solufermentaatioista

Solufermentaatioista viittaa solujen fermentatiivisiin metaboliareitteihin hapettomissa oloissa, joissa glykolyysistä saatava pyruvaatti käsitellään uudelleen NAD⁺-n palauttamiseksi ja glykolyysin jatkamiseksi. Näillä reiteillä solu pyrkii tuottamaan energiaa ilman tehokasta oksidatiivista metaboliaa, ja ne ovat keskeisiä sekä mikrobien että eläinsolujen tiloissa, joissa happi on rajallinen tai nopeasti vaihtuva.

Yleisimmät solufermentaatioiden muodot ovat maitohappokäyminen (pyruvaatti → maitohappo, NAD⁺-n palauttaminen) ja alkoholikäyminen (pyruvaatti → etanoli + hiilidioksidi, NAD⁺-n palauttaminen). Lisäksi joidenkin bakteerien ja eläinten soluissa voi esiintyä monipuolisia sekvenssejä, kuten mixed-acid fermentation, jossa pyruvaatti jalostuu useisiin hapoista kuten asetaatti, formiaatti ja succinaatti. Fermentaatioiden energiantuotanto on rajallinen: yksi glukoosi tuottaa vain noin kaksi ATP:tä, mutta se takaa jatkuvan energianpolttoaineen hapettomissakin oloissa.

Solufermentaatioilla on merkittävä rooli biologisissa prosesseissa ja teollisuudessa. Esimerkiksi maitohappokäyminen antaa lihaksille nopeasti käytettävää energiaa kovassa rasituksessa, ja alkoholikäyminen sekä hiivojen fermentaatio ovat olennaisia leivän, oluen ja jogurtin tuotannossa. Bioteknologiassa fermentaatiota hyödynnetään muun muassa biosynteesissä ja biojalostuksessa.

Historiallisesti solufermentaatioiden tutkimus kiinnittyi 1800-luvun lopulla Pasteurin havaintoihin siitä, että mikrobitoiminta aiheuttaa fermentaatiota, ei pelkän hapen läsnäoloa.