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满足面包酵母,是你的茸毛面包萌芽,单细胞真菌

Dough rising in a 100-minute time-lapse animation.

面团在100分钟的时间推移动画上升。在面包面团,面包酵母,或酿酒酵母,糖消化和释放二氧化碳。二氧化碳形成气泡在面团并使其扩大。照片:道格拉斯levere

夏洛特屿

发表 2020年7月13日

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headshot of Laura Rusche.
“哪里是酵母在自然界中发现的?它是随处可见。 ”
劳拉·鲁舍,副教授
生物科学系

他们住在面团。他们死在你烤箱。

在杂货店,你在哪里买他们,他们坐在小玻璃瓶,蛰伏在货架上,等待再水化,使他们可以做他们的一生的工作,吃了糖和面包释放二氧化碳形成气泡。

面包酵母已成为抢手商品大流行,因为人们烘烤在家。

但多少你真的了解这个有机体,一个单细胞真菌,科学家称之为 酿酒酵母?

事实证明,面包酵母是一种常见的模式生物,研究人员用它来研究生物过程,包括疾病。在艺术和科学学院的一些生物学家定期增长的品种在他们的实验室,和一些花时间讨论古怪,精彩的科学 秒。酵母.

什么是面包酵母?

“酵母是长为单个细胞,而不是作为一个蘑菇真菌,”劳拉鲁舍,生物科学副教授说。

尽管每个酵母生物是由只有一个细胞组成的,酵母细胞共同生活在多细胞菌落。他们通过一个叫出芽的过程,其中一个“母细胞”生长被称为是变得越来越大,直到它的大小与妈妈同一个“芽”的突起重现。

“这是女儿的细胞,并将其拆分了,”萨拉沃克,生物科学助理教授。 “他们是单细胞生物,所以他们没有成长起来,成为蘑菇之类的东西。”

当食物供应减少或环境得到苛刻, 秒。酵母 可以产生特殊的应力耐久细胞称为孢子可以留休眠长时间,发芽时的条件改善。定期,非孢子酵母细胞也可以通过冷冻保存。

“酵母细胞可以盘腿坐下,等待 - 他们可以进入一种假死的生存压力,”沃克说。 “我们不能这样做,但他们可以。在实验室中,我们把它们放在摄氏-80冰柜,所以这是一个冰柜,他们是好多年稳定。后来,我们把破冰而出冷冻培养的一点点,并开始再次增长“。

是什么酵母性质呢?

面包酵母,或 酿酒酵母, seen through a microscope in the lab of UB biologist Laura Rusche. Each round object is an individual yeast cell.

面包酵母,或 酿酒酵母通过在UB生物学家劳拉的的Rusche实验室显微镜观察。每一轮对象是个人酵母细胞。描绘的细胞是一个实验室菌株 秒。酵母但野生酵母的外观基本相同,鲁舍说。照片:阿什利HANNER

列世界第一,酵母是各地 - 在树液,在葡萄皮上倒下的水果。生物体带动衰变过程,有助于打破植物材料。

“哪里是酵母在自然界中发现的?它是比比皆是,”鲁舍说。 “这让小孢子,这些孢子是那种只是围绕。它遍布是腐烂营养物质,烂果。它喜欢糖“。

“很长一段时间,用于一次性植物和真菌的人在一起,但他们是生物学上的不同,”她补充道。 “植物的光合作用做。真菌没有。真菌生活在腐烂的材料,对事物像腐烂的木头,和他们吃的东西,其他生物都留下,而植物通过光合作用使自己的食物。”

沃克解释说, 秒。酵母 和其它酵母物种吃糖和产生副产物,包括二氧化碳(负责在发酵的面包的气穴)和醇(认为葡萄酒和啤酒)。

“酵母演变为利用该出来时,开花植物出现了高糖的植物材料,”她说。 “植物做甜的水果,以吸引动物走动他们的种子,但大多水果趴下下降,他们腐烂,和酵母正在利用这一切优势。他们是什么做的腐烂。”

为什么科学家使用面包酵母在实验室?

面包酵母的殖民地,或 酿酒酵母, pictured under a microscope.

