酵母菌与人类

酵母菌与人类【摘要】酵母是一些单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。

是子囊菌、担子菌等几科单细胞真菌的通称，一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，可用于酿造生产，有的为致病菌，是遗传工程和细胞周期研究的模式生物。

【关键词】发现介绍发展作用结论与展望【引言】早在公元前3000年，人类开始利用酵母来制作发酵产品。

最早在市场上销售的产品是酵母泥，这种产品的特点是发酵速度快，但运输和使用不便，产品的商业化受到了一定的限制。

从销售酵母泥算起，把制造酵母作为一种工业来看，酵母工业的发展已有200余年的历史了。

酵母已成为世界上研究最多的微生物之一，是当今生物技术产品研究开发的热点和现代生物技术发展、基因组研究的模式系统。

【正文】一、发现约4000年前，古埃及人开始利用酵母制作面包。

考古学家在挖掘埃及遗迹时发现用来制作酵母面包的磨石和焙烤室，还发现了4000年前的面包房及酿酒厂的图纸。

殷商时期，古代中国人就利用酵母酿制白酒。

汉朝时期，中国人开始用酵母制作馒头、饼等面点。

1680年，荷兰人列文虎克首次用显微镜观察到酵母。

二、酵母介绍定义：酵母是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。

细胞形态：酵母菌细胞宽度（直径）约2~6μm，长度5~30μm，有的则更长，个体形态有球状、卵圆、椭圆、柱状和香肠状等。

生理特性：生存方式：酵母是单细胞微生物。

它属于高等微生物的真菌类。

它和高等植物的细胞一样，有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、相同的酶和代谢途经。

酵母无害，容易生长，空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。

有氧气或者无氧气都能生存。

酵母营专性或兼性厌氧生活，未发现专性厌氧的酵母，在缺乏氧气时，发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇（俗称酒精）来获取能量。

生存环境：多数酵母可以分离于富含糖类的环境中，比如一些水果（葡萄、苹果、桃等）或者植物分泌物（如仙人掌的汁）。

一些酵母在昆虫体内生活。

酵母菌是单细胞真核微生物，形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等，比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1～5或5～20微米。

酵母菌无鞭毛，不能游动。

酵母菌具有典型的真核细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。

酵母菌的遗传物质组成：细胞核DNA，线粒体DNA，以及特殊的质粒DNA。

大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。

酵母菌的分类：酵母产品有几种分类方法。

以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。

食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母、药用酵母和饲料酵母等。

1、面包酵母又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。

①压榨酵母：采用酿酒酵母生产的含水分70～73%的块状产品。

呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎，有强的发面能力。

在4℃可保藏1个月左右，在0℃能保藏2～3个月产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的，因而被称为压榨酵母，俗称鲜酵母。

发面时，其用量为面粉量的1～2%,发面温度为28～30℃，发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异，一般为1～3小时。

②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。

采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母，再经挤压成型和干燥而制成。

发酵效果与压榨酵母相近。

产品用真空或充惰性气体（如氮气或二氧化碳）的铝箔袋或金属罐包装，货架寿命为半年到1年。

与压榨酵母相比，它具有保藏期长，不需低温保藏，运输和使用方便等优点。

③快速活性干酵母：一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状（直径小于1mm）产品。

水分含量为4～6%。

它是在活性干酵母的基础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株，经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。

与活性干酵母相同，采用真空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。

与活性干酵母相比，颗粒较小,发酵力高，使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵，在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。

2、食品酵母不具有发酵力的繁殖能力，供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。

它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。

美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。

酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、乳酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂；在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。

由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂（见）。

从安琪酵母中提取的浓缩转化酶用作夹心巧克力的液化剂。

从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶，可用于牛奶加工以增加甜度，防止乳清浓缩液中乳糖的结晶，适应不耐乳糖症的消费者的需要。

3、药用酵母制造方法和性质与食品酵母相同。

由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质，医药上将其制成酵母片如食母生片，用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。

体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。

在酵母培养过程中，如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母，对一些疾病具有一定的疗效。

如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病，并有一定防止细胞衰老的作用；含铬酵母可用于治疗糖尿病等。

4、饲料酵母通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。

它含有丰富的蛋白质(30～40%左右)、B族维生素、氨基酸等物质，广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。

