Kluyveromyces marxianus
Kluyveromyces marxianus (E.C. Hansen) Van der Walt – gatunek grzybów[1] zaliczany do drożdży[1]. Popularnie nazywane są drożdżami kruchymi lub drożdżami kefirowymi. Razem z niektórymi bakteriami (Lactobacterium caucasicum) tworzą tzw. ziarna kefirowe wykorzystywane w procesie produkcji kefiru[2].
 Kolonia drożdży kruchych na szalce Petriego | |
| Systematyka | |
| Domena | |
|---|---|
| Królestwo | |
| Typ | |
| Klasa | |
| Rząd | |
| Rodzina | |
| Rodzaj | |
| Gatunek |
Kluyveromyces marxianus |
| Nazwa systematyczna | |
| Kluyveromyces marxianus (E.C. Hansen) Van der Walt Bothalia 10(3): 418 (1971) | |
Systematyka i nazewnictwo
edytujPozycja w klasyfikacji według Index Fungorum: Kluyveromyces, Saccharomycetaceae, Saccharomycetales, Saccharomycetidae, Saccharomycetes, Saccharomycotina, Ascomycota, Fungi[1].
Species Fungorum wymienia około 90 synonimów nazwy łacińskiej tego gatunku. Niektóre z nich[3]:
- Blastodendrion procerum Zach, in Wolfram & Zach 1934
- Candida kefyr (Beij.) Uden & H.R. Buckley ex S.A. Mey. & Ahearn, in Lodder 1983
- Dekkeromyces bulgaricus (Santa María) Kock.-Krat. 1982
- Dekkeromyces cicerisporus (Van der Walt, E.E. Nel & Kerken) Kock.-Krat. 1982
- Zygofabospora marxiana (E.C. Hansen) Kudryavtsev 1960
- Zygorenospora fragilis (A. Jörg.) Krassiln. 1954
Morfologia i rozwój
edytujKomórki drożdży hodowane na agarze Yeast-Mold (YM) Wickerhama są kuliste, elipsoidalne lub cylindryczne, o wymiarach 2–6 × 3–11 µm[4]. W bulionie z ekstraktem glukozowo-drożdżowym K. marxianus rośnie, tworząc pierścień złożony z osadu, może też powstać cienka błonka. W hodowli na podłożu Dalmau, zawierającym agar kukurydziany i Polisorbat 80, K. marxianus tworzy formę drożdżową lub rozgałęzioną grzybnię strzępkową z niewielką liczbą blastospor. K. marxianus jest termotolerancyjny i wykazuje dużą szybkość wzrostu w temperaturze 40 °C[5].
Askospory powstają wskutek koniugacji komórek haploidalnych poprzedzającej utworzenie worków. Worki mogą powstawać również bezpośrednio z komórek diploidalnych. Każdy worek zawiera 1–4 askospory[6]. Pierwotnie uważano, że K. marxianus jest haploidem, ale ostatnie badania wykazały, że wiele szczepów wykorzystywanych w badaniach i przemyśle jest diploidalnych. K. marxianus może istnieć w formie wegetatywnej zarówno jako haploid, jak i diploid[7].
Zastosowania
edytuj- Drożdże K. marxianus są używane jako drożdże spożywcze i stanowią dodatek do wielu produktów spożywczych[8].
