Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
iltasyazilim
FD Üye
Fermantasyon Nedir?
Mayalanma Türleri
Fermantasyon, bir maddenin bakteriler, mantarlar ve öteki mikroorganizmalar aracılığıyla, genel olarak ısı vererek ve köpürerek kimyasal olarak çürümesi olayıdır1 Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz aracılığıyla ATP üretimini karşılayan manâlı bir biyokimyasal süreçtir Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir
Fermantasyonda dekstroz (ya da başka bir alaşım) hidrojenlerini teker teker kaybederek enerji üretimini sağlar Oksijen olmadığı için bu parçalanma sonucunda ortaya meydana çıkan kolay organik bileşikler hücrenin kullanabileceği nihai elektron alıcısı ve hidrojen alıcıları olurlar
Fermantasyonun son adımı (pirüvatın fermantasyon ürünlerine dönüşmesi) enerji üretmese deha, bu işlem anaerobik bir hücreli için önemlidir çünkü glikozun pirüvata dönüşmesi sırasında harcanan nikotinamit adenin dinükleotit'in (NAD+) yenilenmesini sağlar; glikolizin devamı için bu gereklidir Mesela içki fermantasyonunda pirüvattan oluşan asetaldehit, NADH + H+ göre etanola dönüşür, bu da hücreden dışarı atılır
Glikozun fermantasyonunda çoğunlukla en sık üretilen basit alaşım pirüvat veya ondan türemiş bir ya da bir kaç bileşiktir: bunlar aralarında etanol, süt asiti, hidrojen, bütirik asit ve aseton sayılabilir Şeker ve amino asitlerin fermantasyonu dağıtılmış canlılarda görülmekle beraber, bir takım ender organizmalar alkanoik asitler, pürinler, pirimidinler ve başka bileşikler de fermente edebilir Dağıtılmış mayalanma tipleri ürettikleri ürünlere göre adlandırılırlar
Mayalanma terimi biyokimyada oksijen yokluğunda enerji üreten reaksyonlar için kullanılmasına karşın, yiyecek sanayisinde daha genel bir anlam taşır, mikroorganizmaların oksijen varlığında yaptığı parçalama reaksiyonlarını da kapsar (sirke fermantasyonu gibi) Biyoteknolojide bu terim daha da genel kullanılır ve büyük tanklarda büyütülen mikroorganizmalara yaptırılan her türlü üretime (proteinler dahil) mayalanma denir
Türleri değiştir
Glikozun Fermantasyonu değiştir
Içki fermantasyonuGlikoz fermantasyonu sırasında pirüvat dağıtılmış bileşiklere dönüşür:
Alkol fermantasyonu pirüvatın içki ve karbon dioksite dönüşümüdür
laktik asit fermantasyonu iki tipli olabilir:
homolaktik fermantasyon, pirüvattan süt asiti üretimidir; Bakteriler aralarında Streptokoklarda (örneğin Streptococcus lactis) ve laktobasillerde (örneğin Lactobacillus casei, L pentosus) görülür Kaslar da yeterince oksijen almadıkları zaman laktik asit üreterek kısa süreli olarak enerji üretimini sürdürürler Dekstroz başına 2 ATP üretilir
heterolaktik fermantasyon (ya da heterofermantasyon) ise süt asiti ile diğer asit ve alkollerin üretimidir Mesela E coli, fosfoketolaz yoluyla glikozdan laktik asit + etanol + CO2 üretip, bu yolla 1 ATP elde edebilir 2
