Дрожжевые грибы как источник биологически активных веществ¶

Дрожжевые грибы — одноклеточные грибы, относящиеся преимущественно к отделу аскомицетов (класс Saccharomycetes), реже — к базидиомицетам. Характерной особенностью является способность к почкованию и активному сбраживанию углеводов. Дрожжи широко используются в пищевой промышленности, но также служат источником ценных биологически активных веществ: витаминов, аминокислот, ферментов, полисахаридов и липидов.

¶Общая характеристика

Дрожжевые клетки имеют размеры 3–10 мкм, размножаются почкованием или делением. Наиболее изученный вид — Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи). В биотехнологии применяются также Candida utilis, Kluyveromyces, Yarrowia lipolytica. Дрожжи быстро накапливают биомассу на дешёвых субстратах, что делает их экономичным сырьём для получения биологически активных соединений.

¶Основные классы биологически активных веществ

¶Витамины

Дрожжи богаты витаминами группы B: тиамином (B₁), рибофлавином (B₂), пиридоксином (B₆), ниацином (PP), пантотеновой кислотой, биотином и фолиевой кислотой. Также содержат эргостерин — провитамин D₂, который при ультрафиолетовом облучении превращается в витамин D₂. Дрожжевые экстракты применяются для обогащения продуктов и в составе витаминных препаратов.

¶Аминокислоты и белки

Содержание белка в дрожжевой биомассе достигает 40–50 % сухой массы. Белок включает все незаменимые аминокислоты, особенно богат лизином. Дрожжевой белок используется как кормовая добавка и компонент пищевых продуктов.

¶Ферменты

Дрожжи синтезируют инвертазу, мальтазу, зимазу (комплекс ферментов брожения), протеазы, липазы. Ферментные препараты на основе дрожжей применяются в пищевой и фармацевтической промышленности.

¶Полисахариды

Клеточная стенка дрожжей содержит глюканы и маннаны, обладающие иммуномодулирующими свойствами. β-Глюканы дрожжей изучаются как стимуляторы иммунной системы.

¶Липиды и другие соединения

Некоторые виды дрожжей накапливают до 20–40 % липидов, включая ненасыщенные жирные кислоты. Дрожжи также продуцируют глутатион, убихинон (коэнзим Q₁₀), нуклеотиды.

¶Способы получения

Биомассу дрожжей получают глубинным культивированием в ферментёрах на средах с сахарами, гидролизатами растительного сырья, отходами пищевых производств. Из биомассы методами экстракции, автолиза и ферментолиза выделяют целевые вещества. Автолизаты дрожжей — концентрированный источник аминокислот, витаминов и вкусовых соединений.

¶Применение

• Пищевая промышленность: обогащение продуктов витаминами и белком, производство дрожжевых экстрактов.
• Фармакология: сырьё для витаминных и ферментных препаратов, иммуномодуляторов.
• Кормопроизводство: белково-витаминные добавки для животных.
• Биотехнология: продуценты рекомбинантных белков, липидов, органических кислот.

¶Ограничения

Отдельные виды дрожжей (Candida albicans) являются условно-патогенными для человека. При производстве биологически активных веществ необходим контроль чистоты культуры и отсутствия токсичных метаболитов. Дрожжевые препараты могут вызывать аллергические реакции у чувствительных лиц.