Poklady z přírody – kvasnice
Roku 1837 označil Theodor Schwann rozmnožující se kvasinky za „cukernou houbu“, z tohoto pojmenování se odvozuje rodové označení Saccharomyces. Pivní, pekařské nebo vinné kasinky se zahrnují pod název Saccharomyces cerevisiae, řadí se do čeledi kvasinkovité (Saccharomycetaceae), řádu kvasnicotvaré (Saccharomycetales), oddělení houby vřeckovýtrusné (Ascomycota), pododdělení Saccharomycotina, říše houby (Fungi). Průmyslově využívané kmeny jsou většinou staletí šlechtěné a polyploidní.
Taxonomie kvasinek je ale daleko složitější. Využívají se ale i další rody kvasinek způsobujících nejen alkoholové ale také octové, mléčné, máselné nebo propionové kvašení. Kvašení se používá např. při výrobě octa, pálenek, kysaného zelí, siláže, kyseliny citronové, ale i jogurtů a dalších mléčných výrobků.
Výskyt
Mezi kvasinkami jsou druhy využívané v potravinářství a biotechnologiích, ale také původci nemocí.
Charakteristika
Kvasinky jsou eukaryotní mikroorganismy (buňky mají pevně oddělené jádro a další organely), které mají různé tvary, velikosti i barvy. Většinou jsou kulaté nebo oválné, některé druhy jsou tvaru citronu, vejce, lahve nebo vlákna. Rozdíly jsou i mezi buňkami jednoho druhu, většinou jsou zapříčiněny podmínkami prostředí. Buňky Saccharomyces cerevisiae jsou oválné až kulovité, o průměru od 5–10 µm, velikost buňky se zvětšuje s věkem.
Kvasinky se za vhodných podmínek většinou rozmnožují nepohlavně pučením, kdy se na mateřské buňce vytvoří rostoucí pupen, který se po dosažení dostatečné velikosti oddělí od mateřské buňky. Pohlavně – sporami – se kvasinky často rozmnožují při nedostatečném přísunu živin.
Pivovarské kvasnice vznikají jako vedlejší produkt při výrobě piva. V průběhu kvašení se v nádržích rychle množí, přeměňují cukr na alkohol a klesají ke dnu. Usazené kvasnice se odpouštějí (procesu se říká odstřel) a pak suší. Prášek se používá do krmných směsí nebo se z něj vyrábějí vločky či lisují tablety.
Pekařské kvasinky spotřebovávají cukr a uvolňují oxid uhličitý, který způsobuje kypření těsta a zvětšování jeho objemu. K výrobě pekařského droždí se u nás používá výlučně řepná melasa. Velikost jedné pekařské kvasinky nepřesahuje 6 až 8 tisícin milimetru. 1 cm3 (zhruba 1 g droždí) v sobě obsahuje 10 miliard těchto živých buněk droždí.
Trocha historie
Z chemických analýz pravěké keramiky vyplývá, že na území Číny, Gruzie a Íránu byly kvašené nápoje používány nejméně 7 000 let před naším letopočtem. Nádobky na víno byly nalezeny v neolitické kuchyni v Hajji Firuz Tepe na území dnešního Íránu. Staří Babyloňané připravovali předchůdce dnešního piva – odvar z naklíčeného obilí, který nechali kvasit. Tento kvašený nápoj se údajně náhodou dostal i k mouce na výrobu placek a tak vznikl první chléb. Kynutý chléb a kvašené alkoholické nápoje se vyráběly i ve starém Řecku a Egyptě. Ke kvašení se nejdříve používaly kvasinky, které se vyskytují přirozeně na povrchu ovoce nebo ve slupkách hroznového vína.
První jednotlivé kvasinky v pivě poprvé pozoroval pomocí jednoduchého mikroskopu a popsal ve svých dopisech Královské společnosti v Londýně přírodovědec a průkopník mikroskopie Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723). Louis Pasteur v roce 1857 dokázal, že kvašení je „život bez kyslíku“ a že organismy, které ho způsobují, nemusí být živé. Dnes jsou kvasinky Saccharomyces cerevisiae pro molekulární biologii modelem pro studium eukaryotických buněk. Genom kvasinek byl sekvenován v roce 1996, údajně je až z 31 % shodný s tím naším.