süt asiti fermantasyonunun nihai ürünü laktik asittir Dekstroz fermantasyonu ile yalnızca süt asiti üreten organizmalara homofermantatif denir Glikozu birden çok nihai ürüne (asetik asit, etanol, formik asit, karbon dioksit gibi) fermante eden organizmalar ise heterofermantatif denir Bu özelliğe sahip olan Lactobacillus, Leuconostoc ve Microbacterium türleri, Enterobacteriaceae familyasından bakteriler (mesela Escherichia coli, Salmonella, Shigella ve Proteus türleri), ve zorunlu anerobik Clostridium türleri, fermantasyonla CO2, H2 ve farklı alanlara yönlendirilmiş asitler (formik, asetik, laktik, süksinik gibi) veya nötür ürünler (etanol, 2,3butilen glikol, bütanol, aseton, vd) üretirler
Karmakarışık asit fermantasyonu: Enterobacteriaceae grubunda görülür Pirüvat'tan asetat ve format, ya da pirüvat, suksinik asit ve formik asit meydana gelir ve üzüm şekeri başına 3 ATP elde edilir Düşük pH'de (pH 6'dan ufak) formik asit CO2 + H2'ye dönüşür Clostridium türleri de karışık asit fermantasyonu yapar 3
butirik asit fermantasyonu: Asidojenik bir bakteri olan Clostridium tyrobutyricum ATCC 25755 başlıca mayalanma ürünleri olarak bütirat, asetat, CO2 ve H2 meydana getirir 4
solvent fermantasyonu: Bir Takım Clostridium türleri şekerleri asetik asit ve bütirik aside dönüştürüp sonradan bunlardan aseton ve butanol yaparlar 5
bütandiol fermantasyonu ErwiniaEnterobacterSerratia grubunun özelliğidir, son mahsul olarak bütandiol oluşur 67
Propionik asit fermantasyonu Bu fermantasyonda pirüvat oksaloasetik asite dönüşür, bu süksinik asite indirgenir, o da propionik aside dönüşür Bu süreçte 9 karbondan sadece 1 ATP oluştuğu için bu yolu kullanan bakteriler çok yavaş büyür
Amino asit fermantasyonu (Stickland Fermantasyonu) değiştirBu mayalanma türü çürüme sırasında olur ve karbonhidrat yokluğunda, proteinden beslenen Clostridium cinsi bakteriler kadar yapılır Bir Takım amino asitler elektron alıcısı, bazıları da elektron vericisi olarak işler ve tepkime sonunda değişik fena kokulu ürünler oluşur Amino asit başına 3 ATP molekülü üretilir
Enerji üretimi değiştirGlikoliz, anaerobik şartlarda ATP'nin tek kaynağıdır Fermantasyon ürünleri tamamen oksitlenmemiş olduklarından kimyasal enerji barındırırlar Oysa, oksijenin (ya da başka daha yükseltgenmiş elektron alıcılarının) yokluğunda bunlar daha fazla metabolize olamadıklarından hücreli için artık üründürler Bu yüzden mayalanma aracılığıyla ATP üretimi, pirüvatın kabon dioksite dek iyice yükseltgendiği oksidatif fermantasyona kıyasla daha eksik verimlidir Fermantasyonda glikoz başına iki ATP molekülü üretilmesine rağmen, aerobik solunumda bu rakam 3638 civarındadır Enerji randımanı düşük olsa da, oksijen eksikliğinde yaşama olanağı sağladığından dolayı mayalanma o kadar çok canlıya bir avantaj sağlar
Tarihçesi değiştirFransız kimyageri Louis Pasteur 1857'de mayalanma etmeninin canlı maya hücreleri olduğunu bulmuştur 1907 Nobel Kimya Ödülünü kazanan Eduard Buchner, fermantasyonun canlı hücrelere has bir olay olmadığını, maya hücrelerinin parçalanması sonucu elde edilen öz suyun da fermantasyon gücüne sahip olduğunu göstermiştir
Buchner'in bu sıvıda fermantasyon gücüne sahip etmene zimazadını vermişti Zimaz'ın gerçekte tek bir etmen olmadığı, izleyen yıllarda keşfedilen içki dehidrojenaz, pirüvat dekarboksilaz, heksokinaz, glikoz fosfat izomeraz, pirüvat kinaz, enolaz, fosfofrüktokinaz ve aldolaz gibi enzimleri ortaya çıktı Danimarka'daki Carlsberg araştırmacılarının bira mayalanması üzerindeki çalışmaları baştan sona ayrıca maya hem de fermantasyon hakkında öyle fazla veri edinildi *
