Пропионовокислые бактерии

ПРОПИОНОВОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ

СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ

Главные проду­центы этанола – дрожжи (Saccharomyces cerevisiae).

Формы брожения, открытые Карлом Нейбергом:

1.Нормальное дрожжевое брожение.

2. Модифицированное дрожжевое брожение.

3. Спиртовое брожение с образованием глицерола.

Процесс спиртового брожения до последней реакции идет по тому же пути, что и процесс молочнокислого брожения, но последняя реакция заменена двумя другими ферментативными реакциями, сначала ПВК с помощью пируватдекарбоксилазы декарбоксилируется до ацетальдегида и СО₂. Эта реакция необратима:

СН₃СОСООН → СН₃СОН + СО₂

Образовавшийся ацетальдегид восстанавливается до этанола с участием НАД⁺-зависимой алкогольдегидрогеназы:

СН₃-СОН + НАД • Н₂ → СН₃-СН₂ОН + НАД ⁺.

Донор Н₂ – 3-ФГА (как и в случае молочнокислого брожения).

Процесс спиртового брожения суммарно:

2С₆Н₁₂О₆ + 2Ф_н + 2НАДН₂ → 2СН₃СН₂ОН + 2СО₂ + 2АТФ + 2Н₂О

Сбраживание 1 молекулы глюкозы приводит к образованию 2 молекул АТФ.

Отношение дрожжей к кислороду. Дрожжи – факультативные анаэробы. При аэрации брожение ослабевает, уступая место дыханию (эффект Пастера). Аэрация высокосахаристых сред тормозит дыхание и активирует брожение – эффект Крэбтри.

Применение дрожжей:

1. Для производства пива и спирта – «низовые дрожжи» (S. carlsbergensis – пивные).

2. Для получения и вин и в хлебопечении – «верховые дрожжи» (S.vini).

3. Пекарские дрожжи (S. cerevisiae) поднимают тесто.

Во всех жидкостях, полученных путем дрожжевого брожения, – сивушные масла: пропанол, 2-бутанол, 2-метилпропанол, амиловый (пентанол) и изоамиловый спирты.

Эубактерии, осуществляющие спиртовое брожение:

1) Sarcina ventriculi,

2) Erwinia атуlovora.

3) клостридии,

4) энтеробактерии,

5) гетероферментативные молочнокислые бактерии,

6) Zymomonas mobilis.

Впервые гетеротрофная ассими­ляция СО₂ об­наружена X. Вудом и К. Веркманом (1936) при изучении сбраживания глицерина пропионовыми бактериями. Карбоксилирование ПВК, приводящее к образованию ЩУК, – реакция Вуда – Веркмана.

Пропионовые бактерии накапливают молочную, муравьиную, изовалерьяновую кислоты, этанол и пропанол, уксусный и пропионовый альдегиды, ацетоин, диацетил. При этом образуются 4 молекулы АТФ при сбраживании 1,5 молекулы глюкозы.

Род Propionibacterium – Г^–, неподвижные, аэротолерантныe анаэробы, не образующие спор палочки с хорошо развитыми биосинтетическими способностями, Фотолерантные, источник азота– аммонийные соли, некоторые – азотфиксаторы. Типовой вид – P. freudenreichii. Местообитание – кишечный тракт жвачных животных, молоко, твердые сыры. Используются в микробиологической промышленности как продуценты витамина В₁₂.