Postopek jaktične fermentacije korak za korakom in primeri

The Laktična fermentacija, poznan tudi kot Kislinsko-laktična fermentacija, Proces sinteze ATP v odsotnosti kisika, ki izvajajo nekatere mikroorganizme, vključno z vrsto bakterij, imenovanih "kislinsko-laktične bakterije", ki se konča z izločanjem mlečne kisline.

Velja za vrsto anaerobnega "dihanja" in jo izvajajo tudi nekatere mišične celice pri sesalcih, ko delujejo močno in z velikimi hitrostmi, višjo od zmogljivosti transporta kisika v pljučnem in kardiovaskularnem sistemu.

Shema laktične fermentacije (vir: sjantoni/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons in spremenjena s strani Raquel Parada Puig)

Izraz "fermentacija" se na splošno nanaša na pridobivanje energije (v obliki ATP) v odsotnosti kisika, torej v anaerobiozi, in mlečna fermentacija se nanaša na sintezo ATP in izločanje kisline Anaerobioza kot produkti metabolizma glukoze.

Enačba proizvodnje mlečne kisline iz glukoze.

[TOC]

Kisline-kraktične bakterije

Človek izkorišča prednosti mlečne fermentacije za proizvodnjo in ohranjanje hrane dolgo časa in brez dvoma so kislinske bakterijske bakterije temeljni steber v ta namen.

Te spadajo v precej heterogeno skupino bakterij, ki imajo običajno kokosove orehe in bacile; So gram -pozitivni, ne proizvajajo katalaznih bakterij, ne sporulatorji, negibni in anaerobni, ki so sposobni sintetizirati mlečno kislino iz piruvata, ki ga tvori glikolitična pot.

Pripadajo različnim žanrom, vključno z Pediokok, Levonostoc, Oenokok in Lactobacillus, Med katerimi obstajajo homofermentacijske in heterofermentacijske vrste.

Homofermentacijske kislinske-laktične bakterije proizvajajo za vsako molekulo glukoze, ki jih zaužijejo, dve molekuli mlečne kisline; Heterofermentacijske kislinske laktične bakterije na drugi strani proizvajajo molekulo mlečne kisline in drug ogljikov dioksid ali etanol, na primer.

Proces laktične fermentacije (korak za korakom)

Kislinsko-laktična fermentacija se začne s celico (bakterijsko ali mišično), ki uživa glukozo ali kakšno vrsto sladkorja ali sorodnim ogljikom. Ta "poraba" se zgodi z glikolizo.

- Glikolitična pot

ATP naložba

Sprva se vloži 2 ATP za vsako zaužito molekulo glukoze, saj je to fosforiliran s heksokinaznim encimom, da se predaja 6-fosfatna glukoza, ki je izomerizirana na 6-fosfatno fruktozo (glukoza encim 6-P izomeraze) in se vrne v fosforilat na fructoze v fruktoroze 1, 6-bifosfat (encim fosfofrucerakinaza).

Vam lahko služi: hematopoetsko tkivo

Kasneje je fruktoza 1,6-bifosfat "razrezana" na polovico, da sprostita dva triosas fosfat, znana kot gliceraldehid 3-fosfat in dihidroksaceton fosfat.

Ti dve fosforilirani sladkorji s 3 ogljikom sta medsebojno medsebojno med seboj s trioza izomeaznim fosfatnim encimom, zato se šteje, da se do te točke vsaka molekula glukoze, ki jo porabimo -Bifosphoglycerato.

Prejsko reakcijo katalizira encim, imenovan gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaza (GAPDH), ki zahteva prisotnost "reducirne moči" sočasne faktor NAD+.

Proizvodnja ATP

Na tej točki poti sta bila porabljena 2 ATP za vsako molekulo glukoze, vendar sta ti dve molekuli "nadomeščeni" z reakcijo, ki jo katalizira encim fosfoglicerato kinaza, ki pretvori vsakih 1,3-bifosfoglicerata v 3-fosfogliceratu in 2atp sintezizirajo.

Vsak 3-fosfoglicerat se v 2-fosfoglicerat pretvori z encimskim fosfoglicerato mutasa in to pa služi kot substrat za encimsko inolazo, ki ga dehidrira in ga naredi fosfoenolpirat.

Z vsako porabljeno molekulo glukoze se proizvajata 2 piruvacijske molekule in 2 molekuli ATP, saj je fosfoenolpiruvat substrat encima hrastovega piruvata, ki katalizira prenos fosforilne skupine iz fosfoenolpivata iz fosfoenolpivata iz fosfoenolpivata iz fosfonolpiruvata iz fosfoenolpyruvata na ADP -moleruvata na ADP -moleruvata na ADP -moleruvata na ADP -Molekula na ADP -Molekula.

- Laktična fermentacija in regeneracija NAD+

Piruvat, molekula 3 -karbona, se pretvori v mlečno kislino, še eno 3 -ogljikovo molekulo, z redukcijsko reakcijo, ki porabi molekulo NADH za vsako piruvatno molekulo, regenerira NAD+ "obrnjena" v glukolitni reakciji, ki jo je GAPDH, katalizirala z GAPDH.