Mayalanma Türleri
Fermantasyon, bir maddenin bakteriler, mantarlar ve öteki mikroorganizmalar aracılığıyla, genel olarak ısı vererek ve köpürerek kimyasal olarak çürümesi olayıdır1 Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz aracılığıyla ATP üretimini karşılayan manâlı bir biyokimyasal süreçtir Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir
Fermantasyonda dekstroz (ya da başka bir alaşım) hidrojenlerini teker teker kaybederek enerji üretimini sağlar Oksijen olmadığı için bu parçalanma sonucunda ortaya meydana çıkan kolay organik bileşikler hücrenin kullanabileceği nihai elektron alıcısı ve hidrojen alıcıları olurlar
Fermantasyonun son adımı (pirüvatın fermantasyon ürünlerine dönüşmesi) enerji üretmese deha, bu işlem anaerobik bir hücreli için önemlidir çünkü glikozun pirüvata dönüşmesi sırasında harcanan nikotinamit adenin dinükleotit'in (NAD+) yenilenmesini sağlar; glikolizin devamı için bu gereklidir Mesela içki fermantasyonunda pirüvattan oluşan asetaldehit, NADH + H+ göre etanola dönüşür, bu da hücreden dışarı atılır
Glikozun fermantasyonunda çoğunlukla en sık üretilen basit alaşım pirüvat veya ondan türemiş bir ya da bir kaç bileşiktir: bunlar aralarında etanol, süt asiti, hidrojen, bütirik asit ve aseton sayılabilir Şeker ve amino asitlerin fermantasyonu dağıtılmış canlılarda görülmekle beraber, bir takım ender organizmalar alkanoik asitler, pürinler, pirimidinler ve başka bileşikler de fermente edebilir Dağıtılmış mayalanma tipleri ürettikleri ürünlere göre adlandırılırlar
Mayalanma terimi biyokimyada oksijen yokluğunda enerji üreten reaksyonlar için kullanılmasına karşın, yiyecek sanayisinde daha genel bir anlam taşır, mikroorganizmaların oksijen varlığında yaptığı parçalama reaksiyonlarını da kapsar (sirke fermantasyonu gibi) Biyoteknolojide bu terim daha da genel kullanılır ve büyük tanklarda büyütülen mikroorganizmalara yaptırılan her türlü üretime (proteinler dahil) mayalanma denir
Türleri değiştir
Glikozun Fermantasyonu değiştir
Içki fermantasyonuGlikoz fermantasyonu sırasında pirüvat dağıtılmış bileşiklere dönüşür:
Alkol fermantasyonu pirüvatın içki ve karbon dioksite dönüşümüdür
laktik asit fermantasyonu iki tipli olabilir:
homolaktik fermantasyon, pirüvattan süt asiti üretimidir; Bakteriler aralarında Streptokoklarda (örneğin Streptococcus lactis) ve laktobasillerde (örneğin Lactobacillus casei, L pentosus) görülür Kaslar da yeterince oksijen almadıkları zaman laktik asit üreterek kısa süreli olarak enerji üretimini sürdürürler Dekstroz başına 2 ATP üretilir
heterolaktik fermantasyon (ya da heterofermantasyon) ise süt asiti ile diğer asit ve alkollerin üretimidir Mesela E coli, fosfoketolaz yoluyla glikozdan laktik asit + etanol + CO2 üretip, bu yolla 1 ATP elde edebilir 2
süt asiti fermantasyonunun nihai ürünü laktik asittir Dekstroz fermantasyonu ile yalnızca süt asiti üreten organizmalara homofermantatif denir Glikozu birden çok nihai ürüne (asetik asit, etanol, formik asit, karbon dioksit gibi) fermante eden organizmalar ise heterofermantatif denir Bu özelliğe sahip olan Lactobacillus, Leuconostoc ve Microbacterium türleri, Enterobacteriaceae familyasından bakteriler (mesela Escherichia coli, Salmonella, Shigella ve Proteus türleri), ve zorunlu anerobik Clostridium türleri, fermantasyonla CO2, H2 ve farklı alanlara yönlendirilmiş asitler (formik, asetik, laktik, süksinik gibi) veya nötür ürünler (etanol, 2,3butilen glikol, bütanol, aseton, vd) üretirler
