From Wikipedia, the free encyclopedia Kvasinky (staršie: kvasinky a kvasinkové mikroorganizmy) je odborné súhrnné označenie pre všetky tie jednobunkové (resp. prevažne jednobunkovo sa vyskytujúce) huby, ktorých nepohlavné rozmnožovanie sa uskutočňuje buď pučaním alebo jednoduchým delením bunky. Inými slovami: Kvasinky sú všetky pravé huby (v tradičnom chápaní, čiže bez bunkoviek), ktoré (za normálnych podmienok) nemajú pravé podhubie (resp. hýfy). Z taxonomického hľadiska vyššie uvedené znamená, že kvasinky tvoria: časť taxónu Ascomycota (po slovensky: vreckaté huby); a časť taxónu Basidiomycota (po slovensky: bazídiové huby); a časť taxónu Deuteromycota (po slovensky: nedokonalé huby). O iných významoch výrazu kvasinka a kvasinky pozri kvasinky. Snímka kvasinky pivnej (Saccharomyces cerevisiae) v DIC kontraste Keďže teda (takto definované) kvasinky patria do viacerých taxónov, nie sú taxonomickým pojmom. Taxón Deuteromycota je neprirodzený taxón, a preto sa v posledných desaťročiach spravidla považuje za nevhodný (resp. zrušený) a jeho obsah (resp. aspoň tá jeho časť, ktorú sa už podarilo prehodnotiť) bol presunutý do taxónov Ascomycota a Basidiomycota. Kvasinky sú v podstate opak pojmu plesne (t. j. plesne v zmysle mikroskopická vláknitá huba alebo v zmysle saprofytická nevodná mikroskopická vláknitá huba – pozri plesne), pretože mikroskopické pravé huby (v tradičnom chápaní, čiže bez bunkoviek) sa delia na kvasinky, plesne a dermatofyty (pričom dermatofyty sa alternatívne považujú za súčasť plesní). Základná charakteristika Kvasinky netvoria plodnice, množia sa hlavne nepohlavne, a to – ako vyplýva z definície kvasiniek – pučaním alebo jednoduchým delením (výnimku tvorí atypické rozmnožovanie rodu Sterigmatomyces). Môžu sa množiť aj sexuálne tvorbou vreciek, ktoré však nie sú uzavreté v žiadnych plodniciach (teda askokarpoch). Netvoria žiadne pravé podhubie (mycélium); niektoré kvasinky tvoria len pseudomycélium, ktoré sa podobá kolóniám jednobunkových organizmov. Kvasinky sa hojne využívajú v potravinárstve a biotechnológiách. Používajú sa napríklad pri výrobe vína, piva alebo chleba. Využíva sa ich schopnosť kvasenia. Sú ale medzi nimi aj pôvodcovia chorôb, ako je napr. Candida albicans. Výskum Prvé jednotlivé kvasinky prvýkrát pozoroval Anton van Leeuwenhoek, ktorý opísal vo svojich listoch Kráľovskej spoločnosti v Londýne výsledky pozorovaní malých guličiek v pive pomocou primitívneho mikroskopu. Theodor Schwann roku 1837 poprel účasť kyslíku pri kvasnom procese a opísal v kvasiacej tekutine sa rozmnožujúce kvasinky, ktoré označil ako „cukornú hubu“ (odtiaľ rodové označenie Saccharomyces). Objav moderných sekvenovacých princípov umožnil už v roku 1996 sekvenovanie genómu kvasinky ako vôbec prvého eukaryotného genómu. Význam a využitie Vysušená kvasničná kultúra Kvasinky sú mikroorganizmy v mnohých smeroch pre človeka veľmi užitočné. Už pomenovanie „kvasinky“ ukazuje na ich vzťah ku kvasným procesom. Najstarší nález nádobiek na víno pochádza z neolitickej kuchyne v Hajji Firuz Tepe (8500 – 4000 rokov pr. n. l.) na území dnešného Iránu. Kvasenie bolo známe už v starom Babylone v období 6000 – 4000 rokov pred naším letopočtom, kedy sa zo skvaseného odvaru z naklíčeného obilia pripravoval nápoj, ktorý sa dá považovať za predchodcu piva. V polovici 19. storočia vznikol droždiarenský priemysel. Predtým bolo niekoľko