- หน้าที่ของเชื้อราเซลล์เดียว
- การทำสำเนา
- ที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ
- ใช้ในเชิงพาณิชย์
- ความสนใจทางวิทยาศาสตร์
- การค้นพบทางประวัติศาสตร์
- อ้างอิง
เชื้อราเซลล์เดียวที่มีองค์ประกอบของเซลล์เดียวและยีสต์ทุกประเภทอื่น ๆ ของเชื้อราเป็นเซลล์ ยีสต์เป็นสมาชิกเซลล์เดียวของเชื้อราและมักพบในยีสต์ของเบเกอร์และผู้ผลิตเบียร์
พวกมันถือเป็นสิ่งมีชีวิตในบ้านชนิดแรกที่มนุษย์รู้จักและสามารถพบได้ตามธรรมชาติในผิวหนังของผลไม้สุก
ยีสต์มีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่สามารถมองเห็นได้ในกลุ่มผลไม้ขนาดใหญ่และบนใบไม้เป็นแป้งสีขาว ยีสต์บางชนิดเป็นเชื้อโรคที่ไม่รุนแรงต่อมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ โดยเฉพาะ Candida albicans, Histoplasma และ Blastomyces
ในฐานะสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเซลล์ยีสต์จะพัฒนาเป็นอาณานิคมอย่างรวดเร็วโดยมักจะเพิ่มขนาดประชากรเป็นสองเท่าใน 75 นาทีถึง 2 ชั่วโมง นอกจากนี้พวกมันยังเป็นสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอตที่ไม่สามารถรับความต้องการทางโภชนาการได้โดยการสังเคราะห์ด้วยแสงและต้องการคาร์บอนที่ลดลงเป็นแหล่งอาหาร
ยีสต์มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านอาหารและเบียร์ บริวเวอร์ยีสต์ได้ชื่อมาจากการใช้เป็นหัวเชื้อในอุตสาหกรรมการผลิตเบียร์
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการหมักของ Saccharomyces cerevisiae (ในเบียร์ละติน) ยังเป็นตัวแทนของยีสต์ที่ใช้บ่อยในการผลิตขนมปังและขนมอบอื่น ๆ
หน้าที่ของเชื้อราเซลล์เดียว
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีหน้าที่ที่หลากหลายแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วพวกมันจำเป็นต้องสังเคราะห์สารอาหารทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อให้เซลล์ดำรงอยู่ได้เนื่องจากสิ่งมีชีวิตต้องดำเนินกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้เซลล์ทำงานและสืบพันธุ์ได้
โดยทั่วไปจะทนต่ออุณหภูมิที่สูงมากซึ่งหมายความว่าสามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่ร้อนจัดหรือเย็นจัด
เชื้อราเซลล์เดียวเช่นยีสต์และรามีวัตถุประสงค์ นอกจากใช้ในการทำขนมอบเช่นขนมปังและในการผลิตเบียร์และไวน์แล้วยังมีหน้าที่สำคัญในการสลายสิ่งที่ตายแล้ว
การทำสำเนา
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วยีสต์เป็นสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอต โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.075 มม. (0.003 นิ้ว) ยีสต์ส่วนใหญ่แพร่พันธุ์โดยไม่อาศัยเพศในการแตกหน่อ: ก้อนเล็ก ๆ ยื่นออกมาจากเซลล์ต้นกำเนิดขยายใหญ่โตและหลุดร่วง
ยีสต์บางชนิดแพร่พันธุ์โดยฟิชชันเซลล์ต้นกำเนิดแบ่งออกเป็นสองเซลล์เท่า ๆ กัน Torula เป็นสกุลของยีสต์ป่าที่ไม่สมบูรณ์ไม่เคยสร้างสปอร์ทางเพศ
ที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ
ยีสต์มีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติโดยมีแหล่งที่อยู่อาศัยที่หลากหลาย มักพบตามใบพืชดอกไม้และผลไม้รวมทั้งในดิน