- Drożdże te metabolizują składniki mleka (laktozę, białka i tłuszcz), dzięki czemu odgrywają ważną rolę w procesie dojrzewania serów i fermentowanych produktów mlecznych, takich jak kefir, ponieważ przyczyniają się do dojrzewania i tworzenia aromatu. W produktach tych pojawiają się w wyniku samoistnego zanieczyszczenia i mogą się w nich rozwijać, gdyż tolerują niskie pH, małą aktywność wody, podwyższone stężenie soli i niskie temperatury przechowywania. Nadają produktom posmak kwaśny, cydrowy, alkoholowy, fermentowany i owocowy. Wzrost tych drożdży na powierzchni sera pleśniowego przyczynia się do otwartej struktury sera. Produkcja dwutlenku węgla w wyniku fermentacji laktozy powoduje powstawanie małych dziur w skrzepie serowym, co pomaga we wzroście tlenowego. Penicillium podczas procesu dojrzewania. Po pierwszych dniach dojrzewania sera drożdże Kluyveromyces znikają z powierzchni, ale w dużych ilościach pojawiają się we wnętrzu sera. Zdolność Kluyveromyces spp. do fermentacji laktozy sprzyja ich wzrostowi we wnętrzu serów, gdzie inne dominujące drożdże, takie jak Debaryomyces hansenii i Yarrowia lipolytica, są rzadkie[8].
- K. marxianus ze względu na zdolność do przyswajania laktozy w serwatce serowej, jest używany do jej rozkładu. Szczep K. marxianus CBS 6556 nie wykazuje efektu Crabtree, co pozwala uniknąć wytwarzania etanolu[8].
- Dzięki zdolności rozkładania inuliny i innych cukrów, takich jak glukoza, fruktoza i sacharoza jest używany do rozkładu melasy będącej ubocznym produktem przy produkcji cukru[8].
- Ponieważ może rosnąć w temperaturach sięgających 45 °C, wykorzystuje się go do produkcji biomasy na obszarach tropikalnych[8].
- Dzięki zdolności konwersji laktozy do etanolu jest używany jako prekursor do produkcji biopaliwa[9].
- Jest wykorzystywany do produkcji enzymów przemysłowych: inuliny, β-D-galaktozydazy i pektynazy[7]
- Ze względu na tolerancję cieplną K. marxianus możliwe są fermentacje w wysokiej temperaturze, co zmniejsza koszty zwykle ponoszone na chłodzenie, a także ryzyko zanieczyszczenia innymi grzybami lub bakteriami. Ponadto fermentacje w wyższych temperaturach zachodzą szybciej, dzięki czemu produkcja jest znacznie wydajniejsza[6]
Przypisy
edytuj- ↑ a b c Index Fungorum [online] [dostęp 2013-11-12] (ang.).
- ↑ Zbigniew Podbielkowski, Słownik roślin użytkowych, Warszawa: PWRiL, 1989, s. 79, ISBN 83-09-00256-4, OCLC 69595653.
- ↑ Species Fungorum [online] [dostęp 2013-11-12] (ang.).
- ↑ Yarrow; photomicrographs by Linda, [w:] J.A. Barnett, R.W. Barnett D. Payne, Yeasts: characteristics and identification, wyd. 2, Cambridge: Cambridge University Press, 1990, ISBN 978-0521350563.
- ↑ Chun Yang i inni, Characterizing yeast promoters used in Kluyveromyces marxianus, „World Journal of Microbiology and Biotechnology”, 31 (10), s. 1641–1646, DOI: 10.1007/s11274-015-1899-x, PMID: 2616405.
- ↑ a b Jack Jack W. Fell, Teun (2011). Teun Boekhout, The yeasts: a taxonomic study, wyd. 5, Amsterdam: Elsevier, 2011, ISBN 978-0-444-52149-1.
- ↑ a b Melanie M. Lane, John P. (February 2010). John P. Morrissey, Kluyveromyces marxianus: A yeast emerging from its sister’s shadow, „Fungal Biology Reviews”, 24 (1–2), s. 17–26, DOI: 10.1016/j.fbr.2010.01.001.
- ↑ a b c d e Murray Moo-Young (red.), Copmrehencive biotechnology, Elsevier B.V. All, 2011, ISBN 978-0-08-088504-9.
- ↑ Rob Karreman i inni, Physiological and metabolic diversity in the yeast Kluyveromyces marxianus, „Antonie van Leeuwenhoek”, 100 (4), s. 507–519, DOI: 10.1007/s10482-011-9606-x, PMID: 21674230.