Сахаромицеты

Сахаромицеты, или сахарные грибы (Saccharomyces), — род дрожжей, относящийся к классу аскомицетов. Их клетки имеют овальную или сферическую форму, реже — удлинённую; их диаметр обычно не превышает 10 микрометров. Клетки часто соединены попарно или образуют небольшие группы, но настоящего мицелия не формируют. Размножаются сахаромицеты преимущественно почкованием, а также образуют аскоспоры.

Известно около 20 видов, распространённых в регионах с умеренным и тёплым климатом. Их жизненный цикл тесно связан с растениями и насекомыми:

Растения служат средой обитания: дрожжи активно размножаются в сочных плодах и цветочном нектаре.
Насекомые (например, дрозофилы) являются переносчиками. Питаясь соком плодов и откладывая под кожуру яйца, они одновременно заносят туда дрожжевые клетки. Именно на этом естественном явлении основано традиционное виноделие, так как поверхность плодов всегда несёт на себе природные дрожжи.

Помимо диких форм, к сахаромицетам относятся так называемые культурные дрожжи — штаммы, специально выведенные селекцией и широко применяемые в пищевой промышленности:

В хлебопечении.
В пивоварении.
В виноделии.

Наибольшее практическое значение для человека имеет вид пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). На его основе созданы сотни промышленных рас. Например, известные пивные и винные дрожжи, которые ранее описывались под разными видовыми названиями (S. uvarum, S. carlsbergensis, S. vini и др.), на самом деле являются производственными расами именно S. cerevisiae.

Биохимическая активность и применение:

Все сахаромицеты активно сбраживают простые сахара (углеводы) с образованием этилового спирта и углекислого газа.
Они синтезируют и накапливают значительное количество витаминов группы B, благодаря чему используются в медицине и как пищевая добавка для профилактики авитаминозов.
Некоторые виды могут вызывать порчу мёда и других сладких продуктов, однако патогенных (болезнетворных) для человека форм среди сахаромицетов не известно.

Значение в науке:

Сахаромицеты, особенно S. cerevisiae, служат классической и удобной моделью для изучения эукариотической клетки. Их используют в фундаментальных и прикладных исследованиях:

В радиобиологии и космической биологии.
В цитологии и иммунологии.
В генетике и биотехнологии. Геном S. cerevisiae детально изучен. Методами генной инженерии в его ДНК встраивают гены, ответственные за синтез ценных соединений (например, гормонов человека), которые затем клонируют и производят в промышленных масштабах.

Современный контекст

В современной систематике многие штаммы, ранее считавшиеся отдельными видами (например, Saccharomyces uvarum), теперь часто рассматриваются как синонимы или разновидности ключевого вида Saccharomyces cerevisiae. Благодаря полной расшифровке генома и развитию технологий CRISPR/Cas9, S. cerevisiae остаётся одним из главных организмов-моделей в синтетической биологии и проектах по созданию искусственных дрожжевых хромосом (Yeast 2.0 project).