Значение дрожжей в природе и жизни человека

Дрожжи – сборная группа одноклеточных грибов, насчитывающая около 500 видов, которые подразделяют на три класса – аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты. Образуют ограниченные бесцветные (большинство дрожжей), желтые или красные (базидиомицеттовые) колонии.

Открывателем дрожжей считают Антонио Ван Левенгука (Leeuwenhock), нидерландского натуралиста, который изготовил линзы с 150-300-кратным увеличением и впервые наблюдал и зарисовал (1670-е годы) ряд простейших. В природе дрожжи растут и размножаются с большой скоростью, заметно изменяя окружающую среду. Инициируемый дрожжами процесс спиртового брожения с давних времен обусловил их широкое использование для изготовления спиртных напитков (2-6 тыс. лет до н. э.) теорию брожения создал французский ученый Луи Пастер (Pasteur) в 1870-е годы, установивший, что брожение является энергетическим процессом, замедляющим дыхание у микроорганизмов, которые живут без кислорода (в анаэробных условиях) [1].

Дрожжи имеют огромное значение для пищевой промышленности в связи со способностью превращать углеводы в спирт и углекислый газ. Эти свойства дрожжей также широко используют в кондитерской и хлебопекарном производстве (сахаромицеты) [2]. Их применяют в фармацевтической промышленности как основу лекарственных средств и как продуцент получаемых методами биотехнологии лекарственных препаратов [3]. Кормовые белково-витаминные добавки на основе дрожжей используют в животноводстве [4]. По областям применения дрожжи подразделяют на шесть категорий: хлебные, спиртовые, винные, пивные, кормовые и технические. Столь широкий спектр использования дрожжей определяется их способностью производить ферменты, обеспечивающие переработку разнообразного сырья и получение разной продукции. Существует группа паразитических грибов, которые могут вызвать болезни человека и животных – микозы. Различают микозы кожи – дерматомикозы и микозы внутренних органов. Отравления животных – микотоксикозы – могут вызывать токсины грибов, поражающих растительные корма. Некоторыми микозами болеют только люди или животные, другими (например, микроспорией) человек заражается от животных [5].

Наибольшее внимание дрожжи привлекают как продуценты биологически-активных соединений – витаминов, ферментов, антибиотиков, белков, аминокислот, пигментов и др., играющих значительную роль в регуляции обмена веществ [6]. Пища человека состоит из веществ, которые поступают из почвы и перерабатываются в структуре растений и организмах животных. Автохтоны – виды организмов, возникшие в процессе эволюции в данной местности и живущие в ней в настоящее время. Микрофлора (микробная флора) – совокупность микроорганизмов в определенной среде – почве, воде, воздухе, пищевых продуктах, в организмах человека, животных и растений. Эффективность пищи как материальной основы для построения и возобновления тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения организмом расходуемой энергии в большой мере зависит от распределения автохтонной микрофлоры [7-9]. Специфические структура и физиология дрожжевых клеток обусловливают широкое распространение дрожжей в аутохонной микрофлоре и их богатые биотехнологические возможности [10,11]. Обширная номенклатура дрожжевых метаболитов (промежуточных продуктов обмена веществ в клетках) обеспечивает очень широкий спектр применения дрожжей в производственной деятельности человека – от сельскохозяйственного производства до медицины [4,12-14].