Butyric Fermentation

Butyric Fermentatie transformeert lactose in boterzuur en gas. Het is aanwezig in rancideboter

Wat is de buttergisting?

De Butyric Fermentation Het treedt op wanneer van glucose boterzuur wordt verkregen als het belangrijkste eindproduct. Het wordt uitgevoerd door bepaalde bacteriën onder omstandigheden van volledige afwezigheid van zuurstof en werd ontdekt door Louis Pasteur in 1860.

Gisting is een biologisch proces waardoor één stof een eenvoudiger wordt. Het is een katabolisch proces, van afbraak van voedingsstoffen om als een eindproduct een organische verbinding te verkrijgen.

Dit proces vereist geen zuurstof -een anaërobe -en is kenmerkend voor sommige micro -organismen zoals bacteriën en gisten. Fermentatie treedt ook op in diercellen, vooral wanneer de zuurstofceltoevoer onvoldoende is. Het is een energetisch weinig overgaveproces.

Vanuit het glucosemolecuul, met behulp van de Embden-Meyerhof-Plan-route (de meest voorkomende glycolysedraject), treedt pyruvaat voor. Fermentaties beginnen bij pyruvaat, dat wordt gefermenteerd naar verschillende producten. Volgens de eindproducten zijn er verschillende soorten gisting.

Louis Pasteur ontdekte de bases van boutric, melkweg en alcoholische gisting

Butyric gistingsproces

Butyric -gisting wordt gedefinieerd als glucose -afbraak (C₆H₁₂OF₆) om boterzuur te produceren (c₄H₈OF₂) en gas, in anaërobe omstandigheden en met lage energieprestaties. Het wordt gekenmerkt door de productie van onaangename en gedistribueerde geuren.

Dit type gisting wordt uitgevoerd door gram positieve bacteriën, sporenproducenten, van het genre Clostridium, Typisch voor Clostridium Butyricum, C. Tyrobutyricum, C. Thermobutyricum, in aanvulling op C. Kluyveri En C. Pasteurianum.

Andere in geslachten geclassificeerde bacteriën zijn echter ook gemeld als butyraatproducenten Butyrvibrio, Butyribacterium, Eubacterium, Fusobacterium, Megaspera En Sarcina.

In het fermentatieproces wordt glucose gekataboliseerd tot pyruvaat, waardoor twee mol ATP en NADH worden geproduceerd. Pyruvaat wordt vervolgens gefermenteerd tot verschillende producten, afhankelijk van de bacteriestam.

Het kan u van dienst zijn: Flora en Fauna uit de regio Orinoquía

In eerste instantie gaat het pyruvaat naar lactaat en dit gaat door naar acetyl-CoA met een bevrijding van co₂. Vervolgens vormen twee acetyl-CoA-moleculen acetoacetyl-CoA, die vervolgens wordt gereduceerd tot butiril-CoA, door bepaalde tussenliggende stappen. Eindelijk, Clostridium Fermenta de butiril-coa in boterzuur.

Butyric gistingsproces

Fosfotransbutirilase en butyraat-gekauwde enzymen zijn belangrijke enzymen voor de productie van butyraat. In het butiraatvormingsproces worden 3 mol ATP gevormd.

In omstandigheden van exponentiële groei produceren de cellen meer acetaat dan butyraat, omdat er nog een ATP -mol ontstaat (4 in totaal).

Aan het einde van de exponentiële groei en het betreden van de stationaire fase verminderen bacteriën de productie van de acetaat en verhogen de productie van blijkbaar.

Organismen die butgric fermentatie uitvoeren

Het meest veelbelovende micro -organisme, dat wordt gebruikt voor de bioproductie van boterzuur is C. Tyrobutyricum. Deze soort is in staat om met een grote selectiviteit boterzuur te produceren en kan hoge concentraties van deze verbinding verdragen.

Het kan echter alleen gisten uit zeer weinig koolhydraten, waaronder glucose, xylose, fructose en lactaat.

C. Butgricum Het kan veel koolstofbronnen fermenteren, waaronder hexoses, pentose, glycerol, lignocellulose, melasse, aardappelzetmeel en kaas serum permeaat.

Butpiraraatopbrengsten zijn echter veel lager. In C. Thermobutyricum, Het fermenteerbare koolhydraatbereik is gemiddeld, maar metaboliseert geen sucrose of zetmeel.

Biobutiraat producerende clostridiums produceren ook verschillende mogelijk door -producten, waaronder acetaat, H2, Co₂, lactaat en andere producten, afhankelijk van de soort van Clostridium.

