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Hefe: Liebe und Angst, Tod und Bier

2013-05-13 3
   
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résuméJamal Saidi / Flickr Man könnte sagen , Saccharomyces cerevisiae Hefe die Hauskatzen der mikrobiellen Welt sind. Obwohl sie zumindest domestiziert haben, seit die Pharaonen Ägypten regiert - die frühesten Aufzeichnungen zeigen, dass die Menschen von
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Hefe: Liebe und Angst, Tod und Bier


Jamal Saidi / Flickr

Man könnte sagen , Saccharomyces cerevisiae Hefe die Hauskatzen der mikrobiellen Welt sind. Obwohl sie zumindest domestiziert haben, seit die Pharaonen Ägypten regiert - die frühesten Aufzeichnungen zeigen, dass die Menschen von damals wurden bereits die "Zucker-liebenden" Hefe mit Brot und Bier brauen zu Sauerteig - dies weniger der Pilz zivilisierten Vettern kann wirklich Sie verwirren oben.

Hefe sind überall in der Umwelt zu finden. Die einzellige Organismen - "Hefe" aus dem alten englischen Kern / gyst und indoeuropäischen Wurzel Wort ja, was bedeutet , kochen, Schaum oder Blase genannt - brauchen keine Sonne, keine Sauerstoff benötigen, und sind von Natur aus Zucker gezogen -reichen Wirte für die Kohlen sie gedeihen.

"Es gibt Leute, die behaupten, dass die Zivilisation begann so, dass die Menschen Bier machen könnte."

Obst- und Beerenhäuten sind zu ihren beliebtesten Lebensräume, aber die Zwischenräume zwischen den Zehen, Haut, Darm, Genitalien - und sogar Rohöl, das 84 Prozent Kohlenstoff ist - passen sie ganz gut, auch. Grundsätzlich, wenn es Kohlenstoff zu haben ist, eine Hefe oder ein anderer wird, um es mit angepasst haben.

Obwohl einige Arten von Pilzen eine Einzelzelle Hefe haben "Phase", sind sie nicht das, was gewöhnlich die wir als denken "Hefe". Von den 1500 identifizierten Arten von Hefe, die sich um leben, in und auf uns, insbesondere in drei Bereichen abheben. Foremost ist S. cerevisiae. Neben der alten und immer größere Rolle in der Nahrung, Getränke und Nahrungsergänzungsmittel, hat die moderne Biotechnologie den Stoffwechsel von S. spannte cerevisiae - wir es als Fermentation wissen - - Medikamente lebensrettend herzustellen, unsere Fahrzeuge Kraftstoff und sogar Öl Reinigen von verschütteten Flüssigkeiten.

Unschädlich für gesunde Menschen und in / auf uns alle, wird Candida albicans ein Einzeller Monster , wenn es ein schwaches Immunsystem findet. Es ist berüchtigt für plagen drei Viertel aller Frauen irgendwann in ihrem Leben mit dem Jucken, Reizungen, Brennen und Schmerzen im Zusammenhang mit so generisch genannte Hefe-Infektionen. Candidiasis, der technische Name für die Infektionen, zeigt sich auch in Form von Windelausschlag auf ein Baby, Jock Juckreiz oder weiß milchig aussehende Soor auf der Zunge.

Die weitaus finsterer Cryptococcus neoformans in diesem Jahr werden Hunderttausende von Menschen zu töten, wie es jedes Jahr tut. Preying auf diejenigen mit unterdrückter Immunität, ist es im Boden auf der ganzen Welt zu finden - besonders dort, wo viele Vögel, insbesondere Tauben, deren Kot hinterlassen. Wir alle einatmen C. neoformans 'mikroskopisch kleine , in der Luft Pilzsporen, meist ohne Probleme. Aber die Menschen, deren Immunsystem beeinträchtigt -, weil sie unbehandelten HIV-Infektion haben, Immunsuppressiva nehmen, eine Organtransplantation erhalten, oder schwanger sind, zum Beispiel - sind mit einem Risiko für die Entwicklung der Pneumonie-Typ Krankheit Kryptokokkose oder, wenn die Infektion ausbreitet an das Gehirn, Kryptokokkenmeningitis die lebensbedrohlich sein.

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Denken Vergangenheit diese Unannehmlichkeiten, der Ansicht , dass 50 Milliarden Liter und 67 Milliarden Dosen Bier in den Vereinigten Staaten jedes Jahr verbraucht werden, nach dem Bier - Institut . "Er war ein kluger Mann, der Bier erfand", sagte Plato.

