Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Брожение

БРОЖЕНИЕ, ферментативное расщепление органических веществ, преимущественно углеводов. Может осуществляться в организме животных, растений и мн. микроорганизмов без участия или с участием О2 (соотв. анаэробное или аэробное Б.).

В результате окислит.-восстановит. р-ций при Б. освобождается энергия (гл. обр. в виде АТФ) и образуются соед., необходимые для жизнедеятельности организма. Нек-рые бактерии, микроскопич. грибы и простейшие растут, используя только ту энергию, к-рая освобождается при Б. Общий промежут. продукт у мн. видов Б. - пировиноградная к-та СН3С(О)СООН, образование к-рой из углеводов в большинстве случаев протекает таким же путем, как в гликолизе. Нек-рые виды Б., происходящие анаэробно под действием микроорганизмов, имеют важное практич. значение.

Спиртовое Б. осуществляется обычно с помощью дрожжей рода Saccharomyces и бактерий рода Zimomonas по схеме:


http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/3/3713.jpeg

где НАД(Ф)Н и НАД(Ф) - соотв. восстановленная или окисленная формы никотинамидадениндинуклеотида или никотинамидадениндинуклеотидфосфата. Первая стадия процесса катализируется ферментом пируватдекарбоксилазой, вторая - алкогольдегидрогеназой. Этот вид Б. используют для пром. получения этанола, а также в виноделии, пивоварении и при подготовке теста в хлебопекарной пром-сти. В присут. О2 спиртовое Б. замедляется или прекращается и дрожжи получают энергию для жизнедеятельности в результате дыхания.

Молочнокислое Б. вызывается бактериями родов Lactobacillus и Streptococcus. При гомоферментативном типе Б. молочная к-та образуется непосредственно из пировиноградной в НАД-зависимой р-ции, катализируемой лактатдегидрогеназой. При гетероферментативном Б. метаболизм глюкозы до глицеральдегид-3-фосфата осуществляется по фосфоглюконатному пути по схеме:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/4/3714.jpeg

где АТФ - аденозинтрифосфат, АДФ - аденозиндифосфат. Затем глицеральдегид-3-фосфат по тому же пути, как в гликолизе, окисляется до молочной к-ты. Образующийся смешанный ангидрид уксусной и фосфорной к-т превращается в уксусную к-ту или восстанавливается до этанола:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/5/3715.jpeg

Молочнокислое Б. играет важную роль при получении разл. молочных продуктов (кефира, простокваши и др.), квашении овощей, силосовании кормов в с. х-ве; гомоферментативный процесс используют для пром. синтеза молочной к-ты. Пропионовокислое Б. идет под действием пропио-новокислых бактерий:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/6/3716.jpeg

где SKoA-остаток кофермента A (KoASH), ФАДН и ФАД - соотв. восстановленная и окисленная формы флавинадениндинуклеотида, ~ высокоэргич. связь. Синтез пропионил-КоА катализируется метилмалонил-КоА-карбоксилтрансферазой (кофермент - биотин), а пропионовой к-ты -транстиоэстеразой. Образующийся сукцинил-КоА под действием L-метилмалонил-КоА-мутазы (кофермент - витамин В12) превращается в метилмалонил - КоА, к-рый снова вовлекается в процесс. Параллельно с основными р-циями под действием пируватдегидрогеназы происходит окислит. декарбоксилирование пировиноградной к-ты:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/7/3717.jpeg

Пропионовокислое Б. используется в молочной пром-сти при изготовлении мн. твердых сыров. Маслянокислое Б. осуществляется под действием спорообразующих бактерий рода Clostridium по схеме:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/8/3718.jpeg

Синтез ацетил-КоА катализируется комплексом ферментов с участием ферродоксина и тиаминдифосфата (тиаминпирофосфата). Из промежут. продуктов нек-рые маслянокислые бактерии синтезируют бутанол, ацетон и изопропанол (т.н. ацетоно-бутиловое Б.):
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/1/9/3719.jpeg

В результате деятельности маслянокислых бактерий Clostridium Kluyreri возможен синтез масляной к-ты из этанола и уксусной или пропионовой к-ты. Механизм р-ции связан с окислением этанола до СН3С(О) ~ SKoA, к-рый превращается в масляную к-ту. Капроновая к-та образуется в результате взаимод. бутирил-КоА с ацетил-КоА.

