酵母菌在適宜環境下,一般進行無性繁殖;而在不利環境下,則進行有性繁殖,產生孢子,以維持生存。將酵母菌移種到一種新培養基內,它們在這種培養基內的整個繁殖過程,可以分為幾個時期。
一、繁殖方法
酵母菌的繁殖,有發芽生殖、分裂生殖及孢子生殖蘭種形式。
(1)發芽生殖:這是酵母菌繁殖的最主要方法,簡稱芽殖。酵母細胞長到一定大小后,細胞表面產生一個小芽,同時細胞核伸長,以后分裂為2個核,一個留在母細胞內,另一個進入小芽中。小芽長大到一定程度,由于細胞壁緊縮,基部與母細胞隔離而成為翥JI均酵母細胞。新的子細胞或者立刻脫離母細胞,或者與母細胞暫時連在一起(圖4)。酵母細胞芽殖的方式有四種:一端芽殖、兩端芽殖、三邊芽殖及多邊芽殖。
酵母細胞繁殖極盛時,往往子細胞尚未脫離母細胞就產生小芽,長成新的子細胞,這樣就形成一串細胞。如果在一串細胞中,有的酵母細胞產生一個以上的小芽,就會形成分支。
(2)分裂生殖:裂殖酵母屬的酵母,它的無性生殖是橫分裂生殖,簡稱裂殖。酵母細胞長到一定大小時,首先伸長,細胞核分裂為二,細胞中央處長出橫隔膜,把細胞橫分為兩個單核的子細胞。繁殖旺盛時,兩個子細胞往往尚未分開就又各分裂為兩個二代子細胞,如此繼續分裂,形成短的絲狀細胞鏈。
(3)孢子生殖;這是酵母菌的一種有性繁殖方法。一般營芽殖的酵母,在較長時間處于不利條件下時,就會形成孢子以維持生存。
酵母形成孢子的方式是由兩個營養細胞結合在一起后,直接形成子囊產生孢子;也有經過細胞核的減數分裂,形成子囊孢予的,數目通常是l~8個孢子(圖5)。
子囊孢子的形狀普通為圓形或橢圓形,也有禮帽形、土星形、腎形或表面帶痣點的球形等形狀的。
子囊孢子遇到適宜條件,就膨脹發芽,又轉入分裂生殖。
二、繁殖過程
把酵母細胞移種在一種新培養液內時,它們的繁殖過程是指在一次培養中進行的。酵母的繁殖可分為以下幾個時期:
酵母繁殖的第1個時期是初期靜止期,是酵母在培養液中適應新環境的階段,酵母細胞總數幾乎恒定,沒有變化。這時有些細胞生長并且立刻裂殖,同時有許多細胞不適應新環境而死亡。靜止期可能只有幾個小時,也可能延續幾天。釀酒時,需要給酵母創造最適合它們繁殖的適宜條件,同時還要選用能在這種新環境下迅速繁殖的酵母。
第2個時期是開始發育期,也稱恢復期。酵母已經適應新環境,開始繁殖,細胞增殖數量逐漸增加。
第3個時期是對數生長期。酵母進入旺盛的繁殖階段,每一世代所需的時間最短,細胞數量的對數呈直線上升。這個時期的長短依營養和所處的環境條件而定,到養分枯竭,代謝產物增多時,酵母菌的繁殖速燮就開始下降。在釀酒過程中,主要的限制因素,是發酵液中的糖分大量消耗,而積累的酒精含量增多,其他限制因素還有酸度、溫度以及其他營養物質的缺乏等。
第4個時期是減速增殖期。酵母的繁殖速度降低,每一世代的時間延長,酵母出現明顯的死亡,但是活酵母細胞總數仍然繼續增加。
第5個時期是相對靜止期。新細胞的增加與老細胞的死亡數量幾乎相等,酵母細胞總數保持在一個較恒定的水平,這時細胞總數達到了飽和值。
第6個時期是自然衰老期。酵母的死亡數超過新細胞的產生數,活細胞數逐步減少。隨著時間的延長,活細胞數以對數值迅速下降。
酵母菌在固體培養基上繁殖后,生成大的菌落。它們在液體培養基中繁殖后,有的在液面產生菌膜,有的在容器壁上附著菌環,有的在器底產生沉淀,有的使培養液渾濁;有的酵母能形成酒精發酵,有的根本沒有或很少滔精發酵性能。