Processus de fermentation lactique étape par étape et exemples

La fermentation lactique, aussi connu sous le nom Fermentation acide-lactique, C'est le processus de synthèse de l'ATP en l'absence d'oxygène qui effectue certains micro-organismes, y compris un type de bactéries appelées "bactéries acides-lactiques", qui se termine par l'excrétion d'acide lactique.

Il est considéré comme un type de "respiration" anaérobie et est également effectué par certaines cellules musculaires chez les mammifères lorsqu'ils fonctionnent fortement et à grande vitesse, plus élevés que la capacité de transport d'oxygène du système pulmonaire et cardiovasculaire.

Schéma de fermentation lactique (Source: Sjantoni / CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0) via Wikimedia Commons et modifié par Raquel Parada Puig)

The term "fermentation", in general, refers to the obtaining of energy (in the form of ATP) in the absence of oxygen, that is, in anaerobiosis, and lactic fermentation refers to the synthesis of ATP and the excretion of acid Lactic in anaérobiose, comme produits du métabolisme du glucose.

Équation de la production d'acide lactique à partir du glucose.

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Bactéries acides-crustiques

L'homme exploite les avantages de la fermentation lactique pour la production et la préservation des aliments pendant longtemps et, sans aucun doute, les bactéries acides-crustiques sont un pilier fondamental à cet effet.

Ceux-ci appartiennent à un groupe de bactéries assez hétérogène qui ont généralement des noix de coco et des bacilles; Ils sont à Gram positif, ne produisant pas des bactéries catalase, pas des sporulateurs, immobiles et anaérobies, capables de synthétiser l'acide lactique du pyruvate formé par une route glycolytique.

Ils appartiennent à différents genres, y compris Pédiocoque, Leuonostoc, Oenococcus et Lactobacillus, Parmi lesquels il existe des espèces homofermentatives et hétéroférateurs.

Les bactéries homofermentatives-lactitiques produisent, pour chaque molécule de glucose qu'ils consomment, deux molécules d'acide lactique; Les bactéries hétérofémentantes-acides-lactiques, en revanche, produisent une molécule d'acide lactique et un autre dioxyde de carbone ou éthanol, par exemple.

Processus de fermentation lactique (étape par étape)

La fermentation acide-lactique commence par une cellule (bactérienne ou muscle) consommant du glucose ou un type de sucre ou de glucides apparentés. Cette «consommation» se produit par la glycolyse.

- Voie glycolytique

Investissement ATP

Initialement, 2 ATP sont investis pour chaque molécule de glucose consommée, car celle-ci est phosphorylée par l'enzyme de l'hexoquinase pour abandonner le glucose 6-phosphate, qui est isomérisée au 6-phosphate fructose (glucose Enzyme 6-P isomérase) et revient à phosphorylate en fructose 1, 6-biphosphate (enzyme phosphofrucerquinase).

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Plus tard, le fructose 1.6-biphosphate est «coupé» en deux pour libérer deux phosphate de triosas appelés glycéraldéhyde 3-phosphate et dihydroxyacétone phosphate, réaction catalysée par une enzyme aldolase.

Ces deux sucres phosphorylés à 3 carbone sont interconvertibles les uns des autres par une enzyme de phosphate d'isomase triosa, il est donc considéré que, jusqu'à présent, chaque molécule de glucose consommée est convertie en deux molécules de glycéraldéhyde à 3 phosphates qui sont phosphorylées en 1,3 -bifosphoglycératiques.

La réaction précédente est catalysée par une enzyme appelée glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (GAPDH), qui nécessite la présence de la «puissance de réduction» du co-facteur NAD +, sans lequel il ne peut pas fonctionner.

Production ATP

À ce stade de l'itinéraire, 2 ATP ont été consommés pour chaque molécule de glucose, mais ces deux molécules sont «remplacées» par la réaction catalysée par l'enzyme phosphoglycératique kinase, qui convertit tous les 1,3-bifosphoglycérate dans le 3-phosphoglycérate et le 2ATP sont synthétisées.

Chaque 3-phosphoglycérate est converti en 2-phosphoglycérate par une enzyme phosphoglycératique mutasa et cela, à son tour, sert de substrat pour l'enzyme inolase, qui le déshydrate et le fait phosphoenolpiruvate.

Avec chaque molécule de glucose consommée, 2 molécules de pyruvate et 2 molécules d'ATP sont produites, car le phosphoenolpiruvate est un substrat de l'enzyme pyruvate de chêne, qui catalyse le transfert d'un groupe phosphoryle de phosphoénolpyruvate.

