Butykgjæring

Butyre gjæring transformerer laktose til smørsyre og gass. Det er til stede i harsk smør

Hva er butyric gjæring?

De Butykgjæring Det oppstår når fra glukosesyre oppnås som hovedfinaleproduktet. Det utføres av visse bakterier under forhold med fullstendig fravær av oksygen, og ble oppdaget av Louis Pasteur i 1860.

Fermentering er en biologisk prosess som ett stoff blir en enklere. Det er en katabolisk prosess, av næringsnedbrytning å oppnå en sluttprodukt en organisk forbindelse.

Denne prosessen krever ikke oksygen -anaerob -og er karakteristisk for noen mikroorganismer som bakterier og gjær. Fermentering forekommer også i dyreceller, spesielt når oksygencelleforsyningen er utilstrekkelig. Det er en energisk liten overgivelsesprosess.

Fra glukosemolekylet, ved bruk av den embden-Meyerhof-plan-ruten (den vanligste glykolyseveien), oppstår pyruvat. Fermenteringer begynner fra Pyruvate, som er gjæret til forskjellige produkter. I følge sluttproduktene er det forskjellige typer gjæring.

Louis Pasteur oppdaget basene av butyr, melk og alkoholfermentering

Butyric gjæringsprosess

Butykgjæring er definert som glukosedegradering (C₆H₁₂ENTEN₆) å produsere smørsyre (c₄H₈ENTEN₂) og gass, under anaerobe forhold og med lav energiytelse. Det er preget av produksjonen av ubehagelige og distribuerte lukt.

Denne typen gjæring utføres av gram positive bakterier, sporer produsenter, av sjangeren Clostridium, vanligvis for Clostridium butyricum, C. Tyrobutyricum, C. Thermobutyricum, i tillegg til C. Kluyveri og C. Pasteurianum.

Imidlertid er andre bakterier klassifisert i kjønn også rapportert som butyratprodusenter Butyrvibrio, Butyribacterium, Eubacterium, Fusobacterium, Megasphera og Sarcina.

I gjæringsprosessen kataboliseres glukose til pyruvat, og produserer to mol ATP og NADH. Pyruvate blir deretter gjæret til forskjellige produkter, avhengig av bakteriestammen.

Det kan tjene deg: Flora og Fauna fra Orinoquía -regionen

I første omgang går pyruvatet til laktat, og dette går til acetyl-CoA med en frigjøring fra CO₂. Deretter danner to acetyl-CoA-molekyler acetoacetyl-CoA, som deretter reduseres til Butiril-CoA, gjennom visse mellomtrinn. Endelig, Clostridium Fermenta butiril-CoA i smørsyre.

Butyric gjæringsprosess

Fosfotransbutirilase og butyrat-tyggede enzymer er viktige enzymer for butyratproduksjon. I den butiratformasjonsprosessen dannes det 3 mol ATP.

I forhold til eksponentiell vekst produserer cellene mer acetat enn butyrat, siden en til ATP -mol dannes (totalt 4).

På slutten av eksponentiell vekst og inn i den stasjonære fasen reduserer bakterier acetatproduksjon og øker butiratproduksjonen, og reduserer den totale konsentrasjonen av hydrogenioner, balanserer middels syre -pH.

Organismer som utfører butyric gjæring

Den mest lovende mikroorganismen, brukt til bioproduksjon av smørsyre er C. Tyrobutyricum. Denne arten er i stand til å produsere smørsyre med stor selektivitet og tåler høye konsentrasjoner av denne forbindelsen.

Imidlertid kan det bare gjære fra svært få karbohydrater, inkludert glukose, xylose, fruktose og laktat.

C. Butyricum Det kan gjære mange karbonkilder, inkludert heksoser, pentose, glyserol, lignocellulose, melasse, potetstivelse og osteserum permeat.

Men menpiraratutbyttet er mye lavere. I C. Thermobutyricum, Det gjærbare karbohydratområdet er mellomprodukt, men metaboliserer ikke sukrose eller stivelse.

Biobutiratproduserende Clostridiums produserer også flere mulige av -produkter, inkludert acetat, H2, CO₂, laktat og andre produkter, avhengig av arten av Clostridium.