In der Tat, sagte Jim Koch, Gründer und Inhaber der Boston Beer Company, Brauer von Sam Adams: "Es gibt einige Diskussionen geht um die ersten kamen, Bier oder Brot. Es scheint sehr wahrscheinlich war es Bier."

Koch genannt Hefe - speziell die S. cerevisiae verwendet sowohl in Bier und Brot - ein "Wunder Organismus." Er erklärte: "Es gibt Menschen, die werden kämpfen, dass die Zivilisation begann so, dass die Menschen Bier machen könnte. Sie haben herausgefunden, wie Getreide zu wachsen, aber um herauszufinden, benötigt, wie das Korn in eine Quelle der Ernährung und sichere Feuchtigkeit zu drehen."

Der Alkohol von Hefe die Gärung - Abbau von Kohlenstoff zu Kohlendioxid und Ethanol (Alkohol) - gehört zu den mächtigsten Sterilisationsmitteln zur Verfügung. Aus diesem Grund, so Koch, auch die Pilger nicht die Mayflower mit Barrel Wasser packen haben, die alle Arten von Schadorganismen führen könnte - Typhus, Cholera und Hepatitis unter ihnen.

"Stattdessen werden sie bereit es mit Bier", sagte er, "fast eine Gallone pro Tag für jeden Mann, Frau und Kind."

Hefe: Liebe und Angst, Tod und Bier
Boston Public Library / Flickr

Es war nicht, dass die Lust phobische Puritaner Schrank lushes waren. "Der Grund dafür war Bier eine sichere Form der Hydratation war", sagte Koch. Der Alkohol von Hefe die Gärung tötet jeden potentiell Schadorganismen im Bier. "Wenn Gott das Universum gemacht", sagte Koch, "er oder sie nichts schädlich für den Menschen gemacht, die im Bier wachsen kann."

Götter wurden aufgerufen, dankte, und verflucht, da die Griechen Dionysos mit der Erstellung von Wein und Weinbau gutgeschrieben. Aber es war der Franzose Louis Pasteur, der neue Erkenntnisse ergeben, dass selbst die Götter nie verliehen hatte. Im Jahr 1857 schuf Pasteur auf dem Gebiet der Mikrobiologie, wenn er bewiesen, dass die alkoholische Gärung durch lebende Hefe durchgeführt wird, anstatt entweder durch eine chemische Reaktion oder durch Magie. Viniculturists seitdem haben sich auf dem neuen Verständnis über Hefe zu nutzen suchte, die für sie Mikrobiologie eröffnet.

Ein Winzer, stellte für die Verwendung von "wilden" Hefe zu machen, was viele als seine magischen Zinfandel, ist Joel Peterson. Der Besitzer von Sonoma, Kalifornien ansässige Ravenswood Winery hat mir gesagt, er zieht die einheimische Hefe auf den Trauben fand er verwendet, weil sie seit Jahrtausenden in der Art der traditionellen Weinbereitung praktiziert er verwendet. "Ich bekomme mehr interessante Charaktere aus dem wilden Hefefermentierung als ich aus einem monoklonalen Hefefermentierung tun", sagte er.

Denn es dauert länger - und damit mehr kostet - die wilde Hefe gären an ihrem natürlichen Tempo zu lassen, sagte Peterson die meisten großen kommerziellen Weingüter "eine überwältigende Dosis von Saccharomyces geben" , damit es die anderen dominiert, vergärt schneller und ist wahrscheinlicher , ein vorhersagbar konstanter Geschmack zu erhalten.

Es war kein Zufall, dass Peterson den weniger befahrenen Weg mit dem weniger vorhersagbar nativen Hefe gewählt: Sein Hintergrund als Mikrobiologin ihn gut vorbereitet. In seiner früheren Linie der Arbeit, arbeitete Peterson eng mit Hefe - obwohl der pathogenen Art. Als medizinischer Forscher, studierte er chronische mukokutane Candidiasis, eine Immunerkrankung , bei der ein Mangel an Widerstand gegen Candida rezidivierender oder persistierender Infektionen der Haut verursacht, der Schleimhäute und Nägel, in der Regel mit Candida albicans.

