Glikoz Fermantasyonu
Fermantasyon nedir?
Güncelleme Tarihi:
LinkedinFlipboardE-postaLinki KopyalaYazı Tipi
Fransız kimyageri Louis Pasteur 'de fermantasyon etmeninin canlı maya hücreleri olduğunu bulmuştur. 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. Peki, fermantasyon tam olarak nedir?
Fermantasyon ya da mayalanma, bir maddenin bakteriler, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar aracılığıyla, genellikle ısı vererek ve köpürerek kimyasal olarak çürümesi olayıdır. Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz yoluyla ATP üretimini sağlayan önemli bir biyokimyasal süreçtir. Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir.
Fermantasyonda glikoz (veya başka bir bileşik) hidrojenlerini teker teker kaybederek enerji üretimini sağlar. Oksijen olmadığı için bu parçalanma sonucunda ortaya çıkan basit organik bileşikler hücrenin kullanabileceği nihai elektron alıcısı ve hidrojen alıcıları olurlar.
Fermantasyonun son adımı (pirüvatın fermantasyon ürünlerine dönüşmesi) enerji üretmese dahi, bu süreç anaerobik bir hücre için önemlidir çünkü glikozun pirüvata dönüşmesi sırasında harcanan nikotinamit adenin dinükleotit'in (NAD+) yenilenmesini sağlar; glikolizin devamı için bu gereklidir. Örneğin alkol fermantasyonunda pirüvattan oluşan asetaldehit, NADH + H+ tarafından etanola dönüşür, bu da hücreden dışarı atılır.
Glikozun fermantasyonunda genelde en sık üretilen basit bileşik pirüvat veya ondan türemiş bir veya birkaç bileşiktir: bunlar arasında etanol, laktik asit, hidrojen, bütirik asit ve aseton sayılabilir. Şeker ve amino asitlerin fermantasyonu çeşitli canlılarda görülmekle beraber, bazı ender organizmalar alkanoik asitler, pürinler, pirimidinler ve başka bileşikler de fermente edebilir. Çeşitli fermantasyon tipleri ürettikleri ürünlere göre adlandırılırlar.
Fermantasyon terimi biyokimyada oksijen yokluğunda enerji üreten reaksiyonlar için kullanılmasına karşın, gıda 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) fermantasyon denir.
Fermantasyon Nedir?
Üzerinde yaşamış bulunduğumuz ekosistem içerisinde, milyonlarca farklı türde canlı türü bulunmaktadır. İnsanlar, hayvanlar ve bitkiler bu canlı türlerinin en temel basamaklarını oluştururken, gözle görülemeyen mikroskobik boyuttaki canlılar da, ekosistemin en önemli parçalarından birisini oluşturmaktadır.
Bu mikroskobik boyuttaki canlıların, doğada aldıkları görev onları oldukça önemli bir konuma sürüklemektedir. Fermantasyon adı verilen olay da, bu canlıların üstlendikleri görevler arasında yer almaktadır. Fermantasyon kavramı, karmaşık yapıdaki kimyasalların, canlı organizmalar tarafından daha basit yapıdaki kimyasallara dönüştürülme işlemine verilen isimdir. Bu duruma örnek vermek gerekirse, mayaların üzüm suyunda bulunan şekerleri alkol ve karbondioksit gibi maddelere parçalaması bir fermantasyon işlemidir. Bu parçalama işleminde, üzüm suyunda doğal bir şekilde bulunan şeker maddesi, mayalar sayesinde karbondioksite ve etil alkole dönüştürülmektedir.
Fermantasyon kavramı, bu adından ziyade halk arasında daha çok &#;mayalanma&#; olarak bilinmektedir. Mayalanmanın kendi içerisinde birçok alt dalı bulunmaktadır. Bu alt dalların isimleri, alkol fermantasyonu, laktik asit fermantasyonu, bütrik asit fermantasyonu ve sitrik asit fermantasyonudur. Diğer bir adıyla mayalanma işlemi sırasında, tek bir reaksiyon meydana gelmez. Bu işlem sırasında, tek değil bir dizi reaksiyon yaşanmaktadır. Fermantasyon işleminde, organik maddeler bazı mikroorganizmalar tarafından salgılanmakta olan enzimler sayesinde, yapıca değişikliğe uğramaktadır. Bu tür mikroorganizmalara verilebilecek en iyi örnekler ise, bakteriler ve mantarlardır. Organik maddelerin mayalanması işleminde, bakteriler ve mantarlar dışarıya ısı vermektedir. Bu ısı verme sonucunda mayalanan maddede bir köpürme meydana gelir. Böylece organik maddenin mayalanması gerçekleşmiş olur. En kısa haliyle mayalanma işlemi böyle gerçekleşmektedir.
Mayalanma işlemi gören maddede, hem fiziksel hem de kimyasal değişmeler görülmektedir. Mayalanma, bazen de çürüme şeklinde gerçekleşebilmektedir. Fermantasyonun gerçekleşebilmesi için bazı ön koşullara ihtiyaç vardıseafoodplus.info ön koşullara örnek vermek gerekirse, öncelikle mayalanmanın gerçekleşebilmesi için oksidatif fosforilasyon durumunun olmaması gereklidir. Bu işlemde, glikoliz adı verilen yöntem sayesinde ATP üretimi sağlanmış olur. Fermantasyon olayında glikoz maddesinin oldukça önemli bir görevi bulunmaktadır. Glikoz maddesi, teker teker bütün hidrojenlerini kaybeder ve bu olay neticesinde de enerji açığa çıkmış olur. Fermantasyon olayı gerçekleşirken, ortamda oksijen bulunmaz. Glikoz fermantasyonunda, üretilmekte olan en sık basit bileşik, pirüvat adı verilen bileşiktir. Bunun dışında pirüvat bileşiğinden de türemiş bileşikler, sık bir biçimde üretilmektedir. Bu bileşikler arasında hidrojen, etanol, laktik asit ve bütrik asit gibi bileşikler bulunmaktadır.
Biyokimyasal bir süreç olan fermantasyonun, birçok farklı türü bulunmakla birlikte bazı fermantasyon türleri canlılarda da görülebilmektedir. Amino asit ve şeker fermantasyonu, canlılarda görülen fermantasyon türleri arasında yer alır. Fermantasyonun farklı türlerde isimler alırken, bu isimler fermantasyon sonucunda üretilen bileşiğe göre verilmektedir. Bu işlem sürecinde ATP üretimi, işlemin gerçekleşmesinde önemli derecede rol oynar. Mayalanma, biyokimyasal bir süreç içerisinde değerlendirildiğinde, bu işlem oksijenin bulunmadığı ortamlarda gerçekleşir. Fakat gıda sektöründe uygulanan fermantasyonlarda bu durum geçerli değildir. Gıda sektöründeki mayalanmalarda oksijene ihtiyaç duyulmaktadır.
Yazar:Erdoğan Gül