Биохимияда ферментация теориясы – алкогольдік және сүт қышқылдық ашыту процестерін зерттеу. Пастер микробиологиялық негізін дамытты, ауру теориясын құрды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Биохимиялық ұғым
Biochemistry concept
Биохимияда ашыту теориясы табиғи ашыту процестерінің, әсіресе алкогольдік және сүт қышқылы ашытудың тарихи модельдерін зерттеуді білдіреді. Теорияға елеулі үлес қоскан тұлғалардың қатарында Юстус фон Либиг және Луи Пастер бар, соңғысы өз тәжірибелеріне сүйене отырып, ашыту процесінің толығымен микробтық негізін жасады. Пастердің ашыту жөніндегі жұмысы кейіннен аурудың микробтық теориясын дамытуға әкелді, ол спонтанды жаралу туралы ұғымды жоққа шығарды. Ашыту процесі Пастердің қалыптасқан теориялары пайда болғанға дейін тарих бойы кеңінен қолданылғанмен, оның жатқандағы биологиялық және химиялық процестері толыққанды түсініксіз болды. Қазіргі заманда ашыту түрлі алкогольді сусындар, тағамдық өнімдер және дәрі-дәрмектерді өндіруде қолданылады.
In biochemistry, fermentation theory refers to the historical study of models of natural fermentation processes, especially alcoholic and lactic acid fermentation. Notable contributors to the theory include Justus Von Liebig and Louis Pasteur, the latter of whom developed a purely microbial basis for the fermentation process based on his experiments. Pasteur's work on fermentation later led to his development of the germ theory of disease, which put the concept of spontaneous generation to rest. Although the fermentation process had been used extensively throughout history prior to the origin of Pasteur's prevailing theories, the underlying biological and chemical processes were not fully understood. In the contemporary, fermentation is used in the production of various alcoholic beverages, foodstuffs, and medications.
Ферментацияның жалпы сипаттамасы
Ферментация – оттегі жетіспейтін жағдайда қантты қышқылдарға, газдарға немесе спирттерге айналдыратын анаэробтық метаболизм процесі. Ашытқылар және көптеген басқа микроорганизмдер ферментацияны тірі қалу үшін қажетті анаэробтық тыныс алуды жүзеге асыру үшін пайдаланады. Адам организмі де кейде ферментация процестерін жүргізеді, мысалы, ұзақ қашықтыққа жүгіргенде; ұзақ физикалық күш салу кезінде бұлшық еттерде сүт қышқылы жиналады. Адам организмінде сүт қышқылы АТФ өндіретін ферментацияның қосалқы өнімі болып табылады, ол энергияны өндіреді, соның арқасында организм оттегінің сіңуі жеткілікті жылдамдықта жүргізіле алмайтын жағдайларда да жаттығуды жалғастыра алады. Ферментация аэробтық тыныс алуға қарағанда аз АТФ береді, бірақ ол әлдеқайда жылдам жүреді. Адамдар ферментацияны шамамен б.з.д. 5000 жылдан бері саналы түрде қолданып келеді, мұны Иранның Загрос таулары аймағында табылған, шарап жасау процесінде кездесетін микроорганизмдердің қалдықтары бар құмыралар дәлелдейді.
Fermentation is the anaerobic metabolic process that converts sugar into acids, gases, or alcohols in oxygen starved environments. Yeast and many other microbes commonly use fermentation to carry out anaerobic respiration necessary for survival. Even the human body carries out fermentation processes from time to time, such as during long distance running; lactic acid will build up in muscles over the course of long term exertion. Within the human body, lactic acid is the by product of ATP producing fermentation, which produces energy so the body can continue to exercise in situations where oxygen intake cannot be processed fast enough. Although fermentation yields less ATP than aerobic respiration, it can occur at a much higher rate. Fermentation has been used by humans consciously since around 5000 BCE, evidenced by jars recovered in the Iran Zagros Mountains area containing remnants of microbes similar those present in the wine making process.
Тарих
Пастердің ашыту туралы зерттеулеріне дейін, оның кейбір алдын алағы бәсекелес түсініктер болған. Ашыту теориясына елеулі әсер еткен ғалымдардың бірі Юстус фон Либиг болды. Либиг ашытуды көбінесе ашытқының ауа мен суға ұшырауының нәтижесінде болатын ыдырау процесі деп санаған. Бұл теория Либигтің басқа ыдырайтын заттардың, мысалы, шіріген өсімдіктер мен жануарлардың бөліктерінің қантпен ашытқы сияқты әрекеттесетінін байқауымен нығайтылды. Яғни, альбумин тәрізді заттардың (яғни суда еритін белоктардың) ыдырауы қантты спиртке айналдырды. Либиг 1873 жылы қайтыс болғанға дейін осы пікірде болды. Пастер бұрын заттардың химиялық құрылымы мен сыртқы түрі арасындағы байланысты табуға тырысқан, ал оптикалық белсенді амил спирті оның ұсынған «заңына» сәйкес болмады. Бұл байқаулар Пастерге болашақ тәжірибелер үшін жұмыс гипотезасын ұсынды. Пастер микроорганизмдерді өз зертханасында өсірді. Ол жаңа сүтке өсірген үлгіні қосып, сүт қышқылының ашыту процесін жылдамдатты. Кейін Феликс Пуше өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарында спонтанды түрде жұмыртқа жасай алатын «пластикалық күштер» бар екенін айтты, және осы жұмыртқалардан жаңа организмдер дүниеге келді.
Prior to Pasteur's research on fermentation, there existed some preliminary competing notions of it. One scientist who had a substantial degree of influence on the theory of fermentation was Justus von Liebig. Liebig believed that fermentation was largely a process of decomposition as a consequence of the exposure of yeast to air and water. This theory was corroborated by Liebig's observation that other decomposing matter, such as rotten plant and animal parts, interacted with sugar in a similar manner as yeast. That is, the decomposition of albuminous matter (i. e. water soluble proteins) caused sugar to transform to alcohol. Liebig held this view until his death in 1873. Pasteur had previously been attempting to derive connections between substances' chemical structures and external shape, and the optically active amyl alcohol did not follow his expectations according to the proposed 'law'. These observations provided Pasteur with a working hypothesis for future experiments. Pasteur then cultivated the microorganisms in a culture with his laboratory. He was then able to accelerate the lactic acid fermentation process in fresh milk by administering the cultivated sample to it. Later on, Felix Pouchet argued for the existence of 'plastic forces' within plant and animal debris capable of spontaneously generating eggs, and new organisms were born from these eggs.