Peterson sagte, es ist wichtig, dass jede Art von Hefe zu verstehen gedeiht oder stirbt nach seiner besonderen Ernährung und Umwelt. "Der Laie sagt:" Hefe ", und das ist alles, was sie bekommen", sagte er. "Ich hoffe , dass Sie es wirklich deutlich machen , dass diese Hefen voneinander sehr getrennt sind. So Saccharomyces nie wie Candida verhalten würde. Es hat einen Wirt und Essen es mag. Wenn Sie Candida albicans in Trauben Slurry setzen, würde es sterben. "

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In der Vagina, leben jedoch Candida nicht nur, aber wirklich wild gehen können , wenn die Mischung aus Hefe und Bakterien ist aus dem Lot.

Dies geschieht , wenn eine Frau ist, zum Beispiel die Einnahme von Antibiotika, die die Menge an Lactobacillus - Bakterien in ihre Vagina zu verringern, oder ihr Östrogenspiegel während der Schwangerschaft oder von der Einnahme hoher Dosen von Östrogen Pille oder Hormon - Therapie erhöht. Es kann auch passieren, wenn Diabetes nicht oder das Immunsystem kontrolliert wird durch HIV oder anderen Faktor beeinträchtigt. Obwohl es in der Regel nicht sexuell übertragen werden, kann es sein.

"Hefen werden in etwa 80 Prozent der Frauen besiedelt."

Jill Maura Rabin, MD, Professor für Geburtshilfe und Gynäkologie und Leiter der Urogynäkologie an der Hofstra North Shore-LIJ School of Medicine, in Hempstead, New York, erklärte, dass die Vagina der normalen pH-Wert beträgt 3,8 bis 4,2. "Wenn Sie einen normalen vaginalen Säure halten, ist es fast unmöglich ist, Hefe oder Flora in der Vagina zu wachsen", sagte sie.

Dennoch "Hefen in etwa 80 Prozent der Frauen besiedelt sind", sagte Rabin und fügte hinzu: "Die Bedeutung der Vaginalflora in Bezug auf die allgemeine Gesundheit ist wie ein Spiegel dessen, was auf den Körper geht."

Rabin sagte, es ist ratsam, die Risiken und Nutzen der Behandlung einer Hefe-Infektion selbst im Vergleich zu sehen, einen Arzt zu wiegen. "Von sich selbst, der Nutzen ist es Zeit und Geld spart", sagte sie. "Aber das Risiko, sich von der Behandlung ist, dass Sie Geld für etwas ausgeben können Sie nicht brauchen, Maskierung, was da ist und was es schwieriger zu behandeln."

Für Frauen, die schon "dort gewesen, getan," sagte Rabin es ist in Ordnung, sich zu behandeln, wenn Sie sicher sind, was Sie zu tun haben. Sie erarbeitet in einem Telefon-Interview: "Für Leute, die sich gut kennen und haben klassischen Symptome haben [Hefe-Infektionen] hatte in der Vergangenheit und haben keine andere Komorbiditäten, ich glaube nicht, besteht die Gefahr, in die Apotheke in gehen und Behandlung es."

Auf der anderen Seite empfiehlt sehen Rabin einen Arzt, wenn Sie Hefe-Infektionen nicht anfällig sind oder es ist Clearing nicht mit Over-the-Counter-Behandlung auf.

Um halten Candida in Schach, Rabin empfiehlt Probiotika regelmäßig nehmen, idealerweise in Joghurt. "Ich ziehe es die Menschen ihre Ergänzungen in Essen zu bekommen", sagte sie. Sie schlug vor , auch Luvena, eine vaginale "präbiotischen", die das Wachstum von gesunden Lactobacillus - Bakterien stimuliert; vaginale Säure Gelee, die dreimal pro Woche direkt nach der Menstruation verwendet werden kann, wenn der pH-Wert nach oben ist; oder Borsäure Zäpfchen, besonders für schwangere Frauen.

Für Frauen neigen Infektionen zu wiederholen - übergewichtige Frauen mit High-Kohlenhydrat-Diäten neigen dazu, wiederholt zu haben - sagte Rabin Unterwäsche aus Baumwolle tragen ein Muss. "Cotton mehr absorbierend ist, sondern auch die Fasern Luftraum wo Nylon nicht", erklärte sie. Für Frauen, die chronische Pilzinfektionen haben, bietet Rabin einfache Ratschläge für zumindest teilweise das Problem adressieren: "Go-Kommando", sagte sie.

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Sie könnten eine Baumwollmaske über dem Gesicht tragen, aber immer noch sehr wahrscheinlich irgendwo inhalieren, zu einem bestimmten Zeitpunkt, um die Sporen von Cryptococcus neoformans. Es sei denn, Ihr Immunsystem stark beeinträchtigt wird, jedoch sind Sie überhaupt nicht wahrscheinlich, diese besondere Erreger zu wissen, hat Wohnsitz in Ihrem Körper aufgenommen.

