3.Маслянокислое брожение глюкозы

- биохимический процесс превращения сахара маслянокислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием МАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ, УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И ВОДОРОДА:

С₆Н₁₂О₆→СН₃СН₂СН₂СООН + 2СО₂ + 2Н₂ + nАТФ.

масляная кислота

В качестве побочных продуктов брожения при этом получаются БУТИЛОВЫЙ СПИРТ, АЦЕТОН, ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ, УКСУСНАЯ КИСЛОТА.

Химизм маслянокислого брожения

1. При маслянокислом брожении сахар претерпевает те же превращения, что и при спиртовом и гомоферментативном брожениях, до образования пировиноградной кислоты.

2. Затем пировиноградная кислота при участии кофермента А (КоА) расщепляется до ацетилКоА (СН₃СОКоА), СО₂ и Н₂.

3. Две молекулы двууглеродного соединения ацетилКоА конденсируются при участии фермента КАРБОЛИГАЗЫ до четырехуглеродного соединения ацетоацетилКоА.

4. Затем из ацетоацетилКоА в сложном цикле последовательных превращений образуется масляная кислота.

Практическое значение маслянокислого брожения

1. В природе маслянокислое брожение широко распространено – его можно обнаружить в почве, на дне озер, болот, прудов и загрязненных рек. В скоплениях разлагающихся отбросов, в навозе – имеет положительное значение как звено в цепи многообразных ПРЕВРАЩЕНИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.

2. Применение брожения для ПРОИЗВОДСТВА МАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ: сырьем в этом производстве служат сахар или крахмалосодержащие отходы. ЭФИРЫ МАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ отличаются приятным ароматом (метиловый эфир имеет яблочный запах, этиловый – грушевый, амиловый – ананасовый) – их используют в качестве ароматических веществ в кондитерской и парфюмерной промышленности, а также при приготовлении фруктовых напитков.

3. В пищевой промышленности маслянокислые бактерии – вредители пищевых производств: развитие их на производствах, основанных на дрожжах, приводит к сильному угнетению дрожжевых грибов, так как масляная кислота отравляет дрожжи; обсеменение кисломолочных продуктов приводит к появлению неприятного запаха и прогорклого вкуса; маслянокислые бактерии – причина порчи консервов – овощных, рыбных, мясных.

С маслянокислыми бактериями очень трудно бороться, так как они встречаются практически на любом сырье, а их споры термоустойчивы.

Маслянокислые бактерии относятся к палочковидным бактериям рода Clostridium семейству Bacilliaceae – анаэробные, подвижные, довольно крупные грамположительные палочки, образующие споры, которые располагаются центрально или ближе к концу палочки, придавая ей форму веретена или теннисной ракетки. Оптимальная температура развития 30-40С.

Особенность маслянокислых бактерий – наличие в клетках запасного вещества – крахмалоподобного полисахарида ГРАНУЛЕЗЫ в виде зернышек-гранул, окрашиваемого йодом в синеватый или коричневато-фиолетовый цвет.

Маслянокислые бактерии широко распространены в природе. Постоянные места их обитания – почва, илистые отложения на дне водоемов, скопления разлагающихся растительных остатков. Встречаются на различных пищевых продуктах.

Типичный представитель маслянокислых бактерий – Clostridium butyricum («butyricum» - масло) – крупные подвижные палочки. При старении теряют жгутики, приобретают веретеновидную форму или форму барабанной палочки. Сбраживают углеводы с образованием бутилового спирта.

Clostridium pasteurianum – крупные грамположительные палочки, образуют длинные цепочки, подвижны, образуют клостридиальные споры – после спорообразования клетка приобретает форму веретена.