- Fermentation lactique et régénération du NAD+

Le pyruvate, une molécule à 3 carbone, est converti en acide lactique, une autre molécule de 3 carbone, par une réaction de réduction qui consomme une molécule NADH pour chaque molécule de pyruvate, régénérant le NAD + "inversé" dans la réaction glucolitique catalysée par l'achatdh.

Le remplacement des molécules des employés NAD + ne conduit pas à une production supplémentaire de molécules ATP, mais permet de répéter le cycle glycolytique (tant qu'il y a des glucides disponibles) et 2 ATP pour chaque glucose consommé au glucose consommé de glucose consommé pour chaque glucose consommé au glucose consommé pour chaque glucose consommé au glucose pour chaque glucose consommé pour le glucose pour chaque glucose consommé pour le glucose pour chaque glucose consommé pour chaque glucose consommé pour chaque glucose consommé de glucose pour chaque glucose consommé pour chaque glucose pour chaque glucose.

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La réaction est catalysée par une enzyme appelée lactate déshydrogénase et est plus ou moins comme ceci:

2C3H3O3 (Piruvato) + 2 NADH → 2C3H6O3 (acide lactique) + 2 NAD+

Exemples de processus dans lesquels se produit la fermentation lactique

- Dans les cellules musculaires

La fermentation lactique dans les cellules musculaires est courante après une séance d'exercice après plusieurs jours d'inactivité. Cela devient évident parce que la fatigue musculaire et la douleur ressenties par l'athlète sont associées à la présence d'acide lactique dans les cellules.

Image de 5132824 en www.Pixabay.com

Alors que les cellules musculaires font de l'exercice et des réserves d'oxygène épuisées (le système cardiovasculaire et respiratoire ne peut pas couvrir avec le transport de l'oxygène nécessaire), ceux-ci commencent à fermenter (respiration sans oxygène), libérant de l'acide lactique qui peut s'accumuler.

- Produit alimentaires

La fermentation acide lactique réalisée par différentes espèces de bactéries et de champignons est utilisée par l'homme dans le monde entier pour la production de différents types d'aliments.

Ce métabolisme par lequel différents micro-organismes sont caractérisés sont essentiels à la préservation économique et la production d'une grande quantité de nourriture, car le pH acide obtenu par eux inhibe généralement la croissance d'autres micro-organismes potentiellement nocifs ou pathogènes.

Ces aliments comprennent le yaourt, la choucroute (chou fermenté), les cornichons, les olives, différents légumes marinés, différents types de fromage et de laits fermentés, de l'eau de Kéfir, des viandes et des céréales fermentées, entre autres.

Le yaourt

Le yaourt est un produit fermenté dérivé du lait et est produit grâce à la fermentation de ce liquide animal par un type de bactéries acides-crustiques, généralement de l'espèce Lactobacillus bulgaricus soit Lactobacillus acidophilus.

Yaourt (image de Kamila211 sur www.Pixabay.com)

Ces micro-organismes convertissent les sucres présents dans le lait (y compris le lactose) en acide lactique, de sorte que le pH diminue (il est acidifié) dans ce liquide, modifiant sa saveur et sa texture. La texture la plus forte ou la plus liquide des différents types de yaourt dépend de deux choses:

1. De la production concomitante d'exopolisaccharides par les bactéries fermentatives, qui agissent comme des agents épaissants
2. De coagulation qui résulte de la neutralisation des charges négatives sur les protéines du lait, comme un effet du changement de pH généré par la production d'acide lactique, qui les verse complètement insolubles

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Légumes fermentés

Dans ce groupe, nous pouvons trouver des produits tels que les olives conservées dans la saumure. Les préparatifs à base de chou tels que le chucrut ou le kimchi coréen sont également inclus, tout comme les cornichons marinés et le jalapeño mexicain.

Viandes fermentées

Cette catégorie comprend des saucisses telles que Chorizo, Furt, Salami et Sopssatta. Les produits qui se caractérisent par leurs saveurs particulières en plus de sa capacité de conservation élevée.

Poissons et fruits de mer fermentés

Comprend différents types de poissons et de crustacés qui généralement mélangés à la pâte ou au riz, comme c'est le cas du plan en Tahilanie.

Légumineuses fermentées

La fermentation lactique appliquée aux légumineuses est une pratique traditionnelle dans certains pays asiatiques. Le miso, par exemple, est une pâte faite de soja fermenté.

Graines fermentées

Dans la cuisine africaine traditionnelle, il existe une grande variété de produits fabriqués à la base de graines fermentées telles que Sumbala ou Kenkei. Parmi ces produits se trouvent certains condiments et même des yaourts à base de céréales.

Les références

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