酿酒酵母

酵母菌科微生物
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酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），又称面包酵母或出芽酵母，是一种与人类关系最为广泛的酵母。其细胞为球形或卵形，直径5-10μm，繁殖方法为出芽生殖。酿酒酵母与同为真核生物的动物和植物细胞具有很多相同的结构，容易培养，被用作研究真核生物的模式生物。酿酒酵母被认为是最具潜力的大规模生产菌种，野生型酿酒酵母的主产物为乙醇。酿酒酵母是第一个完成基因组测序的真核生物，测序工作于1996年完成。酿酒酵母具有生长周期短、发酵能力强、容易进行大规模培养以及含有多种营养成分等优点，被广泛应用于食品、医药等领域。此外，酿酒酵母也被用于其他具有重要工业价值代谢产物的发酵。

生物介绍

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)，又叫面包酵母或芽殖酵母。细胞大小为2.5~10x4.5um。一般呈球形、卵圆形、椭圆形，有的呈圆柱状、柠檬形等。酿酒酵母细胞有两种生活形态：单倍体和二倍体。酵母单倍体的繁殖比较简单，一般是出芽生殖，当环境生存压力较大时会死亡。二倍体细胞主要进行有丝分裂繁殖，但在环境条件比较恶劣时能够以减数分裂方式繁殖，生成单倍体孢子。单倍体可以交配融合重新形成二倍体细胞，继续进行有丝分裂繁殖状态，酿酒的最适生长温度为28℃，但也可以在适当的高温下生长。作为一种单细胞真核生物，酿酒酵母具有一切真核细胞生命活动最基本特征，又有实验所需微生物应具备的背景清楚、生长迅速、操作方便等许多优点。事实上，现代遗传学、细胞生物学、生物化学中许多规律性认识都是由酵母菌为实验材料研究出来的。在这些模式酵母菌中，酿酒酵母更是世界上第一个被测出基因组DNA全序列的真核生物。它的总共6607个可读框中，已经有4752个得到了证实，这其中包括许多与细胞基本生命活动息息相关的重要基因，在结构和功能方面，也有着很强的进化保守性。至今已经发现约300种酵母蛋白质在人体中的功能相同，其中许多与人类疾病相关的蛋白相似性很高。因此，酿酒酵母一直作为一种理想生物研究模型。另外，作为传统工业发酵菌株，酿酒酵母在酒精发酵相关领域也应用广泛。因此，酿酒酵母的实用性和科研实践中的高效性都得到了充分的体现。[1]
酵母菌的分类一直充满着挑战和争议，在分子生物学技术应用于物种分类之前，经典分类学方法主要从形态、繁殖和生理特征来进行酵母的分类，然而这些指标具有极大的局限性，酵母菌的特征可能随着培养基成分和生长阶段的改变而发生变化。截止到1998年，已描述的酵母菌达到95属，723种，目前荷兰微生物菌种保藏中心保藏有900种。常见的重要酵母菌各属有酿酒酵母属（Saccharomyces）、裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）、汉逊酵母属（Hansenula）、毕赤酵母属（Pichia）、假丝酵母属（Candida）、球拟酵母属（Torulopsis）和红酵母属（Rhodotorula）等，其中酿酒酵母属是目前研究最透彻、对人类社会贡献最大的酵母属，是酿酒工业的主要菌种，还用于制造面包、糕点及医药工业等。
有关酿酒酵母属的研究可以追溯到1838年，当时Meyen首次提出了Saccharomyces这一属名，并采用双名法将酿酒酵母命名为Saccharomyces cerevisiae，Reess于1870年首次描述这一种属为具有酒精发酵能力的真菌，并将酿酒酵母命名为巴氏酵母（Saccharomyces pastorianus）。1975年，Yarrow和Nakase建立了酿酒酵母属的7种系统，之后经过多年的分子生物学鉴定和修正，直到1998年酿酒酵母属的种数被鉴定为16个，其中的酿酒酵母（S. cerevisiae）是酒精生产和果汁发酵酿酒的主要菌种。酿酒酵母通过代谢水果、谷物、蜂蜜和其它原料中的糖产生酒精。酒精发酵以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为主，但许多非酿酒酵母（non-Saccharomyces）也参与其中。酿酒酵母也称为面包酵母或啤酒酵母，因为最早人们利用它进行啤酒和面包的工业化生产，后来人们从葡萄酒中分离培养出不同的菌株，进一步将其分为果酒用酵母、啤酒用酵母和焙烤用酵母等不同类别。