Novověké pivovary u nás vznikaly v 16. století, např. o pivovaru v Karviné se dochovala zmínka z 16. století, ve stejné době byl založen také Ostravský pivovar, který se stal v roce 1547 majetkem města. Dnes je piv celá řada, využívají se různé kmeny kvasnic pro svrchní i spodní kvašení. Hlavními druhy především rychle kvašených sladších piv jsou S. cerevisiae, S. carlsbergensis a S. brettanomyces.
Pivovarské kvasinky se využívají i při léčbě nervových onemocnění, při zánětlivých kožních chorobách, při poruchách zažívacího traktu a jaterních chorobách. Údajně pomáhají při hojení zánětu jater, doporučují se při onkologických onemocněních, léčbě alkoholismu a při zvýšené tělesné a duševní zátěži a sportu i v těhotenství. Přisuzuje se jim kladný vliv na střevní mikroflóru a posílení imunity. Jsou vhodné pro těhotné a děti. Do svého jídelníčku by je měli zařadit lidé trpící zvýšenou únavou, nespavostí nebo depresemi. Doporučují se také pro zlepšení nálady, a to pro vitamin B, nezbytný k tvorbě serotoninu, látky podporující pocit štěstí.
Ač se kvásky pro kynutí chleba a pečiva používaly daleko dříve, drožďárenský průmysl vznikal až v polovině 19. století. První droždí se prodávalo tekuté, později lisované, dnes známe i sušené. Droždí obsahuje vyšší množství chromu, který se podílí na udržení stálé hladiny glukózy v krvi.
Kvasnice – droždí – se nejčastěji používají ke kynutí těsta, je ale známá celá řada receptů např. na pomazánky, polévkové knedlíčky nebo polévky. K ochucování pokrmů např. polévek, omáček, ale i zeleniny je určeno lahůdkové droždí. To je tepelně upravované a nedá se používat ke kynutí.
V mnoha starých lidových receptech nalezneme návody na to, jak s pomocí kvasnic zlepšit stav kůže, vlasů i nehtů. V kosmetice se kvasnice využívají dodnes.
Kromě lihu, piva, vína a pekařství se kvasinky přidávají také do mléčných nápojů. V krmivářském průmyslu nabývají význam krmné směsi z kvasnic.
Vinařům se selekcí podařilo vyšlechtit kvasinky, které snesou vyšší hladiny alkoholu. Vědci hledali také další – účinnější – možnosti, jak ovlivnit tuto vlastnost kvasinek, a našli je v úpravě genomu kvasinek. Geneticky modifikované kvasinky mohou produkovat ekologické palivo, předpokládá se ale i jejich využití při výrobě piva a vína. Předpokládá se také, že geneticky modifikované kvasinky bude možné v blízké budoucnosti použít i na odhalování výbušnin, přesněji molekul dinitrotoluenu (DNT).
Kvasinky slouží také k výzkumům, např. k testům různých antibiotik. Vědci z Velké Británie zjistili, že buňky kvasinek fungují v citlivosti na antibiotikum na stejném principu jako lidské buňky, výhodu mají v tom, že je lze snadno pěstovat a množit. Vědci je využívají také jako modelový organismus pro pochopení procesů stárnutí.
Vzorek živých S. cerevisiae byl koncem roku 2011 zařazen do experimentu meziplanetárního letu, ale ten skončil neúspěšně.
Ne všechny kvasinky jsou „ty dobré“. Jsou mezi nimi i původci nemocí a kvasinky narušující výrobní procesy.
