Молочнокислое брожение

Спиртовое брожение.

Типы брожения.

Из трех возможных способов регенерации АТФ (фотосинтез, дыхание, брожение), брожение наиболее простой. Молекулярный кислород не участвует.

Выход энергии приблизительно в 30 раз меньше, чем при дыхании.

Тип брожения зависит от основного продукта, который образуется. Каждый тип брожения имеет своего возбудителя.

Основной продукт окисления органических субстратов, (сбраживаемых углеводов) - этиловый спирт. Главные продуценты - дрожжи, особенно Saccharomyces cerevisiae:

В анаэробных условиях брожение очень интенсивно, но роста дрожжей почти не происходит, при аэрации брожение ослабевает, уступая место дыханию, т. е. кислород подавляет брожение (эффект Пастера), поэтому если надо получить спирт, необходима изоляция от кислорода, если надо получить биомассу, то через питательную среду пропускают кислород.

Могут образовываться сивушные масла: амиловый, изоамиловый, бутиловый, изобутиловый и другие спирты. Это продукты обмена некоторых аминокислот: лейцина, валина, изолейцина. Качество спирта зависит от условий брожения. Обычно спирт получают при рН=4-5, Т=30 ˚С. Если реакцию среды повысить до рН= 8, то образуется глицерин.

Характеристика возбудителей.

Дрожжи- эукариоты, одноклеточные, немицелиальные грибы аскомицеты, мезофилы, факультативные анаэробы, прототрофы, хемоорганотрофы. Способ бесполого размножения - почкование.

Некоторые бактерии также способны образовывать этанол. Сарцина вентрикули образует ПВК по ЭМП пути, бактерии Zymomonos - по КДФГ пути, продукты брожения этанол, СО₂ и немного молочной кислоты.

Гетероферментативные молочнокислые бактерии Leuconostos mesenteroides сбраживают глюконат по ПФ пути, образуется спирт и немного лактата.

Основной продукт брожения - молочная кислота. Возбу­дители молочнокислого брожения- молочнокислые бактерии (МКБ) рода:Lасtососсus, Lactobacilllus, Leuconostoc.

Длинные и короткие цепочки палочек и кокков (стрептобактерии). Все Г+, не образуют спор, большинство неподвижны, в качестве источника энергии используют углеводы, выделяют молочную кислоту. Факультативные анаэробы (аэротолерантные). Каталазы и цитохромов не имеют. Ауксотрофы, хемоорганогетеротрофы, мезо- и термофилы. В зависимости от продуктов брожения различают типы:

1) Гомоферментативное молочнокислое брожение. Возбудитель Lасtососсus lactis, L. thermohylus, палочки Lactobacilllis delbrukkii.

2. Гетероферментативное молочнокислое брожение

Возбудители палочки Lactobacillus brevis, L. citrovorum

3)Бифидоброжение- возбудители бифидобактерии

Бифидобактерии строгие анаэробы, но переносят кислород в присутствии СО2, по форме раздвоенные палочки.

Все МКБ и бифидобактерии являются пробиотиками, нормализующими микрофлору ЖКТ. Способствуют их размножению в организме пребиотики (углеводы, например инулин).