Научная
деятельность
Университет ИТМО

Псевдомицелий дрожжей Brettanomyces

На фото  дрожжи рода Brettanomyces, демонстрирующие способность к образованию псевдомицелия в ответ на изменения окружающей среды. На БиоТехе  культивируют и изучают дрожжи в том числе ради получения препаратов бета-глюкана, известного своими противовоспалительными и антибактериальными свойствами.

Эти дрожжи  дальний родственник классических пивоваренных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Они особенно известны за их двоякую роль в пищевой ферментации. С одной стороны, эти дрожжи считаются организмом порчи, ответственным за появление нежелательных ароматов в вине, сидре и молочных продуктах, а с другой, они добавляют необходимые ароматы напиткам брожения, например, бельгийским сортам пива ламбик и гёз.

Дрожжи рода Brettanomyces обладают многочисленными механизмами адаптации, которые позволяют им выживать в неблагоприятных условиях. Один из способов адаптации  формирование псевдомицелия, на фото он имеет вид длинных клеток в форме нитей. 

Образование псевдомицелия происходит посредством удлинения клеток из-за механизма, нарушающего процесс их размножения. Причина этого  задержка в развитии клетки, которая приводит к её направленному росту, без разъединения после деления ядра. В результате формируется псевдомицелий  то есть нити, которые только внешне напоминают нити мицелия плесневых грибов и мицелий макромицетов (так называемую грибницу лесных грибов). Псевдомицелий отличается от истинного мицелия не только механизмом образования, но и особенностями строения, увидеть которые можно только с помощью микроскопии.

Формирование клеток псевдомицелия в данном случае  своеобразная реакция на стресс, вызванный изменением условий аэрации  резким снижением концентрации кислорода в среде в процессе культивирования дрожжей Brettanomyces bruxellensis (WY5112). В оптимальных условиях культивирования эти дрожжи, как правило, представлены клетками овальной формы. 

Фото получено с помощью камеры светового микроскопа Zeiss и программного обеспечения ImageProc при увеличении в 640 раз в ходе экспериментов на факультете биотехнологий под руководством к.т.н. Веры Ивановой.

Цель этой исследовательской работы  определить механизмы адаптации и выживания микроорганизма в производственных условиях, а также оценить перспективность применения дрожжей этого рода как источника структурного компонента их клеточной стенки  бета-глюкана. Дрожжевой бета-глюкан обладает широким спектром биологической активности и широко известен за свои иммуностимулирующие, противовоспалительные, антимикробные и противоопухолевые свойства, способность снижать уровень холестерина и сахара в крови. При этом бета-глюкан дрожжей рода Brettanomyces до сих пор недостаточно изучен.

Исследование выполнено в рамках темы НИР № 617027 «Ресурсосберегающие экологически безопасные биотехнологии функциональных и специализированных продуктов на основе глубокой переработки продовольственного сырья».

 

Иванова, В.А. Перспективные источники бета-глюканов / В.А. Иванова, Т.В. Меледина. – Текст непосредственный // Сборник научных работ по итогам пленарного заседания IX Конгресса молодых ученых. – 2020. – С. 10-13.

Меледина, Т.В. Перспективы использования дрожжей рода Brettanomyces в пивоварении / Т.В. Меледина, В.А. Иванова, С.Г. Давыденко. – Текст: непосредственный // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО. – 2017. – Т. 1. – С. 193-196.

Иванова, В.А. Морфологические особенности дрожжей рода Brettanomyces / В.А. Иванова. – Текст: электронный // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. – 2018. – URL: https://openbooks.itmo.ru/ru/file/6778/6778.pdf