pokusov o priemyselnú výrobu v Holandsku. Najskôr bolo droždie predávané v tekutej forme, neskôr po zdokonalení Tebbenhofom sa prešlo k lisovanému droždiu. Prvoradý význam majú dnes v kvasnom priemysle pri výrobe liehu, piva, vína, pekárskeho droždia a tiež niektorých mliečnych nápojov. V kŕmnom priemysle naberajú význam kŕmne zmesi z kvasníc. Dosiaľ sú pomerne málo využívané pre potravinárske účely ako zdroj bielkovín a iných biologicky cenných látok. Majú bohatý obsah dobre stráviteľných bielkovín (okolo 40%), cukrov a hlavne komplexu vitamínu B, čo platí zvlášť pre pivovarské kvasinky. Tie sa využívajú aj pri liečbe nervových ochorení, pri zápalových kožných chorobách, pri poruchách tráviaceho traktu a pečeňových chorobách. Geneticky modifikované kvasinky bude možné v blízkej budúcnosti použiť aj na odhaľovanie výbušnín, presnejšie molekúl dinitrotoluénu (DNT). Vedľa prevažujúceho pozitívneho významu existuje aj negatívny vplyv kvasiniek patogénnych, či nevhodný výskyt kvasiniek čoby škodlivého kontaminantu vo výrobnom procese. Stavba schéma bunky kvasinky Kvasinky vykazujú veľkú tvarovú, rozmerovú či farebnú diverzitu. Obvykle sú guľaté alebo oválne, ale vyskytujú sa aj druhy, ktoré majú bunky charakteristického citrónovitého, vajíčkovitého, fľaškovitého či vláknitého tvaru. Dokonca medzi samotnými bunkami jedného kmeňa možno nájsť morfologické a farebné odlišnosti. To je spôsobené zmenami fyzikálnych a chemických podmienok v prostredí. Pre zjednodušenie ukážeme štruktúru kvasinky Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae sú vo všeobecnosti elipsoidné, v priemere od 5 – 10 μm na veľkej osi, a od 1 – 7 μm na menšej osi. Stredný objem buniek je 29 – 55 μm3 pre haploidné resp. diploidné bunky. Veľkosť bunky sa zväčšuje s vekom. Makromolekulárne látky v kvasinke: typ makromolekuly kategória základné komponenty proteíny štruktúrne aktín, tubulín, históny, ribozomálne proteíny hormóny alfa a a feromóny enzýmy glykoproteíny komponenty bunkovej steny mannoproteíny enzýmy funkčné enzýmy (invertáza) polysacharidy komponenty bunkovej steny glukán, mannán, chitín komponenty kapsulárne zásobné glykogén, trehalóza polyfosfáty zásobné polyfosfáty vo vakuole lipidy štruktúrne voľné steroly v membráne zásobné triglyceridy, sterolové estery funkčné deriváty fosfoglyceridov, voľné mastné kyseliny nukleové kyseliny DNA génová DNA (80%), mitochondriálna RNA rRNA (80%)m mRNA (5% cytosól, ER, mitochondrie), tRNA Bunková stena Saccharomyces cerevisiae fixácia do membrány – AFM V roku 1970 Kidby a Davis navrhli model bunkovej steny pre druh S. cerevisae, ktorý stále ešte rámcovo platí. Podľa tohto modelu má bunková stena tri vrstvy: vonkajšiu, strednú a vnútornú, pričom polysacharid-proteínové komplexy sú podľa tohto modelu spojené fosfodiesterovými väzbami: vonkajšia stena je orientovaná smerom do prostredia, obsahuje mannanproteíny spojené disulfidovými mostíkmi. stredná stena je tvorená β-1,6 glukánom, gluganproteínmi a mannanproteínmi vnútorná stena, priliehajúca na cytoplazmatickú membránu, je zložená z mikrokryštalického β-1,3-glukánu V bunkovej stene sa nachádzajú taktiež hydrolytické enzýmy glykoproteínového typu, napr. β-fruktofuranosidasa (invertáza). Polysacharidy bunkovej steny môžu byť jednozložkové (homopolysacharidy) alebo viaczložkové (heteropolysacharidy) – napr. galaktomannány, xylomannany, arabomannany