VL 14 Gährung 2 Flashcards
Milchsäuregärung
Lactobacillus,
Streptococcus,
Bifidobacterium
Alkoholische Gärung
Hefen,
Zymomonas
Buttersäuregärung
Clostridium
Lösungsmittelgärung
Clostridium
Gemischte Säuregärung
Enterobakterien
Propionsäuregärung
Propionibacterium
Homoacetatgärung
Acetobacterium
Gährformen der Enterobacteriaceae
Gram-negative Stäbchen
Meist beweglich (peritriche Flagellen)
Fakultativ anaerob (aerobe/anaerobe Atmung oder Gärung)
Oxidase-negativ (nur Chinol-Oxidasen in aeroben Atmungsketten)
Zwei Gährungstypen:
Escherichia-Typ = Säure-Typ
Enterobacter-Typ: Butandiol-Typ
Gärprodukte E.coli
Säure-Typ pH sinkt bis auf 4,2 ab.
Acetat, Formiat, Pyruvate-Formiat-Lyase Laktat, Succinat, Fumerat-Reduktase H+ und Ethanol
Säure-Abbau erfolgt mit Formiat-Hydrogen-Lyase
Formiat + H+ —-> H2 + CO2, wenn sich Formiat ansammelt.
Gärbilanz von E.coli
Glucose + CO2 —-> Acetat + Formiat + Succinat + 4 H+
Glucose + H2O —-> Acetat + 2 Formiat + Ethanol + 3 H+
Energieausbeute: ∆G0 ́ = -200 bis -260 kJ/mol
2 bis 3 ATP pro Glucose
Pyruvat-Formiat Lyase
ein Schlüsselenzym
spaltet Pyruvate zu Acetyl-CoA + Formiat
Reaktion an sich unmöglich, aber das Enzym hat ein Glycyl-Radikal, welches die Reaktion auf radikalischer Ebene ermöglicht.
Gärbilanz von Enterobacter aerogenes
Butandiol-Typ
2 Glucose—> Butandiol + Laktat + Formiat + Ethanol +
2 CO2 + 2 H+
Energieausbeute: 2 ATP
fast keine Saurenprodukte
Hauptprodukte: Ethanol, Butandiol, CO2
Butandiol-Gärung
Ausgangsmolekül: 2 Pyruvate
Produkt: 2,3 Butandiol
3 Enzyme sind beteiligt
- Acetolactat- Synthase (ALS) CO2 Abspaltung
- Acetolactat- Decarboxylase (ALDC) CO2 Abspaltung
- 2,3-Butandiol- Dehydrogenase mit NADH+ H+
IMViC-Test (Enterobakterien-Diagnostik)
ein Schnell-Test, der Enterobacter unterscheiden kann
I. für den Indol-Test auf Indolbildung
M. für die Methylrot-Probe zum Nachweis von Säurebildung
V. für den Voges-Proskauer-Test auf Acetoinbildung
i. ist ein Füllsel zum besseren Aussprechen
C. für den Test auf Citratverwertung.
API-Test
Analytischer Profil-Index
API 20E für Enterobacteriaceen
20 verschiedene Reaktionsräume
Auswertung nach 24H möglich
Wie kann Pyruvate abgebaut werden?
- Pyruvat- Dehydrogenase (an/aerobe Atmung)
- Pyruvat- Decarboxylase (Alkoholische G.)
- Laktat- Dehydrogenase (Milchsäure G.)
- Pyruvat-Fd Oxidoreduktase (Buttersäure G.)
- Pyruvat- Formiat-Lyase (Gemischte G.)
- Acetolactat Synthase (Butandiol G.)
Propionsäuregärung
Typische Gärung von Propionibacteriaceae
Substrate:
- Glucose, Saccharose, Laktose, Pentosen, …
- Laktat, Malat, Glycerin, … (Gärprodukte)
3 Laktat —> 1 Acetat + 1 CO2 + 2 Propionat +
H2O ∆G0 ́ = -162 kJ/mol
Propionibacteriaceae
- Gram-positive unbewegliche Stäbchen (Phylum Actinobacteria)
- strikt anaerob bis mikroaerotolerant
- besitzen Cytochrome und Katalase
- Vorkommen: Pansen, Darm, Labferment (Kälbermagen-Extrakt) - Isoliert aus Schweizer Käse
Homoacetatgärung
Oxidativer Ast:
Glucose+2H2O—> 2 Acetat+ 2H+ + 2 CO2 +8[H]
Reduktiver Ast:
2CO2 +8[H]—> Acetat + H+ +2 H2O
Summe: 3 Acetat und 4 ATP
∆G0 ́ = -310 kJ/mol; 4 ATP/Glucose
Bakterien im Dickdarm
E.coli
Enterococcus faecalis
Bacteroides spp.
Pansen (Info)
100-150 L
anaerob
pH 6,5
39°C
Pansen (Stoffwechsel)
Glucose wird aus Zellulose gewonnen
aus 57,5 Glucose entstehen:
- 65 Acetat
- 20 Propionat
- 15 Butyrat
- 60 CO2
- 35 Methan
- 25 H2O
Stellung der Gärer in der Nahrungskette
Primär Gärer:
Verdauen Saccaride, Proteine und Fette zu
- Laktat, Ethanol, Succinat, Propionat,
- H2, CO2, Acetat
Sekundär Gärer:
verdauen -Lacctat, … zu -H2, CO2, Acetat
Nur möglich mit methanogene Archaea
