Войти
| Kluyveromyces marxianus | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
| Королевство : | Грибы |
| Подразделение: | Ascomycota |
| Класс: | Saccharomycetes |
| Отряд: | Saccharomycetales |
| Семейство: | Saccharomycetaceae |
| Род: | Kluyveromyces |
| Виды: | К. marxianus |
| Биномиальное имя | |
| Kluyveromyces marxianus . Van der Walt (1965) | |
| Синонимы | |
| |
Kluyveromyces marxianus в 60 ascomycetous>дрожжи и представитель рода Kluyveromyces. Это половая стадия Atelosaccharomyces pseudotropicalis, также известная как Candida pseudotropicalis. Этот вид имеет гомоталлическую систему спаривания и часто выделяется из молочных продуктов.
Этот вид впервые был описан в роду Saccharomyces как S. marxianus датским микологом Эмилем Кристианом Хансеном из пивного сусла. Он назвал этот вид в честь зимолога Луи Маркса из Марселя, который первым выделил его из винограда. В 1956 году этот вид был переведен в род Kluyveromyces. С тех пор в этом роде было признано 45 видов. Ближайшим родственником Kluyveromyces marxianus являются дрожжи Kluyveromyces lactis, часто используемые в молочной промышленности. И Kluyveromyces, и Saccharomyces считаются частью «комплекса Sacchromyces», субклада Saccharomycetes. Используя секвенирование гена 18S рРНК, было высказано предположение, что K. marxianus, K. aestuarii, K. dobzhanskii, K. lactic, K. wickerhamii, K. blattae, K. thermotolerans и K. waltii вместе составляли отдельный клад отдельного происхождения от центральной клады в роде Kluyveromyces. Внутри этого комплекса определены две категории, основанные на наличии в определенных таксонах события дублирования всего генома: две группы называются пре-полногеномной дупликацией (WGD) и пост-WGD. Виды Kluyveromyces относятся к первой из этих клад, а виды Saccharomyces относятся к последней. Разделение этих клад на основе присутствия события WGD объясняет, почему, хотя эти два вида тесно связаны, между ними существуют фундаментальные различия.
Колонии K. marxianus имеют цвет от кремового до коричневого с редкой розовой пигментацией из-за образования хелатного пигмента железа, пульчерримина. При выращивании на агаре Wickerham's Yeast-Mold (YM) дрожжевые клетки выглядят шаровидными, эллипсоидальными или цилиндрическими, размером 2–6 x 3–11 мкм. В бульоне с глюкозно-дрожжевым экстрактом K. marxianus растет, образуя кольцо, состоящее из осадка. Может образоваться тонкая пленка . В культуре на чашках Далмау, содержащей агар из кукурузной муки и полисорбат 80, K. marxianus образует от рудиментарного до разветвленного псевдомицелий с небольшим количеством бластоспор. K. marxianus является термотолерантным, демонстрируя высокую скорость роста при 40 ° C (104 ° F).
Kluyveromyces marxianus - аэробные дрожжи, способные к респиро-ферментативному метаболизму, который состоит из одновременного производства энергии как за счет дыхания, так и за счет цикла TCA и ферментации этанола. Баланс между метаболизмом дыхания и брожения зависит от штамма. Этот вид также ферментирует инулин, глюкозу, раффинозу, сахарозу и лактозу в этанол. K. marxianus широко используется в промышленности из-за способности использовать лактозу. Два гена, LAC12 и LAC4, позволяют K. marxianus поглощать и использовать лактозу в качестве источника углерода. Этот вид считается «грибком, отрицательным для крабового дерева », что означает, что он не может превращать сахара в этанол так же эффективно, как таксоны, положительные для крабового дерева, такие как S. cerevisiae. Исследования, однако, считают, что это краб-положительный результат, что, вероятно, связано с различиями в штаммах, поскольку K. marxianus обладает генами, необходимыми для получения краб-положительного результата. K. marxianus обладает высокой термотолерантностью и может выдерживать температуры до 45 ° C (113 ° F). K. marxianus также может использовать несколько углеродных субстратов одновременно, что делает его очень подходящим для промышленного использования. Когда концентрация глюкозы снижается до 6 г / л, начинается совместный транспорт лактозы.
Образование аскоспор происходит посредством конъюгации гаплоидных клеток, предшествующих образованию асков. В качестве альтернативы ascosporogensis может возникать непосредственно из диплоидных клеток. Каждый аск содержит 1–4 аскоспоры. Плоидность K. marxianus первоначально считалась гаплоидной, но недавние исследования показали, что многие штаммы, используемые в исследованиях и промышленности, являются диплоидными. Эти противоречивые данные позволяют предположить, что K. marxianus может существовать в вегетативной форме как гаплоид, так и диплоид.
Kluyveromyces marxianus был изолирован в молочных продуктах, листьях сизаля и сточных водах сахарных заводов. Он также является естественным колонистом растений, в том числе кукурузы.
Kluyveromyces marxianus обычно не является возбудителем заболевания человека, хотя инфекция у людей может возникать у людей с ослабленным иммунитетом. Этот вид был связан с кандидемией и был обнаружен с помощью катетеров. Он также обнаружен в биопленках на других постоянных устройствах, таких как кардиостимуляторы и протезы сердечных клапанов. От 1 до 3% случаев, связанных с K. marxianus, которые были зарегистрированы у онкологических пациентов, хирургических палат, инфекций женских половых органов и инфекций верхних дыхательных путей. В одном описании случая лечение амфотерицином B было эффективным против K. marxianus.
Промышленное использование K. marxianus в основном заключается в превращении лактозы в этанол как прекурсор для производства биотоплива. Способность K. marxianus снижать содержание лактозы полезна из-за способности превращать промышленные отходы сыворотки, проблемные отходы для утилизации, в полезную биомассу для кормов для животных, пищевых добавок или топлива. Определенные штаммы грибка также можно использовать для преобразования сыворотки в этилацетат, альтернативный источник топлива. K. marxianus также используется для производства промышленных ферментов : инулиназы, β-галактозидазы и пектиназы. Из-за термостойкости K. marxianus возможна ферментация при высокой температуре, что снижает затраты, обычно затрачиваемые на охлаждение, а также возможность заражения другими грибами или бактериями. Кроме того, ферментация при более высоких температурах происходит быстрее, что значительно повышает эффективность производства. Из-за способности K. marxianus одновременно усваивать лактозу и глюкозу распространенность K. marxianus в промышленных условиях высока, так как это сокращает время производства и увеличивает продуктивность. В последнее время предпринимались попытки использовать K. marxianus в производстве пищевых ароматизаторов из отходов томатов и жмыха перца в качестве субстратов.
