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Leveduras

As leveduras são fungos assim como os bolores e os cogumelos. Apresentam-se caracteristicamente sob a forma unicelular. São seres vivos invisíveis a olho nu, que somente podem ser vistos com o auxílio de microscópio. São encontradas em vários lugares: solo, ar, plantas, frutos e alimentos. A espécie mais comum é a Saccharomyces cerevisiae, conhecida vulgarmente como levedura de padeiro ou da cerveja. Porque elas tem um papel milenar na produção de pão, vinho e cerveja, devido à sua capacidade de produzir álcool (principalmente o etanol, presente em bebidas fermentadas) e dióxido de carbono (que permite a expansão da massa do pão) a partir de açúcares.

A etimologia da palavra levedura tem origem no termo latino “levare” que significa crescer ou fazer crescer, pois as primeiras leveduras encontradas foram às associadas ao processo de fermentação de pães, que provoca o aumento da massa por meio da liberação de gases e formação de espuma.  Elas são seres vivos heterotróficos, que dependem de alimento proveniente de outros seres vivos. Para se alimentarem, decompõem o açúcar que está ao seu redor, produzindo um liquido que é absorvido por elas.

Histórico

As primeiras observações microscópicas das leveduras foram feitas por Van Leeumenhoek em 1680. Em 1835 foram associadas à fermentação alcoólica. A partir de 1837 as leveduras observadas no malte o nome Saccharomyces cerevisiae começou a ser utilizado para designa-las. Louis Pasteur em 1857 estabeleceu a relação entre a fermentação e o metabolismo de leveduras. Em 1876 ele deu inicio aos estudos sobre a levedura da cerveja. Já em 1877 ocorreu a introdução do termo “enzima” em leveduras.

O isolamento de células de levedura, e a utilização de estirpes puras para produção de cerveja se deu em 1880. Já em 1884 houve a recuperação de álcool e dióxido de carbono de extratos livres de células. A produção de glicerol a partir das leveduras começou em 1915. A revisão da fisiologia das leveduras ocorreu em 1920 por Guilliermond. E em 1930 a 1960 kluyver iniciou a taxonomia das leveduras. Lindegren fez em 1949 o primeiro mapa genético da levedura da cerveja, bem como a demonstração da reprodução sexuada e o sistema de reprodução na levedura.  Hinnen, Hicks e Fink fez a primeira transformação de leveduras em 1978. Já em 1990 -1994 começaram a ser produzido os primeiros produtos farmacêuticos comercialmente, que foi a vacina da hepatite C, partindo de células de levedura com o DNA recombinado. Foi disponibilizada a sequência completa do genoma da levedura.

Importância

As leveduras apresentam grande importância sob vários aspectos. Na indústria são agentes de fermentação alcoólica, na produção do álcool industrial e de todas as bebidas alcoólicas destiladas ou não destiladas. Também são utilizadas na panificação, fabricação de pães. Além disso, são fontes de proteínas e de fatores de crescimento, passíveis de serem utilizadas na alimentação animal e humana. Como agentes de fermentação são prejudiciais à conservação de frutos, e de sucos vegetais. Algumas espécies são patogênicas a plantas, animais e ao homem.

As leveduras também diferem das algas, pois não efetuam a fotossíntese, e igualmente não são protozoários porque possuem uma parede celular rígida, formada de quitina. São facilmente diferenciadas das bactérias em virtude das suas dimensões maiores e de suas propriedades morfológicas.

Estes microrganismos são cultivados em destilarias para a produção de etanol (álcool combustível) a partir do açúcar da cana. São também cultivadas a partir do melaço da cana-de-açúcar para serem usadas na fabricação de pães. Assim, são de extrema importância para a produção de álcool (álcool combustível e bebidas alcoólicas), além de outros produtos de grande interesse industrial até para a saúde e alimentação animal.

Classificação

Existem, aproximadamente, 350 espécies diferentes de leveduras, separadas em cerca de 39 gêneros. As leveduras são classificadas como Ascomycotas, embora a maioria não apresente nenhum estágio sexuado conhecido. A família Sporobolomycetaceae apresenta blastósporos, considerados por algumas micologistas como sendo o basidiosporo. Pertencem a esta família os gêneros Sporobolomyces e Bullera. A família Cryptococcaceae agrupa levedura que se reproduzem unicamente por brotamento ou por cissiparidade. Os principais representantes pertencem aos gêneros Torulopsis e Rhodotorula.

Alguns gêneros e espécies de leveduras apresentam maior interesse que os demais, como Saccharomyces cerevisiae, S. ellipsoideus e S. calbergensis, agentes normais da fermentação alcoólica. Zygosaccharomyces, com capacidade de se desenvolverem em líquidos com alta concentração de açúcar. E por isso, responsáveis pela deterioração de mel, melaço e xaropes. As Schizosaccharomyces, são muito comum nas superfícies de frutos, no solo, no bagaço e em substratos. Outras como Picchia, Hansenula e Debaryomyces responsáveis pela formação de filme na superfície de líquidos de origem vegetal, ácidos. Saccharomyces, leveduras apiculadas, indesejáveis na fermentação da uva para produção de vinho. Endomyces vernalis é utilizável na síntese de produtos graxos. Endomyces fiberliger, levedura capaz de produzir amilase.

