Desde el vasto reino de los hongos, con más de 100 mil especies, mohos y levaduras son las especies más inusuales. El potencial y el alcance de su uso por los humanos es extremadamente amplio. Pero además de aquellos que son útiles, capaces de servir para el bien, hay muchos entre ellos, cuyo daño afecta 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 las variedades y formas de microorganismos. Poco a poco, este estudio resultó en una ciencia completa 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 los organismos de levadura 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 la ciencia de los virus, la virología.
En la actualidad, se dedica mucho tiempo y esfuerzo al estudio de mohos, levaduras, así como a su uso e influencia, abriendo nuevas oportunidades para su uso en muchos sectores de la economía nacional.
Características generales
Los hongos 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 (simples o multicelulares) - hifas.
Otros: a la levadura (células redondas), se multiplican por gemación.
Y la última especie, los macromicetos, son hongos tradicionales en nuestro entendimiento.
Hongos de moho
Los mohos incluyen hongos microscópicos que no se pueden ver a simple vista.
Su nombre común es micromicetos, un grupo de hongos que pertenecen a la parte inferior y en parte superior. Por el tipo de alimento son saprótrofos. Su característica principal 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 asienta en la superficie de las manzanas y hace que se pudran de color marrón suave.
La distribución en la naturaleza es casi omnipresente. 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 nutriente. Sus colonias son capaces de infectar sustancias orgánicas e inorgánicas, formando placas características.
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. Se considera que una de las condiciones necesarias para la formación de moho es la humedad suficiente del sustrato nutritivo y la 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 ramificaciones sin formar grandes cuerpos fructíferos. Su cuerpo vegetativo consiste en una gran cantidad de filamentos delgados: hifas, que se extienden en la superficie o dentro de los restos de un organismo vivo. Sin embargo, puede ocupar grandes áreas y crecer rápidamente. Son eucariotas, es decir, sus células contienen un núcleo y un aparato genético, 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 maneras:
- vegetativamente: por partes del micelio que, al extenderse, comienzan a existir en el medio nutriente, 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 hongos unicelulares, hay más de 1500 especies de representantes de ascomicetos y basidiomicetos. Son considerados uno de los organismos más antiguos que los humanos cultivan. No tienen micelio. La forma de la celda es diferente y los tamaños varían de 6 a 12 micras a 40 micras. Estos son representantes de eucariotas organotróficos que utilizan materia orgánica para la nutrición a fin de obtener carbono y energía para la vida.
Se diferencian en que son más exigentes en condiciones nutricionales que los mohos. Para la vida de estos organismos unicelulares, se necesita oxígeno, pero en ausencia de este, 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 brotación o sexualmente, y este proceso en condiciones óptimas ocurre a alta 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 los moldes conocida por la ciencia tiene más de 300 variedades. La taxonomía de los más famosos tiene la siguiente descripción:
- Penicilli Los más altos representantes más famosos del género de los moldes existentes. Se encuentran en varios lugares, su hábitat natural es el suelo. Incluye especies por método 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, el microbiólogo escocés A. Fleming reveló por primera vez un efecto antibacteriano en un representante del género y aisló una sustancia que se llamaba "penicilina". Los cuerpos fructíferos de aproximadamente 40 de sus especies parecen clestotecias, visibles sin medios ópticos especiales y con diferentes colores. Su micelio es ramificado y transparente. Se reproduce por esporas.
- Aspergilo: Moldes aeróbicos superiores que forman colonias esponjosas y de forma plana. El micelio tiene septos y se propaga por esporas. Extremadamente resistente a las influencias externas. 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 difieren 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 separan las cadenas de esporas.
- Mukor Un género de mohos inferiores generalizados en el suelo, cuyo micelio es una célula multinucleada ramificada grande que no tiene particiones. La parte superior de cada uno de sus esporangióforos incoloros, que alcanzan 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 de causar micosis (enfermedades fúngicas). Los mukors son saprótrofos por tipo de alimento.
- Fusarium: moho anamórfico, un representante de las ascomicotaceae. Sus especies causan daños significativos a la economía nacional, afectando a plantas y animales. Causar una variedad de enfermedades colectivamente conocidas como fusarium... Algunos pueden desarrollarse en simbiosis con las plantas, viviendo en sus raíces y produciendo una liberación de sustancias que tienen un efecto beneficioso en la planta.