Bevor eine antiretrovirale Therapie (ART) in der Mitte der 1990er Jahre zur Verfügung standen, fünf bis zehn Prozent der Menschen mit fortgeschrittenen Stadium der unbehandelten HIV-Infektion als AIDS bekannt waren mit großem Risiko für die Entwicklung der Husten, Fieber und Atemnot mit Kryptokokkose assoziiert in die Lungen. Ohne die Immunstärke C zu begrenzen neoformans und seiner ebenso heimtückische relativ Cryptococcus gattii, wreaks der Pilz noch mehr Chaos , wenn es das zentrale Nervensystem befällt. Fieber, Kopfschmerzen und eine Veränderung des mentalen Status sind unter den gefürchteten Anzeichen dafür, dass Cryptococcus verursacht die Entzündung des Gehirns und der Hirnhäute als Kryptokokkenmeningitis bekannt.

Kryptokokkose wird durch eine mikroskopische Untersuchung, Gewebe oder Körperflüssigkeit Kultur oder ein Schnelltest durchgeführt, auf Blut und / oder Liquor diagnostiziert. Die Behandlung einer asymptomatischen, mild oder moderat Fall handelt es mindestens sechs Monate von verschreibungspflichtigen Medikament gegen Pilze, in der Regel Fluconazol oder Itraconazol.

Schätzungsweise 625.000 Menschen werden in diesem Jahr von Kryptokokkenmeningitis sterben.

Die Centers for Disease Control and Prevention schätzen, gibt es eine Million neue Fälle von Kryptokokkenmeningitis weltweit jedes Jahr. Mit einer Mortalitätsrate von 50 bis 70 Prozent, schätzungsweise 625.000 Menschen sterben an der Krankheit - die meisten von ihnen in Afrika südlich der Sahara, wo es eine der führenden Todesursachen bei HIV-positiven Menschen. In den USA gibt es heute nur zwei bis sieben Fälle pro 1.000 Personen, für eine Mortalitätsrate von etwa 12 Prozent. Auch wenn es Sie nicht umbringt, sagt der CDC C. neoformans Meningitis kann zu dauerhaften neurologischen Schäden führen.

"Zum Glück immer mehr HIV-positive Menschen auf Behandlung bekommen", sagte Kenneth H. Mayer, MD, medizinischer Forschungsdirektor am Fenway-Institut in Boston und Professor für Medizin an der Harvard Medical School. Anbetracht dessen, es gibt auch andere Populationen immer noch in Gefahr - einschließlich Menschen auf Chemotherapie - Mayer sagte, dass "Raten von Kryptokokkose in den USA unter den Menschen, die mit HIV stark gesunken sind." Er fügte hinzu: "Wenn die Menschen mit einer HIV-Behandlung beginnen und sind verwachsen, ihre Medikamente, ihre Risiken äußerst gering sind."

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Hefe hat drastisch reduziert das Risiko der Ansteckung mit HIV - sowie andere tödliche Krankheitserreger. Wieder einmal Saccharomyces cerevisiae ist die Bereitstellung für die Gesundheit der Menschheit und das Wohlbefinden - nicht nur in unseren Bäckereien, Brauereien und Weinkellereien, aber in unserem als auch Laboratorien.

Dank der modernen Biotechnologie, Faktor 8 - das Blutgerinnungsprotein in Blutern fehlt - wird in genetisch veränderten S. hergestellt cerivisiae. Vor dem Anfang der 1990er Jahre der rekombinanten Faktor synthetisierten Produkten, Faktor 8 wurde aus gespendeten Humanplasma hergestellt. In den 1980er Jahren Zehntausende von Blutern, die auf "Faktor" zu leben hing mit HIV infiziert und starben an AIDS, als Folge von kontaminierten Faktor 8 Produkte.

Neben seinen anderen bewundernswerten und nützlichen Eigenschaften, könnten Sie S. nennen cerivisiae den Host mit den meisten. Es ist auch der wichtigste Organismus in der modernen Biotechnologie genannt.

Es war im Labor von Gerald R. Fink, einem Professor für Biologie am MIT Whitehead Institut für biomedizinische Forschung, dass ein Prozess im Jahr 1977 entdeckt wurde, die Forscher ein fremdes Stück DNA in Hefezellen einzuführen erlaubt und haben es in den nachfolgenden Generationen zum Ausdruck von die Hefe.