Estrutura e morfologia

As leveduras também diferem das algas, pois não efetuam a fotossíntese, e igualmente não são protozoários porque possuem uma parede celular rígida, formada de quitina. São facilmente diferenciadas das bactérias em virtude das suas dimensões maiores e de suas propriedades morfológicas.

São constituídas de células eucarióticas. A maioria destas células possui diâmetro maior que 10µm. Evidências paleontológicas sugerem que os organismos eucariontes surgiram há apenas 1 milhão de anos, e era semelhantes a uma ameba. A grande parte das leveduras possui formato oval ou cilíndrica.

Apresentam membrana celular bem definida, pouco espessa em células jovens e rígidas em células adultas, de constituição variável, com predominância de hidratos de carbono, e menor quantidade de proteínas e graxos. Delimitando o citoplasma, existe a membrana citoplasmática, mais evidente em células adultas, por plasmolise.

No geral, não apresentam cápsula, exceto algumas espécies de Torulopsis que a cápsula e constituída de hidratos de carbono. O Citoplasma nas células adultas apresentam inúmeros vacúolos e granulações variadas. Entre estas, são encontradas:

A) - Grânulos metacromáticos, constituídos de polimetafosfato inorgânicos, e de função em parte conhecida.

B) - Glicogênio, hidratos de carbono encontrado em células adultas.

C) - Grânulos lipóides, em quantidade variável com a espécie de levedura, a idade da célula e o substrato.

D) - Mitocôndrios - se apresentam com aspecto filamentoso, constituídos de lipoproteínas com pequena quantidade de ácido ribonucleico, e contendo enzimas respiratórias.

O núcleo é bem definido, pelo menos em células em vias de reprodução; pequeno, esférico ou reniforme, de localização variável, associado a vacúolo nuclear. Elas são possuidoras de plasmidios. Têm enzimas lisossômicas que digerem as células danificadas.

Ciclo de vida

O ciclo de vida é predominantemente diploide e o ascósporo é a célula haploide do ciclo. A fase vegetativa, tem maior duração, e são geralmente haplóide; a fase diplóide, compreendida entre a cariogamia e a meiose é geralmente muito curta. As leveduras, porém, apesar de pertencerem ao grupo dos fungos, comporta-se de maneira variável, a esse respeito, dependendo da espécie envolvida.

Levedura em fissão

Reprodução

São anaeróbias facultativas, pois dependem do ambiente em que se encontram, ou seja, se existe oxigénio suficiente ou não. Neste caso, o modo de obter energia, dependendo da quantidade de oxigénio, pode ser a Fermentação ou a Respiração Aeróbia. Apresentam crescimento rápido entre 35-37ºC. Elas crescem e se reproduzem mais rapidamente do que os bolores, pois são mais eficientes na realização de alteraçães quimicas, devido a sua maior relação de área/volume. Por apresentar células simples, se reproduzem assexuadamente por brotamento, ou seja, elas não precisam de outras para se reproduzir. Os brotos ou gêmulas normalmente se separam do genitor, mas podem permanecer grudados, formando cadeias de células. Mais raramente se reproduzem por fissão binária e sexuadamente pela produção de ascósporos e basidiósporos. Também pode se apresentar sob a forma filamentosa dependendo das condições do meio onde vive, produzindo micélio verdadeiro ou pesudo-micélio.  

Tipos de leveduras

Existem, aproximadamente, 850 especies diferentes de leveduras, separadas em cerca de 78 gêneros. Dentre estas espécies , podemos destacas as que são utilizadas na produção de alimentos.

As leveduras possuem papel positivo e negativo para o meio ambiente. Elas podem ser usadas na indústria de bebidas e alimentos. Como exemplo, podemos citar o vinho e a cerveja que usam uma determinada espécie de levedura em algumas etapas de sua produção. Além disso, algumas espécies também são utilizadas no processo de fermentação da massa de pão.

Doenças causadas por leveduras

As leveduras vivem em locais com presença de matéria orgânica, como parasitas de outros seres vivos, principalmente os seres humanos.

Apesar de nas últimas décadas outras leveduras srem importantes, por também causarem doenças, como as do gênero Trichosporum, Geotrichum e Rhodotorula, sem dúvida a Candida albicans e Cryptococcus neoformans são responsáveis pela maior parte das infecções que ocorrem no homem. Entre as mais conhecidas, está a Cândida albicans, que provoca a doença chamada candidíase que afeta principalmente os órgãos genitais femininos.