Молочно-кисле бродіння

Молочнокисле бродіння - процес анаеробного окислення вуглеводів, кінцевим продуктом при якому виступає молочна кислота. Назва отримала по характерному продукту - молочної кислоти. Для молочнокислих бактерій є основним шляхом катаболізму вуглеводів і основним джерелом енергії у вигляді АТФ. Також молочнокисле бродіння відбувається в тканинах тварин у відсутності кисню при великих навантаженнях.

Види молочнокислого бродіння

Розрізняють т. зв. гомоферментативне і гетероферментативне молочнокисле бродіння, в залежності від продуктів що виділяються, крім молочної кислоти та їх відсоткового співвідношення. Відмінність також полягає й у різних шляхах одержання пірувату при деградації вуглеводів гомо-і гетероферментативними молочнокислими бактеріями.

Гомоферментативне молочнокисле бродіння

При гомоферментативне молочнокислому бродінні вуглевод спочатку окислюється до пірувату по гліколітичному шляху, потімпіруват відновлюється до молочної кислоти НАДН + Н (утворився на стадії гліколізу при дегідруванні гліцеральдегід-3-фосфата) за допомогою лактатдегідрогенази. Від стереоспеціфічності лактатдегідрогенази та наявності лактатрацемази залежить, який енантіомер молочної кислоти буде превалювати в продуктах: L-, D-молочна кислота або ж DL-рацемат. Продуктом гомоферментативного молочнокислого бродіння є молочна кислота, яка становить не менше 90% всіх продуктів бродіння. Приклади гомоферментативних молочнокислих бактерій: Lactobacillus casei, L. acidophilus, Streptococcus lactis.C₆H₁₂O₆=2CH₃CHOHCOOH

Гетероферментативне молочнокисле бродіння

На відміну від гомоферментативного бродіння, деградація глюкози йде по пентозофосфатному шляху, гліцеральдегид-3-фосфат що утворюється з ксилулозо-5-фосфату окислюється до молочної кислоти, а ацетілфосфат відновлюється до етанолу (деякі гетероферментативні молочнокислі бактерії окислюють отриманий етанол частково або повністю до ацетату). Таким чином, при гетероферментативному молочнокислому бродінні утворюється більше продуктів: молочна кислота, оцтова кислота, етанол, двоокис вуглецю. приклади гетероферментативних молочнокислих бактерій: L. fermentum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni.

C₆H₁₂O₆=CH₃CHOHCOOH+COOH=СН₂СН₂СООН+СН₃СООН+СН₃СН₂ОН+СО₂+Н₂

Значення молочнокислого бродіння для людини

Молочнокисле бродіння використовується для консервації продуктів харчування (за рахунок інгібування росту мікроорганізмів молочною кислотою і зниження рН) з метою тривалого збереження (приклад — квашення овочів, сирокопчення), приготуванні кисломолочних продуктів (кефіру, ряжанки, йогурту, сметани), силосуванні рослинної маси, а також біотехнологічного способу виробництва молочної кислоти.