นอกจากนี้ยังพบได้บนพื้นผิวของผิวหนังและในลำไส้ของสัตว์เลือดอุ่นซึ่งพวกมันสามารถอยู่ร่วมกันได้หรือเป็นปรสิต
สิ่งที่เรียกว่า "การติดเชื้อยีสต์" มักเกิดจากเชื้อ Candida albicans นอกจากจะเป็นสาเหตุของการติดเชื้อในช่องคลอดแล้ว Candida ยังเป็นสาเหตุของผื่นผ้าอ้อมและเชื้อราในปากและลำคอ
ใช้ในเชิงพาณิชย์
ในการผลิตเชิงพาณิชย์ยีสต์สายพันธุ์ที่เลือกจะได้รับสารละลายเกลือแร่กากน้ำตาลและแอมโมเนีย เมื่อการเจริญเติบโตสิ้นสุดลงยีสต์จะถูกแยกออกจากสารละลายสารอาหารล้างและบรรจุหีบห่อ
ยีสต์อบขายในเค้กอัดที่มีแป้งหรืออบแห้งในรูปแบบเม็ดผสมกับข้าวโพด
ยีสต์บริวเวอร์และยีสต์โภชนาการสามารถรับประทานเป็นวิตามินเสริมได้ ยีสต์ในเชิงพาณิชย์เป็นโปรตีน 50 เปอร์เซ็นต์และเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยวิตามินบี 1 บี 2 ไนอาซินและกรดโฟลิก
ความสนใจทางวิทยาศาสตร์
ยีสต์เป็นจุดสนใจของการศึกษาสำหรับนักวิจัยทั่วโลกและในปัจจุบันมีบทความทางวิทยาศาสตร์หลายพันบทความ
ความสนใจนี้เกิดจากการที่เชื้อราเซลล์เดียวนี้เป็นสิ่งมีชีวิตที่เติบโตอย่างรวดเร็วในขวดและสามารถจัดการ DNA ได้ง่ายในขณะเดียวกันก็ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการทางชีววิทยาขั้นพื้นฐานของมนุษย์รวมถึงโรค
นอกจากนี้เนื่องจากเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวจึงศึกษาได้ง่ายและมีการจัดระเบียบเซลล์คล้ายกับที่พบในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์สูงกว่าและมีหลายเซลล์เช่นมนุษย์นั่นคือมีนิวเคลียสจึงเป็นยูคาริโอต
ความคล้ายคลึงกันในการจัดระเบียบเซลล์ระหว่างยีสต์และยูคาริโอตที่สูงกว่านี้แปลได้ว่ามีความคล้ายคลึงกันในกระบวนการพื้นฐานของเซลล์ดังนั้นการค้นพบในยีสต์จึงมักให้เบาะแสทั้งทางตรงและทางอ้อมว่ากระบวนการทางชีวภาพทำงานอย่างไรในยีสต์ มนุษย์
ในทางกลับกันเชื้อราเซลล์เดียวจะทำซ้ำได้อย่างรวดเร็วและง่ายต่อการจัดการทางพันธุกรรม นอกจากนี้ยังมีแผนที่พันธุกรรมและวิธีการที่กำหนดไว้เป็นอย่างดีสำหรับยีสต์ซึ่งทำให้นักวิจัยเข้าใจถึงจีโนมและองค์กรเป็นครั้งแรกและเป็นจุดสูงสุดของการศึกษาทางพันธุกรรมย้อนหลังไปถึงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20
ในความเป็นจริงเนื่องจากยีนของยีสต์มีความคล้ายคลึงกันในลำดับดีเอ็นเอกับยีนของมนุษย์ข้อมูลที่นักวิทยาศาสตร์ได้รับจากการศึกษาของพวกเขาได้ให้ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพเกี่ยวกับบทบาทของยีนเหล่านี้ในมนุษย์
การค้นพบทางประวัติศาสตร์
เชื่อกันว่ายีสต์ถูกใช้เป็นจุลินทรีย์ในอุตสาหกรรมมานานหลายพันปีและชาวอียิปต์โบราณใช้การหมักเพื่อเลี้ยงขนมปัง
มีหินเจียรห้องอบและภาพวาดของสิ่งที่คิดว่าเป็นร้านเบเกอรี่ย้อนหลังไปหลายพันปีและแม้แต่การขุดค้นทางโบราณคดีก็ยังค้นพบขวดโหลที่ต้องสงสัยว่ามีไวน์เหลืออยู่
ตามประวัติศาสตร์เชื้อราเซลล์เดียวเหล่านี้ถูกมองเห็นเป็นครั้งแรกในเลนส์คุณภาพสูงในช่วงปี 1680 โดย Antoni van Leeuwenhoek