Маслянокислое Б. приводит к порче пищ. продуктов, вспучиванию сыра и банок с консервами. Раньше использовалось для получения масляной к-ты, бутилового спирта и ацетона. Метановое Б. начинается с разложения сложных в-в (напр., целлюлозы) до одно- или двууглеродных молекул (СО2, НСООН, СН3СООН и др.), к-рое осуществляют микроорганизмы, живущие в симбиозе с метанообразующими бактериями. Последние синтезируют метан по схеме:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/2/0/3720.jpeg

Восстановление СО2 до группы СН3 происходит с участием тетрагидрофолиевой к-ты (ТГФ), затем группа СН3 переносится на витамин В12, где с участием НАДН и АТФ восстанавливается до СН4. В восстановлении др. субстратов ТГФ не участвует.

Метановое Б. в природе происходит в заболоченных водоемах. Используется в пром. и бытовых очистных сооружениях для обезвреживания орг. в-в сточных вод. Образующийся при этом метан (гл. обр. в смеси с СО2) используется как топливо.

При аэробном Б. образующийся из пировиноградной к-ты ацетил-КоА конденсируется со щавелевоуксусной к-той с образованием лимонной, к-рая претерпевает дальнейшие превращения в цикле трикарбоновых к-т. Суммарное ур-ние этого процесса:

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/2/1/3721.jpeg

Продуктами аэробного Б. могут быть метаболиты цикла трикарбоновых к-т: лимонная, янтарная, фумаровая и др. В норме они не накапливаются, однако имеются штаммы, гл. обр. микромицетов, способные накапливать эти соед. в больших кол-вах. Напр., при лимоннокислом Б. выход продукта может достигать 70%, что обусловлено повыш. активностью в микроорганизме цитратсинтетазы. Интенсивное накопление фумаровой к-ты происходит при функционировании цикла трикарбоновых к-т и глиоксилатного цикла.

Под действием нек-рых аэробных микроорганизмов происходит Б., при к-ром углеродный скелет субстрата не подвергается изменениям. К такому виду Б., в частности, относится образование уксусной к-ты из этанола (уксуснокислое Б.) под действием уксуснокислых бактерий:
http://www.pora.ru/image/encyclopedia/7/2/2/3722.jpeg

См. также Гидролизные производства.

Лит.: Кретович В. Л, Биохимия растений, М., 1980, с. 197-224; Брухман Э.Э., Прикладная биохимия, пер. с нем., М., 1981, с. 152-291; Готтшалк Г., Метаболизм бактерий, пер. с англ., М., 1982, с. 186-250; Безбородое A.M., Биохимические основы микробиологического синтеза, М., 1984, с. 173-82. , A.M. Безбородов.


