7368841564

Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej SUM, 2015/16

Fermentacja etanolowa i jej regulacja u drożdży

Fermentacja etanolowa jest szczególnie rozpowszechnionym procesem biochemicznym wśród drobnoustrojów, zwłaszcza względnie beztlenowych. Przemysłowe wykorzystanie tej fermentacji ograniczone jest jednak głównie do drożdży z rodzaju Saccharomyces sp. Niewielkie ilości etanolu są także pozyskiwane w syntezie chemicznej (głównie z etanu), jednak dużo tańsze i wydajniejsze są metody biotechnologiczne. Wśród innych mikroorganizmów fermentacja etanolowa jest bardzo częstym rodzajem oddychania beztlenowego, jednak znaczenie praktyczne posiadają jedynie Gramujemne pałeczki Zymomonas mobilis oraz termofilna bakteria Thermoanaerobacter ethanolicus (optymalna temperatura wzrostu 65°Q. Bakterie Zymomonas mobilis zostały wykorzystane do produkcji Tequili przez mieszkańców Meksyku. Alkohol ten powstaje w wyniku spontanicznej fermentacji soku agawy (Agaue americana) - naturalnego siedliska tej bakterii.

Podstawowy schemat fermentacji etanolowej u drożdży, a także u innych mikroorganizmów jest następujący:

^c6^h12°6    ² CH₃CH₂OH + 2 C0₂

Produktami fermentacji są zatem etanol i dwutlenek węgla. Glukoza jest przekształcana do tych produktów w szlaku HMP. Taki proces zapewnia szybką regenerację NAD⁺, co stanowi istotę wszystkich typów fermentacji (patrz: rys. poniżej).

glukoza

U drożdży fermentacja etanolowa podlega mechanizmom regulacyjnym związanym z warunkami środowiskowymi, w jakich aktualnie znajduje się hodowla - przede wszystkim obecności tlenu oraz poziomu glukozy i innych składników pokarmowych. Wynika to z faktu, iż są

2