§ 9.4 Использование одноклеточных грибов в биотехнологиях
Содержание
Вспомните, что представляют собой одноклеточные грибы.
Одноклеточные грибы используются в разнообразных биотехнологических процессах.
Антибиотики. Плесневый гриб пеницилл (рис. 9.4, а) используется при производстве антибиотиков. В 20-х годах прошлого века шотландский учёный А. Флеминг случайно заметил, что культуры плесневых грибов уничтожают колонии болезнетворных бактерий. В то же время они были абсолютно безвредны для человека. Впоследствии на основе плесневых грибов был синтезирован первый в истории антибиотик — пенициллин. Благодаря пенициллину были спасены от смерти сотни миллионов людей.
В настоящее время выявлена устойчивость большого числа патогенных бактерий к широко применяемым антибиотикам, в том числе и к пенициллину.
Поэтому ведутся исследования по повышению эффективности имеющихся антибиотиков (рис. 9.4, б) и улучшению их фармакологических свойств.
Гормоны. На основе одноклеточного гриба гиббереллы были разработаны гормоны, стимулирующие рост и развитие растений. Гиббереллины были открыты японским учёным Е. Куросавой при исследовании болезни риса, вызываемой грибом гиббереллой. Этот гриб воздействовал на рисовые посевы и вызывал специфическое заболевание. У растений наблюдались аномально удлинённые междоузлия, т. е. их стебли становились значительно длиннее.
Сейчас гиббереллины активно используются в растениеводстве при размножении сельскохозяйственных культур.
Выпечка хлеба. Самым знакомым всем биотехнологическим использованием одноклеточных грибов дрожжей является их применение в хлебопечении. Для того чтобы тесто было более рыхлым и поднималось, в него добавляют дрожжи (рис. 9.5).
Посуду с приготовленным тестом, где есть влага и сахар, ставят в тёплое место. В этих условиях дрожжи «оживают». В процессе их жизнедеятельности сахар сбраживается, образуются спирт и углекислый газ. В готовой выпечке спирта нет, он испаряется в процессе выпекания. А углекислый газ является причиной подъёма теста.
Пузырьки углекислого газа раздувают тесто, в нём образуются полости — поры, которые делают тесто рыхлым. Углекислый газ стремится вырваться наружу, но ему не даёт это сделать клейковина — вещество, которое образуется при контакте крахмала муки с водой. Тягучая и прочная, клейковина обволакивает пузырьки углекислого газа и не выпускает их наружу. И чем больше газа образуется, тем больше тесто увеличивается в объёме. Когда изделие из теста ставят в печь, клейковина от жара подсыхает, её упругость уменьшается — она становится рыхлой.
Каждая дырочка в мякоти хлеба — это след, оставшийся от пузырька углекислого газа.
Изготовление сыров. Одноклеточные грибы, называемые благородными плесенями, применяют в производстве таких сыров, как камамбер и рокфор.
В созревании этих сыров участвуют плесневые грибы, рост которых происходит по всей толще продукта. Созревание сыра происходит в помещении, в котором влажный воздух и температура не превышает 10 °С. После посола сырную массу заражают спорами плесневого гриба и протыкают специальными иглами, что увеличивает поступление воздуха в сырную массу и способствует ферментации. При этом выделяются кислоты, придающие продукту соответствующий аромат. Созревает сыр в течение нескольких месяцев.
Проверьте себя:
1. Как используют одноклеточный гриб пеницилл?
2. Как используют одноклеточный гриб гиббереллу?
3. Как можно использовать одноклеточные грибы дрожжей?
4. В каких биотехнологиях используют благородные плесени?
5*. В каких ещё биотехнологиях используют одноклеточные грибы?
Каким образом на Руси готовили тесто для хлеба во времена, когда люди не знали свойств дрожжей? Почему этот хлеб был полезнее?
