Потребности дрожжей в минеральных веществах



Факторы развития дрожжей, для проведения брожения нужно, чтобы в жидкости, в которой развиваются дрожжи, помимо сбраживаемых сахаров. находились минеральные и азотистые вещества, усваиваемые в достаточных количествах. Прежде всего, это пластические элементы, необходимые для построения клеток дрожжей. будет показано, что дрожжи должны также находить в питательных средах некоторые специфические вещества— витамины, которые играют роль факторов роста. В целом дрожжам, как и всякому живому существу, нужны, с одной стороны, элементы питания, с другой — витамины, обеспечивающие их усвоение.


Пастер культивировал дрожжи в следующей среде: вода— 1000 мл; сахар—100 г; виннокислый аммоний — 1 г; зола от сжигания 10 г дрожжей. Дрожжевая зола вносит с собой все минеральные элементы, необходимые дрожжам. Сухие дрожжи содержат от 5 до 10% минеральных веществ, которые составляют (в % к общей массе золы):




К20

от

23

до. 48

Na20

»

0,06

» 2,2

СаО

 

1,0

» 4,5

MgO

 

3,7

» 8,5

Fe203

»

0,06

» 7,3

PA

»

45

» 59

so3

»

0,4

» 6,3

Si02

»

0

» 1,8

CI

 

0,03

» 1,0



Другие элементы, которые не фигурируют в этом перечне, присутствуют в виде следов: Al, Br, Cr, Си, РЬ, Мп, Ag, Sr, Tl, Sn, Zn и др. Их называют микроэлементами. Может быть они не все необходимы, но многие из них даже в очень слабых дозах являются существенными компонентами ферментативных систем.


В настоящее время известна точная функция некоторых из этих минеральных веществ. Фосфор находится в клетках в виде органических или неорганических соединений; он тесно связан с механизмом спиртового брожения. Сера нужна для синтеза цистеина, метионина, глутатиона. Железо входит в состав пигментов фермента дыхания; магний активирует многие ферменты. Кремний является обязательным компонентом клеточной мембраны. Марганец, цинк, медь в малых дозах (несколько десятых миллиграмма на 1 л) стимулируют рост и брожение. Ломандер (1965) исследовал влияние кальция и цинка на рост Sacch. pastorianus.


Можно считать, что виноградное сусло содержит и качественно, и количественно достаточно минеральных веществ, чтобы обеспечить хорошее развитие дрожжей. Однако при экспериментах брожение виноградного сусла почти всегда активируется обогащением фосфатами, калием, магнием.



Как: все живые организмы, дрожжи нуждаются и усвояемом азоте для образования клеток и для размножения. Фактически сухие дрожжи содержат азота от 4 до 10% своей массы, т. е. от 25 до 60% азотистых веществ, следовательно, рост дрожжей можно рассматривать как явление протеосинтеза; размножение и активность дрожжей регулируются степенью использования ими азота. Отмечают, что в начале брожения дрожжи быстро поглощают и фиксируют большую часть азота виноградного сусла.

Тарантела (1955) показал, что может быть усвоено от 50 до 70% азота. Винные дрожжи способны использовать азот из различных источников: катионы аммония, аминокислоты, амиды, полипептиды. В противоположность этому азотные основания: аденин, гуанин, тимин, урацил, ксантин, добавляемые в пористую питательную среду, не активируют сбраживание сахара. Некоторые формы азота используются очень быстро, в частности аммиачный азот или катион аммония. Со времен Пастера известно, что в соответствующей синтетической среде аммонийная форма азота может полностью обеспечить потребности Saccharomyces. Некоторые виды, содержащие протеазу, атакуют полипептидные или белковые молекулы, но, с другой стороны, плохо используют неорганический азот; это относится к дрожжам аппикулятус.