aj. Polysacharidy určujú predovšetkým imunologické vlastnosti kvasiniek, pretože pôsobia ako antigény. Ide predovšetkým o mannanproteíny, ktorých antigénny charakter je určený dĺžkou bočných reťazcov mannosylových zvyškov, spojených α -1,2 a α -1,3 väzbami. Polysacharid – proteínové komponenty bunkovej steny sa taktiež podieľajú na flokulačných schopnostiach kvasiniek. Jazvy Ako stále štruktúry na bunkovej stene vznikajú jazvy po pučaní dcérskych buniek a ich separácii od materskej bunky, popr. po delení kvasinkových buniek. Pretrvávajú počas celého vývoja jednotlivej bunky a ovplyvňujú tzv. architektúru jej steny. Vznik jaziev a ich stavbu možno sledovať napr. v optickom mikroskope s využitím fluorescencie primulínu, čo je farbivo, ktoré sa špecificky viaže na mikrofibrily. Jazva na dcérskej bunke sa volá jazva zrodu, a pretože je je tvorená iným bunkovým materiálom, možno ju odlíšiť od jaziev na miestach, kde sa oddelili nové výhonky. Z každej bunky môže vypučať len obmedzený počet nových buniek. Cytoplazmatická membrána Cytoplazmatická membrána (alebo plazmalema) tvorí elastický obal protoplastu, osmotickú bariéru a kontroluje transport látok. Je tvorená predovšetkým z fosfolipidov a bielkovín. Štruktúra cytoplazmatickej membrány je zrejme najlepšie popísaná v rámci mozaikového modelu bunkových membrán, ktorý hovorí, že molekuly fosfolipidov sú usporiadané v dvoch vrstvách tak, že polárne časti sú na vonkajších stranách a nepolárne vo vnútri membrány. Pre plazmalemu kvasiniek sú charakteristické invaginácie do cytoplazmy, ktoré sú početné taktiež v exponenciálnej fáze rastu. Jadro Jadro býva u eukaryotických organizmov zreteľne ohraničené jadrovou membránou a tvorí ho chromatín, teda komplex dsDNA, histónov a proteínov nehistónovej povahy. Na rozdiel od väčšiny eukaryoriotických buniek majú kvasinky tzv. endomitózu, takže delenie jadra prebieha bez rozrušenia jadrovej membrány. To je hlavný dôvod, prečo je u kvasiniek mimoriadne ťažké urobiť dobrý karyotyp a zistiť tak presný počet a stavbu chromozómov. Na jadrovej membráne sa diferencuje tzv. polárne teliesko, ktoré hrá významnú úlohu pri iniciácii tvorby výhonku. Sekrečná dráha u kvasiniek Biomembrány tvoria povrchové štruktúry organel aj systém
Kvasinky, jednobunkové hubové mikroorganizmy
Kvercetín
Kvercetín Mená Quercetin, angl. Výslovnosť / K w ɜːr s ɪ t ɪ n / Názov IUPAC 2- (3,4-dihydroxyfenyl) -3,5,7-trihydroxy-4 // – chróman-4-ón Ostatné mená 5,7,3 ‚, 4‘ – flavon -3-ol , sofoetín, meletín, kvercetín, xanthaurín, kvercetol, kvercitín, kertín, flavín meletín Identifikátory Číslo CAS 117-39-5 6151-25-3 (dihydrát kvercetínu) [1] 3D model ( JSmol ) Interaktívny obrázok ChEBI CHEBI: 16243 ChEMBL ChEMBL50 ChemSpider 4444051 DrugBank DB04216 Informačná karta ECHA 100,003,807 IUPHAR / BPS 5346 KEGG C00389 PubChem CID 5280343 UNII 9IKM0I5T1E Informačný panel CompTox ( EPA ) DTXSID4021218 InChI [šou] ÚSMEVY [šou] Vlastnosti Chemický vzorec C 15 H 10 O 7 Molárna hmota 302 236 g / mol Vzhľad žltý kryštalický prášok [1] Hustota 1,799 g / cm 3 Bod topenia 316 ° C (601 ° F; 589 K) Rozpustnosť vo vode Prakticky nerozpustný vo vode; rozpustný vo vodných alkalických roztokoch [1] Pokiaľ nie je uvedené inak, sú uvedené údaje o materiáloch v ich štandardnom stave (pri 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). Referencie infoboxu UV viditeľné spektrum kvercetínu s