Zamenjava molekul zaposlenih NAD+ ne vodi do dodatne proizvodnje molekul ATP, ampak omogoča ponovitev glikolitičnega cikla (dokler sta na voljo ogljikovi hidrati) in 2 ATP za vsako porabljeno glukozo.

Vam lahko služi: Mendel Laws

Reakcijo katalizira encim, imenovan laktat dehidrogenaza in je bolj ali manj podobna:

2C3H3O3 (Piruvato) + 2 NADH → 2C3H6O3 (mlečna kislina) + 2 NAD+

Primeri procesov, v katerih pride do laktične fermentacije

- V mišičnih celicah

Laktična fermentacija v mišičnih celicah je pogosta po vadbi po več dneh neaktivnosti. To postane očitno, ker sta utrujenost mišic in bolečina, ki jo doživlja športnik, povezana s prisotnostjo mlečne kisline v celicah.

Slika 5132824 v www.Pixabay.com

Ker mišične celice vadijo in izčrpane rezerve za kisik (kardiovaskularni in dihalni sistem se ne morejo pokriti s transport potrebnega kisika), te začnejo fermentirati (dihanje brez kisika), sproščajo mlečno kislino.

- Živilski izdelki

Človek po vsem svetu uporablja kislinsko-laktično fermentacijo, ki jo izvajajo različne vrste bakterij in gliv za proizvodnjo različnih vrst hrane.

Ta metabolizem, s katerim so značilni različni mikroorganizmi, je bistvenega.

Ta živila vključujejo jogurt, kislo zelje (fermentirano zelje), kumarice, oljke, različne vložene zelenjave, različne vrste sira in fermentirane mleke, voda kéfir, nekaj fermentiranih mesa in žit, med drugim.

Jogurt

Jogurt je fermentirani produkt, pridobljen iz mleka, in se proizvaja zahvaljujoč fermentaciji te živalske tekočine s pomočjo vrste kislinskih bakterij, običajno iz vrste Lactobacillus bulgaricus tudi Lactobacillus acidophilus.

Jogurt (slika Kamila211 v www.Pixabay.CO)

Ti mikroorganizmi pretvorijo sladkorje, ki so prisotni v mleku (vključno z laktozo), v mlečno kislino, zato se pH v tej tekočini zmanjša (zakisa) in spreminja njegovo okus in teksturo. Najmočnejša ali tekoča tekstura različnih vrst jogurta je odvisna od dveh stvari:

1. Sočasne proizvodnje eksopolizaharidov s fermentacijskimi bakterijami, ki delujejo kot zgoščevalna sredstva
2. Koagulacije, ki je posledica nevtralizacije negativnih obremenitev mlečnih beljakovin, kot učinka spremembe pH, ki nastane s proizvodnjo mlečne kisline, kar jim plača popolnoma netopne

Lahko vam služi: neolamarckismo: ozadje in značilnosti

Fermentirana zelenjava

V tej skupini lahko najdemo izdelke, kot so oljke, ohranjene v slanici. Vključeni so tudi pripravki, ki temeljijo na zelju, kot sta Chucrut ali Kimchi Korean.

Fermentirano meso

Ta kategorija vključuje klobase, kot so Chorizo, Furt, Salami in Sopssatta. Izdelke, za katere so značilni njihovi posebni okusi, poleg visoke zmogljivosti ohranjanja.

Fermentirane ribe in morski sadeži

Vključuje različne vrste rib in školjk, ki se ponavadi fermence pomešajo s pasto ali rižem, kot je to primer v Tahilandiji.

Fermentirane stročnice

Laktična fermentacija, ki se uporablja za stročnice, je tradicionalna praksa v nekaterih azijskih državah. Miso, na primer, je pasta, narejena s fermentirano sojo.

Fermentirana semena

V tradicionalni afriški kuhinji je veliko izdelkov, narejenih na osnovi fermentiranih semen, kot sta Sumbala ali Kenkei. Med temi izdelki so nekatere začimbe in celo jogurti na osnovi žitaric.

Reference

1. Beijerinck, m.W., O fermentaciji mlečne kisline v mleku., V: Knaw, Zbornik, 10 i, 1907, Amsterdam, 1907, str. 17-34.
2. Munoz, r., Moreno-Oribas, m., & De las rivas, b. (2011). Laktične kisline bakterije. Molekularna mikrobiologija vina, 1. izd.; Carrascosa, AV, Muñoz, R., González, r., Eds, 191–226.
3. Nacionalni raziskovalni svet. (1992). Uporaba biotehnologije v tradicionalni fermentirani hrani. Nacionalne akademije Press.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehningerjeva načela biokemije. Macmillan.
5. Soult, a. (2019). Kemija librettexts. Pridobljeno 24. aprila 2020 iz Chem.Librettexts.org
6. Widystuti, Yantyati & Rohmatussolihat, Rohmatussolihat & Febrisiantosa, Andi. (2014). Vloga mlečnokislih bakterij v fermentaciji mleka. Znanosti o hrani in prehrani. 05. 435-442. 10.4236/FNS.2014.54051.