De gisting van een glucosemolecuul door C. Tyrobutyricum En C. Butgricum Het kan worden uitgedrukt zoals hieronder getoond:

Kan u van dienst zijn: xylose: kenmerken, structuur en functies

Glucose → 0.85 butiraat + 0.1 acetaat + 0.2 lactaat + 1.9 H₂ + 1.8 Co₂

Glucose → 0.8 butiraat + 0.4 Acetaat + 2.4 H₂ + 2 Co₂

De metabole route van een micro -organisme tijdens anaërobe gisting wordt beïnvloed door verschillende factoren.

In het geval van genderbacteriën Clostridium, Butiraatproducenten, de factoren die voornamelijk de groei en prestaties van fermentatie beïnvloeden, zijn: de concentratie van glucose in de omgeving, de pH, de partiële druk van waterstof, het acetaat en het butyraat.

Deze factoren kunnen de groeisnelheid beïnvloeden, de concentratie van de eindproducten en de verdeling van de producten.

Butyric Fermentation Products

Het hoofdproduct van de butyric -gisting is een carbonzuur, boterzuur, een kort vetzuur met vier koolstofzuur (CH₃Ch₂Ch₂COOH), ook bekend als N-butanoëzuur.

Het heeft een onaangename geur en een hectare smaak, maar het laat een ietwat zoete smaak in de mond, op een vergelijkbare manier als wat er met de ether gebeurt.

Zijn aanwezigheid is kenmerkend in ranzige boter, die verantwoordelijk is voor zijn onaangename geur en smaak, vandaar zijn naam, die voortkomt uit het Griekse woord dat "boter" betekent.

Bepaalde esters met boterzuur hebben echter een aangename smaak of geur, daarom worden ze gebruikt als additieven in eten, drinken, cosmetica en farmaceutische industrie.

Gebruik en toepassingen van boterzuur

Biobrandstoffen

Bijnterzuur heeft veel toepassingen in verschillende industrieën. Momenteel is er grote interesse om het te gebruiken als een voorloper van biobrandstoffen.

Voedsel- en farmaceutische industrie

Het heeft ook belangrijke toepassingen in de voedsel- en smaakstofindustrie, vanwege de smaak en boterachtige textuur.

Het kan u van dienst zijn: protocooperation

In de farmaceutische industrie wordt het gebruikt als een component in verschillende medicijnen voor kanker en andere therapeutische behandelingen, en in parfumproductie -esteres van het butyraat worden gebruikt, vanwege de fruitige geur.

Kankeronderzoek

Er is gemeld dat butyraat verschillende effecten heeft op celproliferatie, apoptose (geprogrammeerde celdood) en differentiatie.

Verschillende studies hebben echter tegengestelde resultaten opgeleverd in termen van het effect van het butyraat op darmkanker, wat aanleiding geeft tot de So -Called "Butyraat Paradox".

Chemische synthese

De microbiële productie van boterzuur is een aantrekkelijk alternatief voorkeur voor chemische synthese. Het succes van de industriële implementatie van biologische basischemicaliën hangt grotendeels af van de kosten van productie/economische prestaties van het proces.

Daarom vereist de industriële productie van boterzuur door fermentatieprocessen economische grondstof, hoog rendementsprocesprestaties, een hoge zuiverheid van het product en de robuustheid van producerende stammen.

Referenties

1. Boterzuur. Nieuwe wereld encyclopedie. [Online]. Beschikbaar op: Newworldyclopedia.borg
2. Corrales, l.C., Antolinez, D.M., Bohórquez, J.A, hardloper,.M. (2015). Anaërobe bacteriën: processen die presteren en bijdragen aan de duurzaamheid van het leven op de planeet. Nova, 13 (24), 55-81. [Online]. Beschikbaar bij: Scielo.borg.co
3. Dwidar, m., Park, J.-EN., Mitchell, r. J., Zong, b.-Je. (2012). De toekomst van boterzuur in de industrie. The Scientific World Journal, [online]. Beschikbaar op: doi.borg.
4. Jha, a.K., Li, J., Yuan, en., Baral, n., AI, B., 2014. Een recensie over de productie van bio-boterzuur en de optimalisatie ervan. Inteken. J. Agrarisch. Biol. 16, 1019-1024.
5. Porter, J. R. (1961). Louis Pasteur. Prestaties en teleurstellingen, 1861. Bacteriologische beoordelingen, 25 (4), 389-403. [Online]. Beschikbaar op: MMBR.ASM.borg.