos agentes ayuda a prevenir su degradación y a aumentar la vida útil.
Conclusión
La información sobre el desarrollo de la ciencia de la microbiología y los hechos revelados por ella se actualiza constantemente. La tarea humana es dirigir las propiedades de los moldes en la dirección correcta.