它能促进动物的生长发育，缩短饲养期，增加肉量和蛋量，改良肉质和提高瘦肉率，改善皮毛的光泽度，并能增强幼禽畜的抗病能力三、发展19世纪初，法国科学家巴斯德首次发现酿造酒精是酵母发挥了重要作用。

19世纪中期，欧洲工业革命产生了大量人口密集地区，要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。

1846年，奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。

该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精，此法被称为“维也纳法”。

因为是采用压榨机将酵母从培养液中分离出来，所以产品称为“压榨酵母”。

1876年，法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表，为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。

20世纪初期，由于酵母离心机的问世，丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母，即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内，俗称“流加培养法”、“批式培养法”。

楚劳夫法产品得率高，原料消耗低，过程易于控制，一直沿用至今，并不断得到改进和完善。

20世纪20年代起，酵母生产用原料扩大到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。

60年代，以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品（如醋酸、乙醇和甲醇等）为原料的工厂相继建立，改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。

第一次世界大战初，德国开始研究用现代化方法生产酵母，以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。

至此，生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。

第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。

由于压榨酵母含水量高，易于腐败，需要冷藏车运输等因素，不能满足战时特殊环境的要求，导致活性干酵母的大规模生产。

1945年，美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。

活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外，已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。

由于遗传工程和干燥技术的发展，一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世，由荷兰古斯特公司首先开发和生产。

中国的酵母生产始于1922年。

1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母，年产量仅为12t（以干酵母计）。

50年代,中国的酵母生产有了较大的发展，建立了数十家生产厂，并形成了独立的工业体系，80年代初，酵母生产厂已迅速增加到40多家。

广东省酵母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。

此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂，年产量为 100～500t。

面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。

食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。

1985年，中国酵母总产量已达11kt，其中面包酵母为5kt左右。

四、作用作用原因：酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，蛋白质中氨基酸的含量除冬氨酸比动物蛋白低外，苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸等含量均较高，且氨基酸组成比较完全。

所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。

又由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质，医药上将其制成酵母片如食母生片，用于治疗因小合理的饮食引起的消化小良症。

因酵母菌属于简单的单细胞真核生物，易于培养，且生长迅速，被广泛用于现代生物学研究中)如酿酒酵母作为重要的模式生物，也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。

近年来，随着世界人口的小断增长和动植物资源的短缺，从微生物中获得蛋白质(单细胞蛋白)是解决人类蛋白质食物资源的一条重要而有效的途径。

1、在烘烤食品中的作用使制品疏松。

酵母在面团发酵中产生大量的二氧化碳，并由于面筋网络组织的形成，而被留在网状组织内，使烘烤食品组织疏松多孔，体积增大。

酵母还有增加面筋扩展的作用，使发酵时所产生的二氧化碳能保留在面团内，提高面团的持气能力。

如用化学数疏松剂则无此作用。

改善风味作用。

面团在发酵过程中，经历了一系列复杂的生物化学反应，产生了面包制品特有的发酵香味。

同时，便形成了面包制品所特有的芳香，浓郁，诱人食欲的烘烤香味。

增加营养价值。

因为酵母的主要成分是蛋白质，几乎占了酵母干物质的一半含量，而且人体必需氨基酸含量充足，尤其是谷物中较缺乏的赖氨酸含量较多。

另一方面，含有大量的维生素B1,维生素B2及尼克酸。

所以，酵母能提高发酵食品的营养价值。

2、作为模式生物的作用酵母作为高等真核生物特别是人类基因组研究的模式生物，其最直接的作用体现在生物信息学领域。

当人们发现了一个功能未知的人类新基因时，可以迅速地到任何一个酵母基因组数据库中检索与之同源的功能已知的酵母基因，并获得其功能方面的相关信息，从而加快对该人类基因的功能研究。

研究发现，有许多涉及遗传性疾病的基因均与酵母基因具有很高的同源性，研究这些基因编码的蛋白质的生理功能以及它们与其它蛋白质之间的相互作用将有助于加深对这些遗传性疾病的了解。

此外，人类许多重要的疾病，如早期糖尿病、小肠癌和心脏疾病，均是多基因遗传性疾病，揭示涉及这些疾病的所有相关基因是一个困难而漫长的过程，酵母基因与人类多基因遗传性疾病相关基因之间的相似性将为我们提高诊断和治疗水平提供重要的帮助。