อย่างไรก็ตามเขาคิดว่าก้อนเหล่านี้เป็นอนุภาคแป้งจากเมล็ดพืชที่ใช้ทำสาโท (สารสกัดเหลวที่ใช้ในการต้มเบียร์) แทนที่จะเป็นเซลล์ยีสต์สำหรับการหมัก
ต่อมาในปี 1789 นักเคมีชาวฝรั่งเศสชื่อ Antoine Lavoisier ได้มีส่วนช่วยในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานที่จำเป็นในการผลิตแอลกอฮอล์จากอ้อย
สิ่งนี้ทำได้โดยการประมาณอัตราส่วนของวัสดุและผลิตภัณฑ์เริ่มต้น (เอทานอลและคาร์บอนไดออกไซด์) หลังจากเติมยีสต์ อย่างไรก็ตามในขณะนั้นมีความคิดว่ายีสต์อยู่ที่นั่นเพียงเพื่อเริ่มปฏิกิริยาแทนที่จะเป็นวิกฤตตลอดกระบวนการ
ในปีพ. ศ. 2358 นักเคมีชาวฝรั่งเศส Joseph-Louis Gay-Lussac ได้พัฒนาวิธีการรักษาน้ำองุ่นให้อยู่ในสภาพที่ไม่ผ่านการหมักและค้นพบว่าการแนะนำการหมัก (ซึ่งมียีสต์) เป็นสิ่งจำเป็นในการเปลี่ยนสิ่งที่ไม่ได้ผ่านการปรุงแต่งซึ่งแสดงให้เห็นถึง ความสำคัญของยีสต์สำหรับการหมักแอลกอฮอล์
ต่อมา Charles Cagniard de la Tour ในปี 1835 ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังสูงกว่าเพื่อพิสูจน์ว่ายีสต์เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและคูณด้วยการแตกหน่อ
ในช่วงทศวรรษที่ 1850 หลุยส์ปาสเตอร์ค้นพบว่าเครื่องดื่มหมักเป็นผลมาจากการเปลี่ยนกลูโคสเป็นเอทานอลโดยยีสต์และกำหนดให้การหมักเป็น "การหายใจแบบไม่ใช้อากาศ"
เพื่อตรวจหาไซเมส Eduard Buchner ในช่วงปลายทศวรรษ 1800 ใช้สารสกัดที่ปราศจากเซลล์ที่ได้จากการบดยีสต์ซึ่งเป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ส่งเสริมหรือเร่งปฏิกิริยาการหมัก เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 1907 สำหรับการวิจัยนี้
ระหว่างปีพ. ศ. 2476 ถึงปีพ. ศ. 2504 Ojvind Winge เป็นที่รู้จักในนาม "บิดาแห่งพันธุศาสตร์ยีสต์" ร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเขา Otto Laustsen ได้คิดค้นเทคนิคในการจัดการกับยีสต์ในระดับจุลภาคและสามารถตรวจสอบได้ทางพันธุกรรม
ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมานักวิทยาศาสตร์อีกหลายคนได้ทำการวิจัยที่แปลกใหม่และบางคนก็ได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบที่สำคัญ ได้แก่ ดร. Leland Hartwell (2001); ดร. โรเจอร์คอร์นเบิร์ก (2549); แพทย์ Elizabeth Blackburn, Carol Greider และ Jack Szostak (2009) และล่าสุด Doctors Randy Schekman, James Rothman และ Thomas Südhof (2013) และ Doctor Yoshinori Ohsumi (2016)
อ้างอิง
- บรรณาธิการของEncyclopædia Britannica (2017) ยีสต์. สารานุกรมบริแทนนิกาอิงค์สืบค้นจาก global.britannica.com.
- Kate G. (2015). Unicellular หรือ multicellular? สนุกกับเชื้อรา สืบค้นจาก: funwithfungus.weebly.com.
- บรรณาธิการของ Wikipedia (2017) สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Wikipedia สารานุกรมเสรี สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- พนักงานอ้างอิง (2559). เชื้อราเซลล์เดียวคืออะไร?. การอ้างอิง ดึงมาจาก: reference.com.
- แบร์รี่สตาร์ (2016). เชื้อราที่มีเซลล์เดียว มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สืบค้นจาก: yeastgenome.org.