Fink beschrieben in einem Interview , wie seine Entdeckungen Wissenschaftler geführt haben , nicht nur Faktor 8 in S. Cerevisiae in der Herstellung, sondern auch Impfstoff Hepatitis B, Gardisil (HPV) und zahlreiche andere menschliche und tierische biopharmazeutischen Produkten. Da Hefe, wie menschliche Zellen sind eukaryotische - besitzen sowohl einen Kern, membrangebundenen Organellen und Mitochondrien - biotechnologischen Techniken gemacht haben Hefe die Wirte der Wahl für die menschlichen Gene.

"Eine Menge von dem, was die Menschen in sie injiziert zu haben", sagte Fink, "Impfstoffe sind, die menschlich sind Protein in Hefe hergestellt durch das Gen von Menschen in Hefe setzen."

Die Hälfte der Insulin verwendet , um die Stoffwechselentgleisungen der 366 Millionen Diabetiker weltweit verwalten wird in Saccharomyces. Der Rest wird in einer Bakterien, Escherichia coli - besser bekannt als E. coli, die Täter hinter regelmäßigen Ausbrüchen der Infektion durch kontaminierte Lebensmittel und Wasser , das zu Erbrechen und Durchfall führen und zu Nierenversagen führen kann.

Fink sagte , dass in Anwendungen der Biotechnologie S. cerevisiae, gewöhnliche Bäckerhefe, ist vorzuziehen, E. coli nicht nur , weil es reproduziert prolifically, sondern weil es sicher ist . Selbst nachdem sie mit den viralen Antigenen in Impfstoffen verwendet zu produzieren ", Sie an Tiere füttern können", sagte er. Weil buchstäblich Tausende von Pfund Hefe aus einer kleinen Charge hergestellt werden können, fügte Fink : "Sie können ein hübsches Sümmchen für Saccharomyces erhalten" , indem das überschüssige verkaufen , die nicht benötigt wird.

"Dies wird ein größeres Problem, wenn Sie mit Biokraftstoffen beschäftigen", erklärte er, "weil, am Ende, wie in jedem industriellen Prozess, können Sie ein Problem darin, dass haben Sie so viel produziert haben, was tun Sie mit dem Zeug ? " E. coli wird verwendet, um viele andere Biotherapeutika herzustellen. Aber nachdem Sie haben, was Sie von ihm wollen, gibt es das Problem, eine enorme Menge an Schadorganismen haben. Aus diesem Grund, sagte Fink, "gibt es Verfahren nutzen , um Menschen für E. coli, aber wenn Sie die Wahl haben, tun Sie es in Hefe."

Als wissenschaftlicher Erkenntnisse erhöht und Hefe setzt sich in Nützlichkeit und Wert auf eine Vielzahl von Branchen zu erweitern, ist es das Potenzial dieser Mikroorganismen klar weitem noch nicht ausgeschöpft ist.

Natürlich ist nicht jeder begeistert von all dessen, was Biotechnologie möglich gemacht hat, durch die ständig wachsende Bewegung bewiesen gegen als sogenannte GVO (gentechnisch veränderte Organismen) in der Landwirtschaft und Nahrung.

Aber während Debatten Wut darüber, ob oder nicht GVO in unseren Lebensmitteln negative Folgen haben, scheint ein bisschen Perspektive gefordert. Dr. Fink sagte, dass National Research Council Studien haben keine Hinweise auf unerwünschte Wirkungen zeigten. Unter Hinweis auf die enormen Vorteile der pharmazeutischen Produkte in genetisch veränderten Hefe hergestellt, fügte er hinzu: "Warum ist es nicht in Ordnung, Dinge zu essen, aber es ist in Ordnung, sie in den Adern zu spritzen?"

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Im Laufe der Zeit noch größere Fragen können sich vorstellen: Hat Saccharomyces, der "Hauskatze" , bis zu dem Punkt domestiziert können wir seine antizipieren jede Aktion und Reaktion, selbst nachdem wir die sehr Plan seines Lebens manipuliert haben? Ist es möglich, die Anti-GMOers eines Tages rufen: "Wir haben Sie so!" wenn das menschliche Genom wird wegen der "Katze" in unvorhergesehener schädlicher Weise mutiert, die aus dem Sack bekam?

Für den Moment werden solche Fragen am besten wahrscheinlich über einen frostigen brauen oder Glas Wein diskutiert. Während wir unseren Durst sind quaffing, wie etwa einen Toast auf unseren alten Freund Saccharomyces cerevisiae zu erhöhen.

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