単細胞の真菌は、単一のセルから構成され、酵母は、真菌の他のすべてのタイプは、多されています。酵母は真菌の単細胞のメンバーであり、一般にパン酵母とビール酵母で見られます。
それらは人に知られている最初の家畜化された生物の1つと考えられており、特定の熟した果実の皮に自然に見られます。
酵母は小さすぎて肉眼で個々に見ることはできませんが、果物の大きな塊や葉の上では白い粉末状の物質として見ることができます。一部の酵母は、ヒトおよび他の動物、特にカンジダアルビカンス、ヒストプラズマ、およびブラストミセスにとって、軽度から危険な病原体です。
単細胞生物として、酵母細胞は急速にコロニーに成長し、しばしば75分から2時間で集団サイズが倍増します。さらに、それらは光合成によって栄養ニーズを得ることができず、食物源として炭素の還元型を必要とする真核生物です。
酵母は産業、特に食品とビールの分野で重要な役割を果たします。ビール酵母は、醸造業界での膨張剤としての使用からその名前を得ています。
Saccharomyces cerevisiae(ラテンビール中)の発酵プロセス中に生成される二酸化炭素は、パンやその他の焼き菓子の製造で頻繁に使用される酵母剤でもあります。
単細胞真菌の機能
単細胞生物はさまざまな機能を持っていますが、生物が細胞の機能と繁殖のためにすべてのプロセスを実行する必要があるため、細胞が生き残るために必要なすべての栄養素を合成する必要があります。
彼らは一般的に極端な温度に耐性があります、これはそれらが極端な高温または低温で生き残ることができることを意味します。
酵母やカビのような単細胞菌には目的があります。パンなどの焼き菓子の製造や、ビールやワインの製造に使用されるほか、死んだものを分解するという重要な機能もあります。
再生
前述のように、酵母は真核生物です。通常、直径は約0.075mm(0.003インチ)です。ほとんどの酵母は、出芽時に無性生殖をします。小さな隆起が幹細胞から突出し、拡大し、成熟し、脱落します。
いくつかの酵母は分裂によって繁殖し、幹細胞は2つの等しい細胞に分裂します。トルラは、不完全であり、性的胞子を形成しない野生酵母の属です。
自然の生息地
酵母は自然に広く分散しており、さまざまな生息地があります。それらは通常、植物、花、果物の葉だけでなく、土壌にも見られます。
それらは、皮膚の表面や温血動物の腸管にも見られ、共生または寄生虫として生きることができます。
いわゆる「酵母感染症」は、典型的にはカンジダアルビカンスによって引き起こされます。カンジダは膣感染症の原因物質であるだけでなく、おむつかぶれや口や喉のツグミの原因でもあります。
商用利用
商業生産では、選択された酵母菌株にミネラル塩、糖蜜、およびアンモニアの溶液が供給されます。成長が止まると、酵母は栄養液から分離され、洗浄されて包装されます。
ベーキングイーストは、デンプンを含む圧縮ケーキで販売されているか、コーンミールと混合した顆粒状で乾燥しています。
ビール酵母と栄養酵母はビタミンサプリメントとして食べることができます。市販の酵母は50%のタンパク質であり、ビタミンB1、B2、ナイアシン、葉酸の豊富な供給源です。
科学的関心
酵母は世界中の研究者にとって研究の焦点であり、今日では何千もの科学記事があります。
この関心は、この単細胞真菌がフラスコ内で急速に成長している生物であり、そのDNAは簡単に操作できる一方で、病気を含む基本的な人間の生物学的プロセスへの洞察を提供しているためです。
さらに、それらは単細胞生物であるため、研究が容易であり、ヒトなどの高等生物および多細胞生物に見られるものと同様の細胞組織を有し、すなわち、それらは核を有し、したがって真核生物である。
酵母と高等真核生物との間の細胞組織のこの類似性は、基本的な細胞プロセスの類似性に変換されるため、酵母で行われた発見は、酵母での生物学的プロセスのしくみに関する直接的または間接的な手がかりを提供します。人間。
一方、単細胞真菌は急速に複製し、遺伝子操作が容易です。ゲノムとその組織に対する最初の洞察を研究者に与え、20世紀の前半にさかのぼる遺伝学研究の集大成であった、明確に定義された酵母の遺伝子マップと方法もあります。
実際、酵母の遺伝子はDNA配列がヒトの遺伝子と類似しているため、研究者が研究で得た情報は、ヒトにおけるこれらの遺伝子の役割について強力な手がかりを提供しています。
歴史的発見
酵母は何千年もの間産業微生物として使用されてきたと信じられており、古代エジプト人はパンを育てるのにその発酵を使用していました。
砥石、ベーキングチャンバー、数千年前のベーカリーと思われるものの絵があり、考古学的な発掘調査でさえ、ワインの残骸が入った瓶が発見されました。
歴史によれば、これらの単細胞菌類は、アントニファンレーウェンフックによって1680年頃に高品質レンズで最初に視覚化されました。
しかし、彼はこれらの小球が、発酵のための酵母細胞ではなく、麦汁(醸造に使用される液体抽出物)を作るために使用される穀物からのデンプン粒子であると考えました。
その後1789年、フランスの化学者アントワーヌラヴォイジエがサトウキビからアルコールを生産するために必要な基本的な化学反応の理解に貢献しました。
これは、イーストペーストを追加した後の出発原料と製品(エタノールと二酸化炭素)の比率を見積もることによって達成されました。しかし、当時、酵母はプロセス全体を通じて重要であるというよりは、単に反応を開始するために存在していると考えられていました。
1815年、フランスの化学者ジョセフルイゲイルサックは、ブドウ果汁を未発酵の状態に維持する方法を開発し、未発酵のマストを変換するために発酵(酵母を含む)の導入が必要であることを発見しました。アルコール発酵における酵母の重要性。
その後、1835年にチャールズキャニャールデラトゥールは、より高倍率の顕微鏡を使用して、酵母が単細胞生物であり、発芽によって増殖したことを証明しました。
1850年代までに、ルイパスツールは発酵飲料が酵母によるグルコースのエタノールへの変換に起因することを発見し、発酵を「空気のない呼吸」と定義しました。
チマーゼを検出するために、1800年代後半のEduard Buchnerは、発酵を促進または触媒する酵素のコレクションである酵母を粉砕することによって得られた無細胞抽出物を使用しました。この研究で1907年にノーベル賞を受賞した。
1933年から1961年の間に、「酵母遺伝学の父」として知られるオイビンドウィンゲは、同僚のオットーラウストセンとともに、酵母をマイクロマニピュレーションする技術を考案し、それによって遺伝的に調査することができました。
それ以来、他の多くの科学者が画期的な研究を実施しており、その一部は、次のような重要な発見によりノーベル賞を受賞しています。ロジャー・コーンバーグ博士(2006); エリザベスブラックバーン博士、キャロルグライダーおよびジャックゾスタック博士(2009年)、さらに最近では、ランディシェックマン博士、ジェームスロスマン博士、トーマスズードホフ博士(2013年)、大隅良典博士(2016年)。
参考文献
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