Co kvasnice obsahují
Sušené kvasnice mají bohatý obsah dobře stravitelných bílkovin (v sušině kolem 40 %) a cenných aminokyselin, cukrů a zejména komplexu vitaminu B – thiamin (B1) 125 mg/kg, riboflavin (B2) 45 mg/kg, pyridoxin (B6) 45 mg/kg. Obsahují také minerály a stopové prvky, např. vápník (1,6 g/kg), fosfor (12,3 g/kg), draslík (20 g/kg), hořčík (0,8 g/kg), selen (5,58 mg/kg), železo (91 mg/kg), mangan (4 mg/kg), zinek (24,5 mg/kg), měď (20,5 mg/kg).
Podílí se na látkové výměně proteinů, tuků a uhlohydrátů, jsou zdrojem biologicky účinných látek.
Výrobci uvádějí metabolizovatelnou energii:
pro skot – 16,459 MJ/kg,
pro prasata – 14,44 MJ/kg,
pro drůbež – 10,414 MJ/kg.
Skladování
Čerstvé pekařské droždí můžeme koupit buď vážené, nebo balené, skladujeme při teplotách od 1 do 10 °C, kdy droždí „nepracuje“. Opakované vystavování droždí vyšším a nižším teplotám je oslabuje. Teploty nad 55 °C buňky droždí ničí.
Sušené kvasnice se skladují v suchu a chladu.
Využití pro drůbež
Slepicím je výhodné podávat kvasnice zejména v podzimním a zimním období.
Osvědčily se mi i při odchovu kuřat. U pivovarnických kvasnic se doporučují následující denní dávky na 10 ks: mladá drůbež do 4 týdnů stáří 1g, od 5 do 12 týdnů stáří: 2 g, pro slepice, kachny, bažanty 3–5 g, husám a krůtám 10–15 g. Vhodné je jejich přidání do vlhkých míchanic. K dostání jsou sušené kvasnice obohacené různými doplňky, např. česnekem.
U brojlerů vědci zkoumali, zda přídavek kvasnic do krmné dávky může mít vliv při napadení Escherichia coli. Zjistili, že doplnění krmné dávky kvasnicemi podporuje imunitu. Vědci také prováděli srovnání přídavků glukanů z buněčné stěny kvasnic (YBG) a antibiotik (virginiamycin), která se běžně brojlerům podávala pro zlepšení růstových schopností a využití krmiva; v roce 2006 bylo jejich používání EU zakázáno. Výsledky u obou sledovaných skupin byly velmi podobné, ale na začátku růstu YBG růst neovlivnil.
Zvýšené dávky nejsou vhodné v době, kdy se sbírají vajíčka do líhně. U hus ovlivňují i malé přídavky kvasnic začátek snášky.
Pro krmení se dají použít i pekařské kvasnice, oblíbené bývalo drožďování krmiv, uváděné často ve starších literaturách jako možnost zvýšení chutnosti krmiva i užitkovosti zvířat. Drožďování spočívá ve vytvoření zákvasu – do šrotu z obilnin se přidá vlažná voda a droždí, hmota se promíchá a nechá v teple vykvasit. Podává se jako součást míchanic.
Kvasinka Rhodotorula glutinis se díky značnému obsahu karotenoidů používá k obohacování krmných směsí. Obsah karotenoidního barviva (astaxanthinu) je také důvodem použití Phaffia rhodozyma, která se přidává do směsí pro lososy a drůbež. Astaxanthin se snadno vstřebává ve střevech a mění barvu žloutku i masa.
Využití pro další druhy
U skotu jsou uváděny vyšší přírůstky a zvýšený příjem krmiva, zejména objemných krmiv např. sena a senáže. Doporučují se v kritických obdobích, jako je rekonvalescence nebo období zvýšené zátěže – sportovních výkonů, reprodukce nebo užitkovosti. Kvasnice příznivě ovlivňují také kvalitu kůže, srsti a peří.
Uvádí se také, že dobytek krmený kvasnicemi obsahujícími vitamin B odpuzuje hmyz (klíšťata, ovádi). Kvasinky využívají také akvaristé, a to k produkci CO2.
