VL 14 Gährung 2

Question 1

Milchsäuregärung

Answer 1

Lactobacillus,
Streptococcus,
Bifidobacterium

Question 2

Alkoholische Gärung

Answer 2

Hefen,

Zymomonas

Question 3

Buttersäuregärung

Answer 3

Clostridium

Question 4

Lösungsmittelgärung

Answer 4

Clostridium

Question 5

Gemischte Säuregärung

Answer 5

Enterobakterien

Question 6

Propionsäuregärung

Answer 6

Propionibacterium

Question 7

Homoacetatgärung

Answer 7

Acetobacterium

Question 8

Gährformen der Enterobacteriaceae

Answer 8

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

Question 9

Gärprodukte E.coli

Answer 9

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.

Question 10

Gärbilanz von E.coli

Answer 10

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

Question 11

Pyruvat-Formiat Lyase

Answer 11

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.

Question 12

Gärbilanz von Enterobacter aerogenes

Answer 12

Butandiol-Typ

2 Glucose—> Butandiol + Laktat + Formiat + Ethanol +
2 CO2 + 2 H+

Energieausbeute: 2 ATP

fast keine Saurenprodukte
Hauptprodukte: Ethanol, Butandiol, CO2

Question 13

Butandiol-Gärung

Answer 13

Ausgangsmolekül: 2 Pyruvate
Produkt: 2,3 Butandiol

3 Enzyme sind beteiligt

1. Acetolactat- Synthase (ALS) CO2 Abspaltung
2. Acetolactat- Decarboxylase (ALDC) CO2 Abspaltung
3. 2,3-Butandiol- Dehydrogenase mit NADH+ H+

Question 14

IMViC-Test (Enterobakterien-Diagnostik)

Answer 14

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.

Question 15

API-Test

Answer 15

Analytischer Profil-Index

API 20E für Enterobacteriaceen

20 verschiedene Reaktionsräume
Auswertung nach 24H möglich

Question 16

Wie kann Pyruvate abgebaut werden?

Answer 16

1. Pyruvat- Dehydrogenase (an/aerobe Atmung)
2. Pyruvat- Decarboxylase (Alkoholische G.)
3. Laktat- Dehydrogenase (Milchsäure G.)
4. Pyruvat-Fd Oxidoreduktase (Buttersäure G.)
5. Pyruvat- Formiat-Lyase (Gemischte G.)
6. Acetolactat Synthase (Butandiol G.)

Question 17

Propionsäuregärung

Answer 17

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

Question 18

Propionibacteriaceae

Answer 18

• Gram-positive unbewegliche Stäbchen (Phylum Actinobacteria)
• strikt anaerob bis mikroaerotolerant
• besitzen Cytochrome und Katalase
• Vorkommen: Pansen, Darm, Labferment (Kälbermagen-Extrakt) - Isoliert aus Schweizer Käse

Question 19

Homoacetatgärung

Answer 19

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

Question 20

Bakterien im Dickdarm

Answer 20

E.coli
Enterococcus faecalis
Bacteroides spp.

Question 21

Pansen (Info)

Answer 21

100-150 L
anaerob
pH 6,5
39°C

Question 22

Pansen (Stoffwechsel)

Answer 22

Glucose wird aus Zellulose gewonnen

aus 57,5 Glucose entstehen:

• 65 Acetat
• 20 Propionat
• 15 Butyrat
• 60 CO2
• 35 Methan
• 25 H2O

Question 23

Stellung der Gärer in der Nahrungskette

Answer 23

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