Los hongos de levadura se dividen en grupos según el modo de reproducción y algunas otras características. Hay no porogénicos o asporógenos y esporogénicos o esporogénicos. Los primeros a menudo se llaman levadura y se distinguen los siguientes géneros:
- Candida: forma falso micelio y se multiplica por gemación.
- Torulopsis tiene células redondas y ovales, no forma pseudomicellio y fermenta mal los carbohidratos, a menudo son plagas.
- Rodotorula: multiplicarse en los alimentos, formando pigmentos: rojo, amarillo, rosa y negro.
Las familias se distinguen del departamento de levadura formadora de esporas:
- Saccharomycetes: se distinguen por su capacidad de fermentar azúcares
- Schizosaccharomycetes: 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 mohos se usan 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, causan daños y pérdidas, obligan a gastar una gran cantidad de fondos, los 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.
Cuando se hornea, se usa levadura: le da porosidad al pan, propiedades nutricionales adicionales y aumenta su vida útil de almacenamiento. Y la enzima amilasa añadida a ellos, 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 producción de quesos y productos lácteos fermentados, se utilizan cultivos de levadura y algunos tipos de moho. Junto con las bacterias, los hongos están involucrados en la fermentación de la leche para la producción de kéfir. En la producción de quesos, los hongos del género Torula se utilizan para su fermentación. Y su representante del clan Penicillum, los llamados. El "molde noble" es indispensable para obtener las variedades "Camembert", "Roquefort" y "Brie", dándoles una estructura característica (con la presencia de moho azulado en el grosor de la masa de queso) y un sabor único.
La calidad de los productos cárnicos y pesqueros mejora con la enzima proteinasa de origen fúngico. A partir de carne cruda y dura o pescado de baja calidad, hace 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, lo que perjudica significativamente su sabor y acorta la vida útil. Y el aspergillus, cuyos conidios parecen moho negro, produce ácido cítrico.
En agricultura y otras industrias.
En la agricultura, los mohos y las sustancias derivadas de ellos también se usan ampliamente. La trichodermina 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 hay muchos parásitos responsables del deterioro y la reducción de la vida útil de los productos, que liberan toxinas en el proceso de su actividad vital. Incluso pueden conducir a la combustión espontánea de productos inflamables: heno, paja, cultivos forrajeros. Los pesticidas se usan para combatirlos.
Uso medico
Los mohos son ampliamente utilizados por los humanos con fines medicinales. La ayuda de su representante, penicillum, es invaluable en la creación del antibiótico penicilina, cuya apariencia ayudó a salvar la salud de millones de personas. Hoy, las cefalosporinas son uno de los grupos más populares y efectivos. El desarrollo de la microbiología permitió realizar pruebas en las que, al tratar los mohos con mutágenos químicos, se obtuvieron sus nuevas formas: ancomicetos, producción de penicilina, estreptomicina y otros antibióticos en grandes cantidades.
Las drogas igualmente importantes derivadas del moho son las estatinas, que se usan para reducir el colesterol y tratar la aterosclerosis.
El uso de levadura en medicina no es menos importante. En forma seca, se usan para obtener medicamentos y suplementos dietéticos, en forma líquida, se usan para tratar alergias y restaurar la microflora del tracto gastrointestinal.
Moldes y levaduras. Video tutorial de biología grado 5
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Hongos patógenos y medidas de control
Las condiciones de temperatura y humedad de nuestras casas son, en algunos casos, buenas para la reproducción y la vida del moho fúngico.
Una persona a menudo tiene una reacción alérgica a los hongos del moho. El efecto del moho negro en el hogar es la liberación de toxinas. Entran en el tracto respiratorio, socavando la salud y provocando diversas complicaciones. Para destruir el moho negro, la desinfección se lleva a cabo utilizando agentes que destruyen cepas dañinas y medidas para combatir la humedad.
El envenenamiento con alimentos con moho también es peligroso. El más peligroso de ellos es el hongo amarillo Aspergillus, que tiende a crecer en una variedad de sustratos alimenticios: 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.