Karmakarışık asit fermantasyonu: Enterobacteriaceae grubunda görülür Pirüvat'tan asetat ve format, ya da pirüvat, suksinik asit ve formik asit meydana gelir ve üzüm şekeri başına 3 ATP elde edilir Düşük pH'de (pH 6'dan ufak) formik asit CO2 + H2'ye dönüşür Clostridium türleri de karışık asit fermantasyonu yapar 3
butirik asit fermantasyonu: Asidojenik bir bakteri olan Clostridium tyrobutyricum ATCC 25755 başlıca mayalanma ürünleri olarak bütirat, asetat, CO2 ve H2 meydana getirir 4
solvent fermantasyonu: Bir Takım Clostridium türleri şekerleri asetik asit ve bütirik aside dönüştürüp sonradan bunlardan aseton ve butanol yaparlar 5
bütandiol fermantasyonu ErwiniaEnterobacterSerratia grubunun özelliğidir, son mahsul olarak bütandiol oluşur 67
Propionik asit fermantasyonu Bu fermantasyonda pirüvat oksaloasetik asite dönüşür, bu süksinik asite indirgenir, o da propionik aside dönüşür Bu süreçte 9 karbondan sadece 1 ATP oluştuğu için bu yolu kullanan bakteriler çok yavaş büyür
Amino asit fermantasyonu (Stickland Fermantasyonu) değiştirBu mayalanma türü çürüme sırasında olur ve karbonhidrat yokluğunda, proteinden beslenen Clostridium cinsi bakteriler kadar yapılır Bir Takım amino asitler elektron alıcısı, bazıları da elektron vericisi olarak işler ve tepkime sonunda değişik fena kokulu ürünler oluşur Amino asit başına 3 ATP molekülü üretilir
Enerji üretimi değiştirGlikoliz, anaerobik şartlarda ATP'nin tek kaynağıdır Fermantasyon ürünleri tamamen oksitlenmemiş olduklarından kimyasal enerji barındırırlar Oysa, oksijenin (ya da başka daha yükseltgenmiş elektron alıcılarının) yokluğunda bunlar daha fazla metabolize olamadıklarından hücreli için artık üründürler Bu yüzden mayalanma aracılığıyla ATP üretimi, pirüvatın kabon dioksite dek iyice yükseltgendiği oksidatif fermantasyona kıyasla daha eksik verimlidir Fermantasyonda glikoz başına iki ATP molekülü üretilmesine rağmen, aerobik solunumda bu rakam 3638 civarındadır Enerji randımanı düşük olsa da, oksijen eksikliğinde yaşama olanağı sağladığından dolayı mayalanma o kadar çok canlıya bir avantaj sağlar
Tarihçesi değiştirFransız kimyageri Louis Pasteur 1857'de mayalanma etmeninin canlı maya hücreleri olduğunu bulmuştur 1907 Nobel Kimya Ödülünü kazanan Eduard Buchner, fermantasyonun canlı hücrelere has bir olay olmadığını, maya hücrelerinin parçalanması sonucu elde edilen öz suyun da fermantasyon gücüne sahip olduğunu göstermiştir
Buchner'in bu sıvıda fermantasyon gücüne sahip etmene zimazadını vermişti Zimaz'ın gerçekte tek bir etmen olmadığı, izleyen yıllarda keşfedilen içki dehidrojenaz, pirüvat dekarboksilaz, heksokinaz, glikoz fosfat izomeraz, pirüvat kinaz, enolaz, fosfofrüktokinaz ve aldolaz gibi enzimleri ortaya çıktı Danimarka'daki Carlsberg araştırmacılarının bira mayalanması üzerindeki çalışmaları baştan sona ayrıca maya hem de fermantasyon hakkında öyle fazla veri edinildi *