lambda max pri 369 nm. Kvercetín je rastlinný flavonol z flavonoidnej skupiny polyfenolov . Nachádza sa v mnohých druhoch ovocia, zeleniny, listov, semien a obilnín; červená cibuľa a kel sú bežné potraviny obsahujúce značné množstvo kvercetínu. [2] Kvercetín má horkú príchuť a používa sa ako prísada do doplnkov výživy , nápojov a jedál. Obsah 1 Výskyt 2 Biosyntéza 2.1 Glykozidy 2.2 Dráha degradácie rutín 3 Farmakológia 3.1 Farmakokinetika 3.2 Metabolizmus 3.3 Farmakológia in vitro 4 Zdravotné tvrdenia 4.1 Bezpečnosť 5 Pozri tiež 6 Referencie 7 vonkajšie odkazy Výskyt Kvercetín je flavonoid široko rozšírený v prírode. [2] Názov sa používa od roku 1857 a je odvodený od quercetum (dubový les), podľa rodu duba Quercus . [3] [4] Je to prirodzene sa vyskytujúci inhibítor transportu polárneho auxínu . [5] Kvercetín je jedným z najhojnejších diétnych flavonoidov [2] [6] s priemernou dennou spotrebou 25–50 miligramov . [7] Potraviny Kvercetín (mg / 100 g) kapary , surové 234 [6] kapary , konzervované 173 [6] dok ako šťavel 86 [6] reďkovkové listy 70 [6] rohovníkové vlákno 58 [6] kôpor 55 [8] koriander 53 [6] Maďarská vosková paprika 51 [6] listy feniklu 49 [6] cibuľa, červená 32 [6] radicchio 32 [6] žerucha 30 [6] kel 23 [6] arónia 19 [6] močiar čučoriedkový 18 [6] brusnica 15 [6] čučoriedka 13 [6] slivky, čierne 12 [6] V červenej cibuli sa vyskytujú vyššie koncentrácie kvercetínu v najvzdialenejších prstencoch a v časti najbližšej ku koreňu, ktorá je časťou rastliny s najvyššou koncentráciou. [9] Jedna štúdia zistila, že ekologicky vypestované paradajky mali o 79% viac kvercetínu ako ovocie vypestované neekologicky. [10] Kvercetín je prítomný v rôznych druhoch medu z rôznych rastlinných zdrojov. [11] Biosyntéza V rastlinách sa fenylalanín premieňa na 4-kumaroyl-CoA v rade krokov známych ako všeobecná fenylpropanoidová cesta s použitím fenylalanín-amoniak-lyázy , cinnamát-4-hydroxylázy a 4-kumaroyl-CoA-ligázy . [12] Jedna molekula 4-kumaroyl-CoA sa pridá k trom molekulám malonyl-CoA za vzniku tetrahydroxychalkonu s použitím 7,2′-dihydroxy-4′-metoxyizoflavanol syntázy. Tetrahydroxychalkón sa potom prevedie na naringenín pomocou chalkónizomerázy . Naringenín sa prevádza na eriodictyol pomocou flavanoid 3′-hydroxylázy. Eriodictyol sa potom prevedie na dihydrokvercetín pomocou flavanón-3-hydroxylázy, ktorá sa potom prevedie na kvercetín pomocou flavonol syntázy . [12] Glykozidy 3-O-glykozidy kvercetínu Quercetin je aglykón forma rady ďalších flavonoidov glykozidy , ako rutinu a kvercitrín , nájdený v citrusových ovocia, pohánkou a cibuľou. [2] Kvercetín tvorí glykozidy quercitrín a rutín spolu s ramnózou a rutinózou . Podobne guaijaverin je 3- O – arabinosid , hyperosid je 3- O – galaktosidov , isoquercitin je 3-O – glukozid a spiraeozid je 4′- O -glukozid. CTN-986 je derivát kvercetínu nájdený v bavlníkových semenách a bavlníkovom oleji. Miquelianín je kvercetín 3- O- p- D -glukuronopyranozid. [13] Dráha degradácie rutiny Enzým quercitrináza sa nachádza v Aspergillus flavus . [14] Tento enzým hydrolyzuje glykozid quercitrín na uvoľnenie kvercetínu a L – ramnózy . Je to enzým v katabolickej ceste rutínu . [15] Farmakológia [ ] Farmakokinetika [ ] Biologická dostupnosť kvercetínu u človeka je nízka a vysoko variabilné (0-50%), a to je rýchlo zrušené s polčasom eliminácie 1-2 hodiny po požití potraviny kvercetín alebo doplnky. [16] Po