1. www.pravda.ru: "Крокодил" Достоевского перед лицом Запада
03.10.2013
... наивности — думать, что нынешнее либеральное брожение умов, ограниченное, в основном, пределами МКАД, является откровением XXI века. В середине века XIX великий русский мыслитель Федор Достоевский уже увидел и обозначил родовые черты современных ...
2. www.pravda.ru: В Шотландии сварили пиво из елки
25.12.2012
... пивовары начали колдовать еще весной, однако презентовать новый продукт решили только в канун Рождества. Экстракт из еловых и сосновых иголок добавили к солоду, после чего отправили "коктейль" на ...
3. www.pravda.ru: Самогонщики могут оказаться вне закона
17.12.2012
... "спиртные напитки с содержанием этилового спирта более 18 процентов в объеме готовой продукции, полученные путем выморозки, перегонки или другим способом отделения алкогольной массы от продуктов брожения зерна, картофеля, свеклы, сахара и другого сырья, а также спиртосодержащие жидкости непромышленного производства". ...
4. www.medpulse.ru: Уродилось много яблок? Готовьте сидр!
04.09.2012
... до сих пор не добавляют дрожжи. А это, как вы понимаете, не может не отразиться на вкусе напитка — натуральном и мягком. Впрочем, и пузырьки появляются в нем естественным путем в процессе брожения, а не в результате искусственного добавления углекислого газа. А еще в напиток не кладут сахар: за его сладость отвечают натуральные медовые яблочки. ...
5. www.pravda.ru: Крымск залило водой, а Церковь - грязью
19.07.2012
... И среди добровольцев, и среди местных в Крымске царит брожение: говорят о большем количестве жертв, спорят о причинах трагедии, а некоторые договариваются до того, что это Божье наказание за выставку Гельмана в Краснодаре. Как относиться к этой ...
6. www.medpulse.ru: Яблоки под градусом, или Пробуем сидр
17.10.2011
... изменений: в него до сих пор не добавляют дрожжи. А это не может не отразиться на вкусе напитка — натуральном и мягком. Впрочем, и пузырьки появляются в нем естественным путем в процессе брожения, а не в результате искусственного добавления углекислого газа. А еще в напиток не кладут сахар: за его сладость отвечают натуральные медовые яблочки. ...
7. www.missus.ru: "Женские" изобретения: шампанское от вдовы Клико
12.04.2011
... удаления осадка, образующегося при брожении в шампанских винах. Именно ...
8. www.medpulse.ru: Японская инновация: бескалорийное пиво
31.08.2010
... лишь внешне выглядит как пиво, и, хотя имеет аналогичный вкус и запах, не содержит даже остаточного алкоголя и вообще не является продуктом брожения, передают РИА Новости. Поэтому назвать новое творение пивом у истинных поклонников пенного напитка вряд ли повернется язык. ...
9. www.yoki.ru: Виски вреднее водки
19.12.2009
... исследования отмечают, что виски содержит в 37 раз больше токсических побочных продуктов брожения, таких как ацетон, уксусный альгидид и танин, сообщает ...
10. www.yoki.ru: Японцы создадут "бензин" из пива
04.05.2009
... style="text-align: justify;">Японский пивоваренный концерн "Асахи"  разрабатывает технологию производства биотоплива для автомобилей. Для этого эксперты намерены использовать опыт в технологии брожения, накопленный за годы производства пива, а также применить уникальный вид сахарного тростника, выведенный специалистами предприятия. Его урожайность в два раза выше обычного. ...
11. www.yoki.ru: ОГФ Гарри Каспарова представил новую программу демократической оппозиции
28.07.2008
... что никого строя мыслей нет вовсе. Вот, например, лишь один характерный штрих к альтернативной мысли, который отражает всю суть деятельности так называемых демократов за последние годы, а именно – брожение по кругу. Они так прямо и пишут: "настоящая программа предлагает круг таких первоочередных шагов". И если верить посылу авторов, хождение по кругу весьма продуктивно "для смены ...
12. www.yoki.ru: Корейскую квашеную капусту отправят в космос
14.02.2008
... с ароматом корицы.Чтобы создать специальную модификацию ким-чи, ученым пришлось потрудиться. Блюдо, которое готовится из квашеной капусты, редьки, красного перца и имбиря, содержит фермент брожения, который может стать опасным для здоровья космонавта на орбите. Космический вариант ким-чи не содержит вредных бактерий, а идет с дополнением в виде специально разработанного контейнера, способного ...
13. www.yoki.ru: Немцы начали варить кошерное пиво
21.12.2007
... алкоголя 4,9%. На сине-золотой этикетке красуется звезда Давида, передает Взгляд. Ячмень и хмель для этого напитка выращивают на необрабатываемых пестицидами полях в Баварии, а дрожжи для брожения – непосредственно на пивзаводе. Воду берут из местных источников. Пиво производится в соответствии с еврейскими правилами питания и под наблюдением берлинского раввина. При этом отмечается, ...
14. www.yoki.ru: Из СПС и "Яблока" исключают экстремистов
30.08.2007
... является председателем ульяновского регионального отделения ОГФ, а Лукин входит в организационный комитет еще не созданной партии Касьянова. Ситуация с молодежью – отголосок брожения, происходящего сегодня в старейшей демократической организации. Накануне выборов партия озаботилась чистотой рядов и продолжает избавляться от всех активистов-радикалов. На предстоящем съезде ...
15. www.yoki.ru: Ученые придумали технологию, чтобы "слушать" пиво
06.07.2007
... лаборатории придумали новую технологию для пивоваров, которая должна способствовать повышению качества пенного напитка. Речь идет о бесконтактном способе контроля над брожением в герметично закрытой емкости. В настоящее время для того, чтобы следить за качеством брожения, пивовары периодически берут пробы напитка, что занимает время, силы, а главное — потенциально может ...
1 2 >
Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео