Пивные дрожжи

Чтобы сделать пивные дрожжи возьмем обыкновенные прессованные дрожжи. Приготовим 5% раствор тростникового сахара, прокипятим его и по охлаждении заразим небольшим кусочком дрожжей. Через несколько часов мы увидим картину полного брожения, при чем вся жидкость замутится от сильно размножившихся в ней дрожжевых клеток и запенится от выделяющейся углекислоты.

Образующийся при этом спирт выдает свое присутствие частью просто запахом, частью реакцией на йодоформ. В пробирку с испытуемой жидкостью прибавляют соды NaCOg, нагревают до 60° и затем прибавляют понемногу раствор йода в йодистом кали. В присутствии спирта жидкость обесцвечивается, и на дно падают многочисленные мелкие чешуйки с резким запахом, принадлежащим йодоформу.

Первый препарат мы приготовим из прессованных дрожжей. Для этого мы возьмем кончиком иглы очень небольшое количество дрожжей и разболтаем его на предметном стекле в капле воды. Под микроскопом увидим среди зерен крахмала массу мелких овальных клеточек. После обработки йодом они примут золотистый оттенок, резко контрастируя с потемневшими крахмалинками. Теперь не трудно различить в их плазме вакуоли и зернышки гликогена, — запасного питательного вещества, заменяющего у грибов крахмал. Некоторые клетки дадут и картину почкования: на одних мы заметим небольшие выпуклины, на других уже разросшиеся дочерние клетки.

Второй препарат — капля бродящей жидкости. Здесь легко найти примеры полного почкования, клетки нередко соединены в цепочки, и на большинстве их есть почечки на разных ступенях развития. Изредка попадаются настоящие ветвистые колонии, где в основе лежит старая клетка, давшая своевременно две почечки, каждая из которых с возрастом образовала также по две почки, а эти, в свою очередь, — также по две. Легко подсчитать число клеточных поколений такой колонии.

Перейдем теперь к более детальному исследованию дроясжевой клетки. 1% водный раствор метиленовой синьки окрашивает протоплазму ее в светло-голубой цвет, а находящиеся в протоплазме метахроматиновые тельца — в ярко-синий и даже красный. Ядро красится лишь немногим интенсивнее, чем плазма, и для его обнаружения следует прибегнуть к окраске квасцовым гематоксилином. Для окраски фиксируют дрожжи концентрированным водным раствором пикриновой кислоты, тщательно промывают затем 70% алкоголем и выдерживают от 10 минут до получаса в капле гематоксилина. Протоплазма получает светло-голубую окраску, ядро — темно-синюю, метахроматические тела — тёмно-красную.

Кстати о метахроматических телах. Это название было дано французским ученым Guillermond всем встречающимся в протоплазме зернам, которые красятся сильнее, чем ядро. По-видимому, сюда относятся различные питательные запасные вещества, например, волутин, с которым мы могли уже встретиться у бактерий и циановых водорослей.

Третий препарат — споры дрожжей. Очень желательно показать занимающимся также и споры дрожжей. Для получения их применяют или метод Ганзена, или метод Рееса. Первый состоит, в том, что отлитые из гипса небольшие, усеченные конусы помещают в чашку широким основанием книзу, наливают на половину высоты гипса воды и накрывают сверху стеклянной крышкой. Все это стерилизуется, и, по охлаждении, на верхнюю поверхность конуса засеваются дрожжи.

Для приготовления конусов две объемных части молотого гипса тщательно размешивают с 3/4 одного объема воды и смесь выливают в форму, лучше всего приготовленную из свинца. Ганзен вел свои культуры так, что бросал немного дрожжей в колбу с суслом и ставил ее в термостат, установленный на 25° Цельсия. Через 24 часа образовывался на дне колбы достаточный осадок из дрожжевых клеток. Бродящее сусло сливалось, со дна бралось немного дрожжей пипеткой и распределялось тонким слоем по свободной верхней поверхности гипса. Достаточный для посева осадок донных дрожжей образовывался и при комнатной температуре, но медленнее, именно через 48 часов. Споры начинают образовываться на гипсе при 25° Ц. через 2-4 дня и заканчивают этот процесс через 8 дней. При комнатной температуре все это идет много медленнее.

Упоминаемый несколько выше осадок дрожжей в сусле характерен для всей группы настоящих дрожжей. В сахаристых жидкостях дрожжи вызывают брожение с образованием спирта и углекислоты частью опускаются на дно, частью же скопляются на поверхности жидкости и образуют здесь слизистую пленку без пузырей воздуха.

По Реесу, споры хорошо образуются при культуре дрожжей на поверхности разреза моркови в коховской чашке в течение 2-3 суток. Дрожжи для посева должны быть, как и в первом случае, взяты из молодой культуры в сусле или на другом подходящем субстрате.

Споры возникают эндогенно внутри дрожжевых клеток по 3-4 в каждой. Споры круглые с ясной защитной оболочкой. Материнская их клетка превращается при этом как бы в сумку, полную спор, что и дает повод соединять дрояоки с так называемыми сумчатыми грибами или аскомицетами. 

