Peamine erinevus homolaktilise ja heterolaktilise kääritamise vahel seisneb selles, et homolaktilise fermentatsiooni käigus muundub üks glükoosimolekul kaheks piimhappemolekuliks, samas kui heterolaktilise fermentatsiooni korral moodustab üks glükoosimolekul piimhappe, süsinikdioksiidi ja etanooli.
Käärimine on ainevahetusprotsess, mille käigus orgaanilised molekulid muutuvad hapeteks, gaasideks või alkoholideks. See protsess toimub hapniku või mõne muu elektronide transpordiahela puudumisel. Fermentatsiooniprotsessi põhiülesanne on NAD+ regenereerimine NADH-st, et seda saaks uuesti kasutada glükolüüsiprotsessis. Kääritamist on kahte peamist tüüpi: piimhappekääritamine ja etanooliga kääritamine.
Mis on piimhappekääritamine?
Piimhappekäärimine on bioloogiline protsess, mille käigus glükoos või sarnane suhkrumolekul muundatakse rakuenergiaks ja metaboliidiks laktaadiks. Siin võib suhkrumolekuliks olla kas glükoos või mõni muu kuue süsinikuga suhkrumolekul. Kasutada võib ka disahhariide, näiteks sahharoosi. Laktaat on piimhape lahuses. Piimhappekäärimine on anaeroobne protsess, mis toimub mõnedes bakterites ja loomarakkudes, sealhulgas lihasrakkudes.
Mis on homolaktiline fermentatsioon?
Homolaktiline fermentatsioon on ühe glükoosimolekuli muundamine kaheks piimhappemolekuliks. See on heterolaktilise fermentatsiooni vastand. Homolaktilise fermentatsiooni protsessis osalevad homofermentatiivsed bakterid, mis võivad muuta glükoosi kaheks laktaadimolekuliks, ja seda keemilist reaktsiooni kasutatakse substraadi tasemel fosforüülimise läbiviimiseks, et saada kaks ATP molekuli. Reaktsioon on järgmine:
Glükoos + 2 ADP + 2Pi → 2 laktaati + 2 ATP
Homlaktilise fermentatsiooniprotsessi käigus redutseeritakse püruvaat laktaatdehüdrogenaasi ensüümi juuresolekul laktaadiks või piimhappeks. Seda protsessi nimetatakse "homo-", kuna selle tulemusena saadakse lõppsaadusena üks hapet.
Joonis 01: piimhappekääritamine
Üldiselt nimetatakse piimhappebakterite liike, mis võivad läbi viia homolaktilist kääritamist, homofermenteerijateks. Need bakterid võivad glükolüütilise raja kaudu toota peamiselt piimhapet. Kõige levinumad bakterivormid, mis seda protsessi läbi saavad, on Lactococcus lactis, Streptococcus liigid ja termobakterite liigid.
Mis on heterolaktiline fermentatsioon?
Heterolaktiline kääritamine on ühe glükoosi molekuli muundamine piimhappemolekuliks, süsinikdioksiidiks ja etanooliks. See on homolaktilise fermentatsiooni vastupidine protsess. See protsess hõlmab heterofermentatiivseid baktereid, mis on võimelised tootma vähem laktaati ja vähem ATP-d, kuid nad võivad toota mitmeid muid tooteid, sealhulgas etanooli ja süsinikdioksiidi. Selle protsessi keemiline reaktsioon on järgmine:
Glükoos + ADP + 2Pi → laktaat + etanool + CO2 + ATP
Mõned heterofermentatiivsete bakterite näited on Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bifermentous ja Leconostoc lactis.
Mis vahe on homolaktilise ja heterolaktilise fermentatsiooni vahel?
Käärimine on oluline bioloogiline protsess. On kahte tüüpi etanooli kääritamine ja piimhappekääritamine. Lisaks võib piimhappekääritamise jagada kahte rühma: homolaktiline ja heterolaktiline fermentatsioon. Peamine erinevus homolaktilise ja heterolaktilise kääritamise vahel on see, et homolaktilise kääritamise korral muundub üks glükoosimolekul kaheks piimhappemolekuliks, samas kui heterolaktilise fermentatsiooni korral moodustab üks glükoosimolekul piimhappe, süsinikdioksiidi ja etanooli.
Lisaks on homolaktilisel kääritamisel kõrge ATP produktsioon võrreldes heterolaktilise fermentatsiooniga. Peale selle hõlmab homolaktiline fermentatsioon homofermentereid, sealhulgas Lactococcus lactis, Streptococcus liike ja termobakteriliike, samas kui heterolaktiline fermentatsioon hõlmab heterofermentereid, sealhulgas Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bifermentous ja Leconostoc lactis.
Allpool olev infograafik koondab homolaktilise ja heterolaktilise kääritamise erinevused tabelina.
Kokkuvõte – homolaktiline vs heterolaktiline fermentatsioon
Käärimine on oluline bioloogiline protsess. On kahte tüüpi etanooli kääritamine ja piimhappekääritamine. Lisaks võib piimhappekääritamise jagada kahte rühma: homolaktiline ja heterolaktiline fermentatsioon. Peamine erinevus homolaktilise ja heterolaktilise fermentatsiooni vahel on see, et homolaktilise kääritamise korral muundub üks glükoosimolekul kaheks piimhappemolekuliks, samas kui heterolaktilise fermentatsiooni korral moodustab üks glükoosimolekul piimhappe, süsinikdioksiidi ja etanooli.