požití v potrave kvercetín podlieha rýchlemu a rozsiahlemu metabolizmu, vďaka čomu je nepravdepodobné, že by sa biologické účinky predpokladané zo štúdií in vitro uplatňovali in vivo . [17] [18] Kvercetínové doplnky v aglykónovej forme sú oveľa menej biologicky dostupné ako kvercetínový glykozid, ktorý sa často nachádza v potravinách, najmä v červenej cibuli. [2] [19] Požitie potravín s vysokým obsahom tuku môže zvýšiť biologickú dostupnosť v porovnaní s požitím potravín s nízkym obsahom tuku [19] a potraviny bohaté na sacharidy môžu zvýšiť absorpciu kvercetínu stimuláciou gastrointestinálnej motility a fermentácie hrubého čreva . [2] Metabolizmus [ ] U laboratórnych potkanov, quercetin neprešli žiadnou významnou metabolizmus fázy I . [20] Na rozdiel od toho kvercetín prešiel rozsiahlou fázou II (konjugáciou), aby produkoval metabolity, ktoré sú polárnejšie ako pôvodná látka, a preto sa z tela vylučujú rýchlejšie. Meta- hydroxylové skupiny z katecholu sa methyluje katechol-O-metyltransferázy . Štyri z piatich hydroxylové skupiny quercetin sú glukuroniduje pomocou UDP-glukuronozyltransferázy. Výnimkou je 5-hydroxylová skupina flavonoidového kruhu, ktorá všeobecne nepodlieha glukuronidácii. Hlavnými metabolitmi perorálne absorbovaného kvercetínu sú kvercetín-3-glukuronid , 3′-metyl- kvercetín- 3-glukuronid a kvercetín-3′-sulfát . [20] [21] Farmakológia in vitro [ ] Zistilo sa, že kvercetín inhibuje oxidáciu ďalších molekúl, a preto je klasifikovaný ako antioxidant . [17] [21] Obsahuje polyfenolovú chemickú subštruktúru, ktorá zastavuje oxidáciu tým, že pôsobí ako zachytávač voľných radikálov zodpovedných za oxidačné reťazové reakcie. [22] Quercetin bolo preukázané, že inhibuje PI3K / Akt , čo vedie k down-regulácii v anti- apoptických proteínov Bcl-w . [23] [24] Kvercetín tiež aktivuje alebo inhibuje aktivity mnohých proteínov. [25] Napríklad kvercetín je nešpecifický inhibítor enzýmu proteínkinázy . [17] [21] Taktiež sa uvádza, že kvercetín má estrogénne aktivity (podobné ženským pohlavným hormónom) aktiváciou estrogénových receptorov . Quercetin aktivuje obe alfa estrogénový receptor (ERA) a beta (ER), [26] sa viažuci IC 50 hodnoty 1015 nM a 113 nM, v danom poradí. Preto je kvercetín trochu selektívny na ERβ (9-násobne) a je zhruba o dva až tri rády menej účinný ako endogénny estrogénny hormón 17p-estradiol . [27] [28] V bunkových líniách ľudského karcinómu prsníka sa tiež zistilo, že kvercetín pôsobí ako agonista estrogénového receptora spojeného s G proteínom (GPER). [29] [30] Zdravotné tvrdenia [ ] Kvercetín sa skúmal v základnom výskume a v malých klinických štúdiách . [2] [31] [32] [33] Aj keď sa doplnky výživy propagujú na liečbu rakoviny a rôznych iných chorôb, [2] [34] neexistujú dôkazy vysokej kvality, že by kvercetín (prostredníctvom doplnkov alebo v potravinách) bol užitočné pri liečbe rakoviny [35] alebo iných chorôb. [2] [36] Americký úrad pre kontrolu potravín a liečiv vydal varovné listy niekoľkým výrobcom, ktorí na svojich etiketách výrobkov a na webových stránkach informovali, že kvercetínové výrobky môžu byť použité na liečbu chorôb. [37] [38] FDA považuje takúto reklamu a výrobky s obsahom kvercetínu za neschválené – s nepovolenými zdravotnými tvrdeniami týkajúcimi sa výrobkov proti chorobe – ako je definované v „oddieloch 201 (g) (1) (B) a / alebo 201 (g) (1) (C) zákona [21 USC § 321 (g) (1)