Брожение

БРОЖÉНИЕ анаэробный ферментативный окислительно-восстановит.процесс превращения органич. веществ, посредством к-рого организмы получают энергию, необходимую для жизнедеятельности. По сравнению с процессами, идущими в присутствии О², Б. – эволюционно более ранняя и энергетически менее выгодная форма извлечения энергии из питат. веществ. К Б. способны животные, растения и мн. микроорганизмы (нек-рые бактерии, микроскопич. грибы, простейшие растут только за счёт энергии, получаемой при Б.). Б. могут подвергаться спирты, органич. к-ты, аминокислоты, пурины, пиримидины, но чаще всего углеводы. В зависимости от сбраживаемого субстрата и путей его метаболизма (к-рые могут быть различны у разных организмов) в результате Б. образуются спирты (этанол и др.), органич. к-ты (молочная, масляная и др.), ацетон и нек-рые др. органич. соединения, CO², a при ряде Б. – мол. водород. Соответственно осн. образуемым продуктам различают спиртовое, молочнокислое, маслянокислое и др. виды Б. Отсюда получили назв. и нек-рые группы микроорганизмов (молочнокислые, пропионовокислые, маслянокислые бактерии), вызывающие Б. В отличие от аэробного и анаэробного дыхания, при к-ром синтез АТФ сопряжён с функционированием электронтранспортной цепи, при Б. имеет место только субстратное фосфорилирование.
Схема

Предположение о том, что превращение сахаров в этанол и СО² при спиртовом Б. происходит с участием дрожжей, было высказано ещё в 1837 (франц. исследователь Каньяр де ла Тур). Окончательно биол. природу Б. доказал Л. Пастер (1857), к-рый полагал, что процесс Б. присущ только целым живым клеткам микроорганизмов. Однако в 1897 Э. Бухнер установил, что сбраживание сахара происходит и под действием бесклеточных препаратов (сока), полученных путём разрушения дрожжевых клеток. Это открытие положило начало многочисл. работам по выделению и очистке ферментов. Позднее Г. Эмбден, О. Мейергоф и Я. О. Парнас показали, что экстракты мышц катализируют все реакции анаэробного процесса (получившего назв. гликолиз), ведущего к образованию из глюкозы молочной к-ты. У мн. организмов Б. составляет первый этап превращения органич. веществ, и образуемые продукты (чаще всего пируват) полностью окисляются при дыхании.

Б. играет большую роль в круговороте веществ в природе (анаэробная деградация органич. веществ, особенно целлюлозы). Нек-рые типы Б., вызываемых микроорганизмами, имеют важное практич. значение: спиртовое – в виноделии, пивоварении и в получении топлива; молочнокислое – для получения кисломолочных продуктов и молочной к-ты, а также при силосовании кормов; пропионовокислое – в сыроделии, ацетоно-бутиловое – для получения растворителей и т.д.