Дикие пивные дрожжи

Откупорив бутылку пива и слив осторожно большую часть жидкости, сболтаем остаток и возьмем пинеткой каплю замутившейся жидкости. Так как в России в пивном деле не всегда применяются чистые культуры дрожжей, то, кроме настоящих пивных дрожжей, из воздуха попадают в бражку и дикие дрожжи, чаще всего принадлежащие к виду Saccharomyces Pastorianus Hansen. Клетки этого вида, чаще овальные или округлые, иногда вытягиваются и принимают тогда колбасовидную форму. При посеве в сусло они дают в поверхностной пленке также и род примитивного ветвистого мицелия из клеток почти цилиндрических. При брожении они образуют, кроме спирта и углекислоты, еще побочные продукты, придающие пиву неприятный запах и сильно горький вкус. В осадке со дна пивной бутылки, который мы взяли для исследования, преобладают овальные или слегка удлиненные клетки, но все же занимающимся без труда удастся распознать, какие именно клетки принадлежат настоящим дрожжам и какие диким.

Пример 3. Бродящий сок, вытекающий весной из поранений в стволах дуба. Его легко собрать в конце мая или начале июня и зафиксировать в спирту. В этом соке мы обычно найдем особые дрожжи, получившие научное название Saccharomycodes Ludvigii Hansen. Господствующая у этого вида форма клеток лимонообразная; при образовании почек у них замечено появление поперечной перегородки.

В искусственных культурах развивается довольно типичный мицелий также с поперечными перегородками. Saccharomycodes легко образует «споры, что удавалось наблюдать даже в пленках на поверхности бродящей жидкости. В одной клетке образуется от двух до четырех «нор, реже 6—8, нормальным числом считается четыре. В то время, как у рода Saccharomyces споры прорастают так же, как и вегетативные клетки, у Saccharomycodes образуется короткая проростковая трубочка, отделяющая затем поперечной перегородкой концевую клетку. Позднее в концевой клетке образуются еще перегородки, после чего молодые клетки отделяются и размножаются далее почкованием, как типичные дрожжи. Наблюдалось еще и слияние молодых проростков из спор путем образования копуляционной перемычкиканала.

Методика получения спор у этого вида та же, что и у пивных дрожжей, только наиболее благоприятная для этого температура ниже; именно, при 7° споры появляются на гипсовых конусах на 13-14 день, при более высокой температуре — позже.

Дополнительный препарат, материал для которого запасти много труднее, чем для предыдущих, но который всетаки очень важен, даст нам Schizosaccharomyces octosporus Bejerink. Организм этот открыт Вейеринком в культурах с поверхности сухих ягод коринки и плодов винной ягоды. Клетки его частью цилиндрические, частью овальные, они не почкуются, но дают поперечные перегородки и лишь после этого, путем расщепления перегородки, делятся на две или более части. Перегородки возникают то на середине клетки, то у одного из концов ее, иногда по 2—3 параллельно одна другой. Культура хорошо удается на солодовой желатине, т. е. желатине с прибавлением солодового экстракта. В этой же культуре получаются и обильно возникающие споры; чаще по восемь в одной клетке, нередки и клетки с четырьмя спорами. Споры округлые, при действии иодиодкали окрашиваются в голубоватый цвет. На гипсовых конусах споры при температуре в 26° образуются уже через 6—7 часов.

Лучше всего культивировать эти дроясжи на отваре изюма с прибавлением 8% желатины, в висячей капле, тогда можно проследить в одном препарате весь цикл их развития. Посев с поверхности ягод изюма. Перед образованием спор имеет место копуляция, при которой две близлежащих клетки соединяются копулятивным каналом, куда переходят и оба ядра, обнаружить которые, впрочем, очень трудно. Ядра сливаются в одно на середине канала, после чего канал выравнивается, расширяясь, и обе копулирующие клетки сливаются в одну крупную продолговатую клетку. Теперь двойное ядро вновь образовавшейся сумки снова делится столько раз, сколько необходимо для образования числа ядер, соответствующего числу спор. Первое деление соответствует здесь редукционному, а ядра спор — гаметам. Из рассмотрения этого цикла легко заключить, что клетки дроясжей я ляются гаплоидным поколением, что споры они образуют в большинстве случаев партеногенетически, и что сумки или спороносные клетки их являются гаплоспорангиями. У Schizosaccharo myces спорангий образуется после слияния двух ядер и число спор в нем также двойное, т. е. это диплоспорангий.

Приведенных примеров достаточно, чтобы охватить характерные черты этой оригинальной группы простейших, или может быть, опростившихся грибных организмов. Если бы типичные дрожжи с их характерным почкованием стояли особняком, то их пришлось бы считать совершенно особым классом, однако, рассмотренные нами примеры показали, что переходы от почкования к делению перегородками и образованию настоящего мицелия налицо. Следовательно, дрожжи не особые организмы, а грибы. Упрощение и структуры их, и цикла развития могло произойти, именно, вследствие приспособления к такой своеобразной среде, как сахарные растворы, к тому же обеспечивающей лишь чрезвычайно кратковременный период вегетации, сообразно весеннему истечению сока из пораненных деревьев, накоплению нектара в цветах, лопанию или поранению спелых сахаристых плодов и прочее.