Diagnostyka szczepów przemysłowych drożdży

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z biotechnologicznym wykorzystaniem drożdży w różnych gałęziach przemysłu. Szeroko omówione zostaną zagadnienia z zakresu genetyki drożdży, w szczególności metody doskonalenia i modyfikacji genetycznych szczepów przemysłowych. Przedstawione zostaną również najczęstsze zakażenia drożdżowe w przemyśle, a także metody detekcji i zwalczania szczepów chorobotwórczych.

Tematyka wykładów

1.Ogólna charakterystyka drożdży. Kryteria i procedury umożliwiające klasyfikację drożdży: charakterystyka hodowli, rozmnażania wegetatywnego, zdolność tworzenia grzybni, zdolność tworzenia zarodników, charakterystyka biochemiczna, właściwości technologiczne. Molekularne metody charakterystyki szczepów drożdży. - 2 godz.

2.Budowa komórki drożdży i ich funkcje. Ściana komórkowa – organizacja i biosynteza, mutanty. Błona plazmatyczna, cytoplazma, cytoszkielet, jądro, układ wydzielniczy i wakuole, mitochondria. - 2 godz.

3.Odżywianie komórek drożdżowych. Wymagania pokarmowe drożdży, metody przyswajania składników odżywczych. Szlaki metabolizmu związków węgla i azotu. Wzrost komórek drożdżowych. Charakterystyka wzrostu komórki i populacji drożdży. Utrzymanie czystych kultur oraz ocena żywotności przechowywanych szczepów. Wymagania biotyczne i fizyczne dla wzrostu drożdży, wpływ warunków stresowych. - 2 godz.

4.Wykorzystanie drożdży w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Produkcja przeciwutleniaczy, witamin, barwników, substancji smakowych i zapachowych przez drożdże. Drożdże jako biokatalizatory. - 2 godz.

5.Doskonalenie szczepów przemysłowych – drożdże modyfikowane genetycznie o wyższej jakości, zwiększonej odporności na warunki stresowe i zakażenia. Genetyka drożdży. Konstruowanie szczepów. Otrzymywanie hybryd drożdży. Wykorzystanie drożdży w badaniach funkcjonalnych genów ludzkich. YAC – yeast artificial chromosome. Biblioteki genomowe. - 3 godz.

6.Probiotyczne gatunki drożdży. Drożdże powodujące psucie się żywności. Czynniki sprzyjające rozwojowi drożdży. Wykrywanie, identyfikacja i ocena ilościowa. Produkty żywnościowe i najważniejsze gatunki drożdży powodujące ich psucie. - 2 godz.

7.Drożdże chorobotwórcze z rodzaju Candida. Kandidiozy. Metody wykrywania i zwalczania. Środki przeciwgrzybicze. - 2 godz.

Tematyka ćwiczeń

1.Izolacja i identyfikacja drożdży ze środowisk naturalnych, metody przechowywania i zabezpieczania kultur drożdżowych - 4 godz.

2.Określanie jakości piwowarskich drożdży nastawnych - 4 godz.

3.Mutageneza drożdży – indukcja mutacji metodami chemicznymi, promieniowaniem UV, określanie stopnia mutacji - 4 godz.

4.Fuzja protoplastów – sporządzenie protoplastów drożdżowych, fuzja z użyciem PEG, regeneracja komórek potomnych - 4 godz.

5.Izolacja i analiza aktywności białek killerowych - 4 godz.

6.Ekstrakcja i analiza steroli i lipidów drożdżowych - 4 godz.

7.Charakterystyka enologiczna drożdży - 4 godz.

8.Badanie skuteczności działania wybranych środków przeciwgrzybiczych na kultury Candida albicans - 2 godz.

Literatura:

Podstawowa

1.Kurzman C.P., Fell J.W.: The yeasts – a taxonomic study, 1998, Elsevier, Amsterdsam.

2.Walker G.M. Yeast physiology and biotechnology, 1998, John Wiley & Sons Ltd., Chichester – rozdział 2, 3, 4

3.Querol A., Fleet G.The Yeast handbook, vol. 2. Yeast in Food and Beverages, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006

4.Tudor E.A., Board R.G.: Food-spoilage yeast. w: The yeast. vol. 5. Yeast technology, pod redakcją Rose A.H., Harrison J.S., 1993, Academic Press, London, s. 435-509.

5.Pelaez F. Biological Activities of Fungal Metaolites, w: Handbook of Industrial Mycology, ed. An Z., Marcel Dekker, 2005, 49-92.

6.Li D.W., Yang C.S. Fungal contamination as a major contributor to sick building syndrome, Advances in Applied Microbiology, 2004, vol. 55, s. 31-112.

Uzupełniająca

1.Xiao W. Yeast protocols. Methods in Molecular Biology Humana Press, New Jersey, 2006, vol. 313, rozdział: 2: Isolation of nucleic acids., rozdział 13: Mutagenesis

2.Spencer, Spencer: Yeast protocols. Methods in Molecular Biology, Humana Press, New Jersey, 1999, vol. 53, rozdział 3, 5, 11.

3.Katsuragi H. Selection of yeast hybrids obtained by protoplast fusion and mating, by differential staining, and by flow cytometry. w: Methods in Biotechnology, vol. 14: Food Microbiology Protocols, ed. by Spencer and Spencer, Humana Press, Totowa, 2001, 335-340.

4.Middelhoven W.J. Identification of yeast present in sour fermented foods and fodders. w Methods in Biotechnology, vol. 14: Food Microbiology Protocols, ed. by Spencer and Spencer, Humana Press, Totowa, 2001, 209–224.

5.Herrera A.G. Yeast and molds. w: Methods in Biotechnology, vol. 14: Food Microbiology Protocols, ed. by Spencer and Spencer, Humana Press, Totowa, 2001, 27-28.

6.Carlile M.J., Watkinson S.C., Gooday G.W. The fungi, Academic Press, Londyn, 2001.

Wiedza - student:

- zna budowę i fizjologię komórki drożdżowej.

- posiada wiedzę na temat wykorzystania drożdży w przemyśle spożywczym i biotechnologii.

Umiejętności - student:

- potrafi zaplanować, przeprowadzić i zinterpretować doświadczenie związane z fizjologią różnych szczepów drożdży.

Kompetencje społeczne - student:

- potrafi pracować indywidualnie i w grupie.

Test jednokrotnego wyboru, zaliczenie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych