Parte 1 62 Biologia applicata, Biotecnologie, Agroambiente Secondo la specie, i lieviti si sviluppano su una grande varietà di substrati naturali e artificiali e, nonostante esistano specie dannose e patogene, molte altre sono utili e pertanto coltivate e selezionate in ceppi di elevata purezza. L attività metabolica dei lieviti può svolgersi in presenza di ossigeno (metabolismo aerobico) e in assenza di ossigeno (metabolismo anaerobico). METABOLISMO E RIPRODUZIONE Durante il metabolismo aerobico il substrato, di solito uno zucchero, viene decomposto ad acqua e anidride carbonica e l energia prodotta viene utilizzata dai lieviti per riprodursi. Quando l ossigeno del mezzo si è consumato, il substrato viene decomposto parzialmente producendo alcol etilico e anidride carbonica e originando la fermentazione. Perché le funzioni metaboliche si compiano, i lieviti hanno bisogno di sostanze nutritive disponibili e di condizioni ambientali adatte [ 25 ]. a) Fattori nutrizionali: zuccheri: le principali fonti di carbonio sono il glucosio, soprattutto, e il fruttosio. Possono essere utilizzati anche polialcoli come la glicerina o acidi organici (malico e citrico); azoto: in forma ammoniacale, amminoacidica e proteica; sali minerali (P, K, Ca) e vitamine. L insieme delle sostanze disciolte, in particolare gli zuccheri, influenza la pressione osmotica e, se questa è troppo elevata, provoca la plasmolisi delle cellule. Di solito i lieviti resistono a concentrazioni zuccherine fino al 30%, tranne gli osmofili (Zigosaccaromiceti) che resistono fino al 60%. O2 H2O + CO2 temperatura: l optimum di temperatura è 25-30 °C anche se vi sono lieviti che si accrescono al di sotto dei 10 °C e altri che sopravvivono a 50 °C; ossigeno: consente di far percorrere allo zucchero la via respiratoria (metabolismo aerobico) [ 26a ]; pH: è preferibile che sia acido per favorire i lieviti e inibire i batteri; antifermentativi: tra tali sostanze, quella più usata è l anidride solforosa alla quale sono sensibili in maniera diversa tutti i microrganismi, compreso i lieviti. La riproduzione dei lieviti è agamica e avviene per gemmazione, tranne che nel genere Schyzosaccharomyces che si divide per scissione [ 26b ]. In condizioni ambientali favorevoli ogni cellula dà luogo a due individui ogni 50 minuti circa e quindi in meno di tre ore una coltura di lievito duplica il suo contenuto. La riproduzione sessuata può avvenire per ascospore portate da aschi nudi o per basidiospore cosicché anche i lieviti si classificano in Ascomiceti o Basidiomiceti. Sono, perciò, comunemente detti lieviti sporigeni. Quando manca la forma sessuata i lieviti vengono inseriti nel gruppo dei Funghi mitosporici già chiamati Deuteromiceti e in questo caso sono detti lieviti asporigeni. Solo Ascomiceti e Funghi mitosporici inducono processi fermentativi. In base alla forma si possono avere lieviti rotondeggianti (Torulopsis), a forma di limone (Apiculati: Kloeckera, Candida) o di ellisse (Ellittici: Saccharomyces). Come già era avvenuto per i batteri, la classificazione non si basa più su caratteri fisiologici, come la capacità o meno di assimilare o fermentare composti del carbonio O 2 C2H5OH + CO2 a 25 Metabolismo dei lieviti in presenza e assenza di ossigeno. 0090.Parte1_Cap_02.indd 62 b) Fattori ambientali: b 26 (a) Immagine a forte ingrandimento di cellula di lievito in accrescimento. (b) Cellule di Schizosaccaromices pombe, che si riproduce per scissione. 26/02/21 16:58