סקרומיצס סרוויזיה (S. cerevisiae) הוא פטרייה חד תאית שמשמשת נרחב להפקת תסיסת שמרים בלחם ובייצור יין ובירה, ומשתייכת לסקרומיצס.
מורפולוגיה של סקרומיצס סרוויזיה מושפעת מצורת הריבוי שלו, שהוא בריבוי ניצנים, כלומר הוא מתרבה א-מינית מניצן או בליטה של סקרומיצס.
קונטנט
מאפיינים של סקרומיצס סרוויזיה
יש לו צבע צהוב עם גוונים ירוקים, והוא מיקרואורגניזם אאוקריוטי חד תאי. הוא מצוי בסוגים רבים של בתי גידול. ניתן למצוא אותו בטבע באדמה, במים, וגם על צמחים שונים. אבל אין ספק כי S. cerevisiae משמש כיום באופן נרחב בתעשיית המזון בשל יכולתו לתסוס מזונות מסוימים.
מאפייני סקרומיצס סרוויזיה הם:
- אורגניזם אאוקריוטי חד תאי.
- צבע צהוב-ירוק.
- משתייך למשפחת הכמורגאנוטרופים.
- הוא חיידק אנאירובי פקולטטיבי.
- ניזון מגלוקוז ופחמימות אחרות.
- מייצר רעלן חלבוני שמונע צמיחה של שמרים אחרים (אפקט רוצח).
הכמורגאנוטרופים מקבלים את האנרגיה שלהם מחמצון של תרכובות אורגניות. לפיכך, סקרומיצס סרוויזיה אינו זקוק לאור שמש כדי לגדול ולהתפתח.
כמיקרוב אנאירובי פקולטטיבי, S. cerevisiae יכול לחיות בתנאים של מחסור בחמצן. לשם כך, הוא יכול לתסוס חומר אורגני ולהשתמש בו לנשימה, לייצר CO2, אתנול וגליצרול דרך תגובה כימית הנקראת תסיסה אלכוהולית.
יש לציין כי במצבים שבהם חמצן הוא נדיר, הצמיחה והריבוי שלו הם לקויים. עם זאת, זהו המצב האידיאלי לשימוש במיקרואורגניזם כסוכן ביולוגי לייצור תסיסה של דגנים כגון שעורה, חיטה או תירס.
למרות שהוא משתמש במקורות תזונתיים שונים, המקור הפחמני הנפוץ ביותר הוא גלוקוז, אך הוא יכול גם להיזון מסוכרים אחרים.
גנום
לסרוויזיה יש 5,800 גנים. הגנום שלו הושלם בשנים האחרונות. כאשר המרוץ להבנת הגנים החל, מיקרואורגניזם אאוקריוטי זה היה אחד הראשונים שהושלם.
מבין 5,800 הגנים שנחקרו, כ-708 זוהו כפונקציונליים במטבוליזם שלו.
מורפולוגיה
הוא מורכב מממברנה תאית שמבודדת את גרעין התא מהחוץ, בדיוק כמו אורגניזמים אאוקריוטים אחרים.
בתוך הממברנה הזאת ניתן למצוא את הממברנה הגרעינית, שתפקידה להגן על ה-DNA שבתוכה.
הממברנה המיטוכונדריאלית אחראית על ייצור האנרגיה, ומספקת את האנרגיה החיונית שסקרומיצס זקוק לה.
הרשת האנדופלסמטית (ER) מייצרת סינתזת חלבונים, ליפידים, ומסייעת לניקוי התא.
הציטוסקלטון שלו מורכב מהווקולה ומהפרוקסיזומים, אברונים הנמצאים בכל התאים הצמחיים. הווקולה היא תא סגור המבודד על ידי הממברנה הפלסמטית. הפרוקסיזומים מכילים אוקסידאזים וקטלאזים, ומשמשים כתא עיכול וגם כשלד חלבוני.
תכונה נפוצה באורגניזמים אאוקריוטיים רבים היא לחץ הטורגור. הוא יכול להתנפח כאשר יש בתוכו נוזלים רבים, דבר שנותן ל-Saccharomyces cerevisiae מורפולוגיה ייחודית. בנוסף, דופן התא שלו מורכבת מכיטין, פחמימה חנקנית שאינה מסיסה במים ומגנה על המיקרואורגניזם מפני תקיפות חיצוניות.
מטבוליזם
ישנם שני סוגי מטבוליזם:
- מטבוליזם חמצוני או נשימתי.
- מטבוליזם תסיסתי.
מטבוליזם אירובי זקוק לחמצן כדי לחיות, ומטבוליזם תסיסתי משתמש בתסיסה כדי לייצר אנרגיה. המקורות בהם הוא משתמש הם פחמימות, חומצות אמינו וסוכרים כגון פרוקטוז, גלוקוז, מלטוז, גלקטוז, מנוז וכדומה.
בתנאים אופטימליים עם ריכוזי סוכר גבוהים, Saccharomyces cerevisiae יכול לבצע תסיסה דרך גליקוליזה לייצר אתנול.
כאשר הסוכרים נדירים, הפטרייה S. cerevisiae יכולה להשתמש באתנול לנשימה דרך מעגל קרבס.
בית גידול
הנוכחות שלו רחבה מאוד. ניתן למצוא אותו במקומות רבים בטבע, כמו צמחים, פירות ואפילו באדמה. נפוץ לגלות בתי גידול של Saccharomyces cerevisiae בפירות בשלים (ענבים, אגסים, תפוחים וכדומה) וגם במוהל ובקליפת עצים.
הסביבה בה הוא נמצא הכי הרבה היא בסביבות עשירות בפחמימות שם הוא יכול לייצר תסיסה, ומסוגל לסבול את נוכחות האלכוהול.
מקום נפוץ נוסף למצוא את S. cerevisiae הוא בסביבות אורגניות לחות. לעיתים קרובות מתגלה לצד מיקרואורגניזמים אחרים שניזונים גם הם מאותם מקורות.
מיקרואורגניזם חד תאי זה נפוץ מאוד בטבע, והוא אחד המזרזים העיקריים של תהליך פירוק החומר האורגני. הוא מזרז פירוק.
pH
באופן אידיאלי, יש לשמור על המדיום התרבותי עם pH בין 4.5 ל-6, בדרך כלל בין 5.2 ל-5.7 כדי לייצר תסיסה גבוהה יותר.
עם זאת, בתוך ערכים אלה, ניתן לשנות את ה-pH בהתאם למטרות, כגון ייצור יין עם S. cerevisiae או בירה. בהתאם לשמרים בהם משתמשים, יש להתאים את הערכים כדי להשיג תוצאות טובות.
יין
בתעשיית היין, זה חשוב ביותר כיוון שזו אחת השמרים הנפוצים ביותר. Saccharomyces cerevisiae ביין פועל כפטריית אסקומיצט ומשנה כמה אנזימים.
Cerevisiae משפר את הארומה של היין, והינו חיוני להשגת היינות הטובים ביותר.
בשל טבעו הפורה במיץ ענבים, הוא מתאים מאוד לייצור יין. הוא מייצר כמויות גבוהות של אתנול ומפחית את נוכחות הסוכרים, תוך הורדת ה-pH, מה שמונע את צמיחת השמרים והחיידקים שיכולים לפגוע בייצור היין.
בעת יישון היין, נוכחותו יכולה להיראות כקרום על פני השטח (פלור וייל).
הבחירה באחד הזנים של Saccharomyces תיעשה על ידי היינן לאחר הריסוק, תוך התחשבות בתכונות הסופיות הרצויות, בטמפרטורת הייצור ובטעם הסופי.
לחם
כמו בתעשיית היין, באפייה ישנו משאב שימושי מאוד עם שמרים של Saccharomyces cerevisiae לייצור לחם.
השמרים חיוניים לתסיסה, לגרום לבצק להתפח ולהפוך את הפירורים לרכים.
שמרי הלחם משווקים יבשים אך עשירים ב-cerevisiae. לייצורו, מוסיפים אותו לקמח, אשר יתוסס על ידי המיקרואורגניזמים, והתוצאה תהיה עליית בצק הלחם ויצירת פחמן דו חמצני. האחרון אחראי להגדלת נפח הבצק ולמראה המחורר האופייני שלו, כמו גבינת גרוייר.
באפייה, Saccharomyces סופג את הסוכרים מהעמילן שבקמח, ומעדיף גלוקוז. הסוכר שייעלם ראשון הוא גלוקוז, אחר כך סוכרוז, פרוקטוז, ובסוף התסיסה, המלטוז יופחת.