面包酵母的殖民地,或 酿酒酵母在显微镜下描绘。酵母不发酵面团成长是这样的:该图像是从 2016年的研究 在实验室UB生物学家保罗卡伦其导致在酵母生长模式的某些变化探索细胞机制。在在平坦的实验室板(左)富含葡萄糖的条件下,酵母细胞生长在紧张的集群。但是,当葡萄糖是有限的(右),新细胞生长向外,形成了细丝状结构,其可以在寻找食物援助。照片:保罗学家卡伦

科学家利用面包酵母研究各种生物过程。

鲁舍的实验室使用 秒。酵母 要了解更多关于如何某些基因得到响应压力打开或关闭。沃克的团队使用生物探测mRNA的翻译,从而使细胞产生的蛋白质的复杂性。

此研究的基础生物学揭示光 秒。酵母。但工作也可以提高理解在其他物种的细胞过程,包括从致病酵母到人类。

科学家们想与面包酵母的工作,因为它的价格便宜,其遗传物质很容易操作,而且研究人员已经知道了很多关于它。酵母也快速增长。

“酵母细胞是一个很好的模式生物,因为你可以在一夜之间成长的文化。倍增时间只有一个小时和一个半,而如果你成长哺乳动物细胞培养物,它可能需要几个星期,”沃克说。 “很多时候,酵母具有遗传机制的一个削减版本,我们需要在高等生物中类似的过程。所以有时候我们做我们的前期工作在酵母中,然后我们尝试跟进承诺在哺乳动物细胞中的结果。”

“这是一个非常完善的实验室生物,所以如果你学习新的东西有关 酿酒,你可以把它放在一切的背景下,整个社会已经了解了生物。你可以涉及的数据,你已经知道,”鲁舍说。 “如果你去那个还没有真正研究过的物种,你做一个发现,你有一块孤立的信息。”

任何提示的面包酵母和啤酒?

面包酵母, 酿酒酵母, proofing with sugar and water in a ​40-minute time-lapse animation.

面包酵母, 酿酒酵母,在40分钟的时间推移动画糖和水打样。照片:道格拉斯levere

克里斯托弗·鲁珀特,在鲁舍实验室的博士生说,大约酵母整洁的事情之一是,这些生物进化不是为了帮助人类做面包和啤酒,但在他们的生态位中生存。

“很多人联想啤酒和面包酵母。酵母发酵 - 它需要的糖分和吐出酒精和二氧化碳 - 这就是为什么我们喜欢它这么多,”他说。 “但有趣的是,它是假设,这正逐渐成为酵母的方式来对抗其他微生物。酵母具有较高的酒精耐受,所以当它分泌酒精,它是杀死细菌周围,所以这是剩下的唯一的一个。”

与酵母种鲁珀特的论文交易 近平滑念珠菌,可引起人的感染。但他没有本科生科研上 秒。酵母,并且还使用在家里 - 他是一个狂热的面包,做晚饭卷,汉堡面包,牛奶饼干和发酵面包。他种植了一些面包酵母,但它也包含不同种类的野生酵母。

“我们曾经进入实验室,他将带来的东西,在为我们的样品,”鲁舍说,社交距离前忆天。 “我们总是会得到他所有的治疗。”

因为酵母菌没有具体演变为帮助人类,人类必须满足酵母的需求。

例如, 秒。酵母 在约85度的温度华氏茁壮成长,这就是为什么经验丰富的面包师经常保持其上升的面团温暖的地方。太冷了,酵母将是缓慢增长。天气太热了,就会死亡。

当谈到酿酒,酵母选择的权利种类也很重要,因为有些可以比别人容忍更高水平的酒精。如果您的酵母模具它能够消耗所有糖的面前,你的饮料可能会变成过甜,学步车,谁在她的院子里有一棵桃树,使桃花酒说。

“如果你烤或用酵母酿造,你有一个活的有机体。你必须给它时间和一个漂亮温暖的环境,”鲁舍说。 “人类驯化 酿酒酵母,但也有在世界上这么多不同种类的酵母。酸包中含有大量的野生酵母,其中很多人都没有 酿酒。他们是这么有趣的生物。”