Gjæring av et glukosemolekyl av C. Tyrobutyricum og C. Butyricum Det kan uttrykkes som vist nedenfor:

Kan tjene deg: xylose: Kjennetegn, struktur og funksjoner

Glukose → 0.85 butirat + 0.1 acetat + 0.2 laktat + 1.9 h₂ + 1.8 CO₂

Glukose → 0.8 Butirat + 0.4 acetat + 2.4 H₂ + 2 Co₂

Den metabolske ruten til en mikroorganisme under anaerob gjæring påvirkes av flere faktorer.

Når det gjelder kjønnsbakterier Clostridium, Butiratprodusenter, faktorene som hovedsakelig påvirker veksten og ytelsen til gjæring er: konsentrasjonen av glukose i miljøet, pH, det delvise trykket av hydrogen, acetatet og butyratet.

Disse faktorene kan påvirke vekstraten, konsentrasjonen av sluttproduktene og distribusjonen av produktene.

Butyric gjæringsprodukter

Hovedproduktet av butiserende gjæring er en karboksylsyre, smørsyre, en fire -karbon kort fettsyre (CH₃Ch₂Ch₂COOH), også kjent som n-butansyre.

Den har en ubehagelig lukt og en dekarsmak, men den etterlater en noe søt smak i munnen, på en lignende måte som det som skjer med eteren.

Hans tilstedeværelse er karakteristisk i harsk smør, og er ansvarlig for hans ubehagelige lukt og smak, derav navnet hans, som stammer fra det greske ordet som betyr "smør".

Imidlertid har visse smørsyreestere en behagelig smak eller lukt, og det er grunnen til at de brukes som tilsetningsstoffer i mat, drikke, kosmetikk og farmasøytisk industri.

Bruk og anvendelser av smørsyre

Biodrivstoff

Butymyre har mange bruksområder i forskjellige bransjer. For øyeblikket er det stor interesse for å bruke det som en forløper for biodrivstoff.

Mat og farmasøytisk industri

Det har også viktige bruksområder i mat- og smaksindustrien, på grunn av sin smak og smørlignende tekstur.

Det kan tjene deg: protokooperasjon

I legemiddelindustrien brukes det som en komponent i flere kreftmedisiner og andre terapeutiske behandlinger, og i parfymeproduksjonsester av butyratet brukes på grunn av dens fruktige duft.

Kreftforskning

Det er rapportert at butyrat har forskjellige effekter på celleproliferasjon, apoptose (programmert celledød) og differensiering.

Imidlertid har forskjellige studier gitt motsatte resultater når det gjelder effekten av butyratet på tykktarmskreft, noe som gir opphav til det så -kalt "butyratparadokset".

Kjemisk syntese

Den mikrobielle produksjonen av smørsyre er en attraktiv alternativ å foretrekke fremfor kjemisk syntese. Suksessen med den industrielle implementeringen av biologiske basekjemikalier avhenger i stor grad av kostnadene for produksjon/økonomisk ytelse av prosessen.

Derfor krever industriell produksjon av smørsyre ved gjæringsprosesser økonomisk råstoff, høyeffektivitetsprosessytelse, høy renhet av produktet og robustheten ved å produsere stammer.

Referanser

1. Butymyre. New World Encyclopedia. [På nett]. Tilgjengelig på: Newworldyclopedia.org
2. Corrales, l.C., Antolinez, d.M., Bohórquez, J.A, løper, til.M. (2015). Anaerobe bakterier: prosesser som utfører og bidrar til bærekraften til livet på planeten. Nova, 13 (24), 55-81. [På nett]. Tilgjengelig på: Scielo.org.co
3. Dwidar, m., Park, J.-OG., Mitchell, r. J., Sang, f.-Yo. (2012). Fremtiden for smørsyre i industrien. The Scientific World Journal, [online]. Tilgjengelig på: doi.org.
4. Jha, a.K., Li, J., Yuan, og., Baral, n., Ai, b., 2014. En gjennomgang av biotytysyreproduksjon og optimalisering. Int. J. Agric. Biol. 16, 1019-1024.
5. Porter, J. R. (1961). Louis Pasteur. Prestasjoner og skuffelser, 1861. Bakteriologiske anmeldelser, 25 (4), 389-403. [På nett]. Tilgjengelig på: MMBR.Asm.org.