Потреба дріжджів у живильних речовинах

Про потребу дріжджів у живильних речовинах роблять висновок по їх хіміч­ному складу, який залежить від живильного середовища, умов культивування дріж­джів та їх фізіологічних властивостей. Середній елементарний склад дріжджової клітини (%): вуглець 47, водень 6,5, кисень 31, азот 7,5-10, фосфор 1,6-3,5. Вміст інших елементів незначний (%): кальцію 0,3-0,8, калію 1,5-2,5, магнію 0,1-0,4, на­трію 0,06-0,2, сірки 0,2. У дріжджах знайдені мікроелементи (мкг/кг); залізо 90-350, мідь 20-135, цинк 100-160, молібден 15-65.

У пресованих дріжджах міститься 68-76% води і 32-24% сухих речовин. В залежності від стану колоїдів у дріжджовій клітині може бути 46-53% внутріш­ньоклітинної вологи І 22-27% міжклітинної. При зміні загальної вологості дріж­джів змінюється співвідношення між кількістю внутрішньоклітинної І міжклітин­ної вологи. Видалення 85% води із дріжджів при температурі не вище 50°С майже не впливає на їх життєдіяльність.

Сухі речовини дріжджів складаються із 23-28% органічних речовин і 5-7% золи. Склад органічних речовин такий (%): білку 13-14, глікогену 6-8, целюлози 1,8-2 та жиру 0,5-2.

Білок. Дріжджі містять у собі в середньому 50% сирого білку в перерахунку на сухі речовини і біля 45% істинного (справжнього) білку. У склад сирого білку входять всі сполуки азоту, до яких відносяться похідні нуклеїнових кислот, - пури­нові та пірімідінові основи, азот вільних амінокислот.

Глікоген. При відсутності живильних речовин у середовищі глікоген пере­творюється в спирт та диоксид вуглецю.

Поряд із глікогеном міститься трегалоза - дуже мобільний резервний вуглевод, який обумовлює стійкість хлібопекарських дріжджів. Вміст трегалози збільшуєть­ся із зменшенням азоту і при рН нижче 4,5.

------------------------------------------------------------------------------------------ Спиртові дріжджі ---------

Жир. До складу жиру входять в основному олеїнова, ліноленова та пальмі­тинова кислоти. Він містить 30-40% фосфатидів.

Зола. Зола складається із таких основних оксидів (%): Р₂О₅ - 25-60, К₂О -23-40, СаО - 1-8, MgO - 4-6, Na₂O - 0,05-2, SO₃ - 0,5-6, SiO₂ - 1-2, Fe₂O₃ - 0,05-0,7.

Фосфор міститься переважно у вигляді органічних і неорганічних орто-, піро-і метафосфатів. Вони входять у склад молекул нуклеїнових кислот, фосфоліпідів та коферментів типу аденозинфосфатів і тіаміну. Так, ядерна речовина клітини (нук-леопротеїди) містить фосфор у вигляді ортофосфату. У вигляді ортофосфату фос­фор входить також у склад флавінових ферментів, у вигляді пірофосфату - у бага­тьох коферментів (кодегідрази та карбоксил ази). У вигляді різних сполук фосфор бере важливу участь у енергетичних процесах клітини.

Сірка входить до складу дуже важливих сполук - амінокислот (цистеїн, цис-тин, метіонин та глютатіон) і вітамінів (біотин, аневрин). У ферментах сірка знахо­диться у вигляді сульфідних та тіолових груп.

Залізо міститься у цитохромах, цитохромоксидазі, пероксидазі, каталазі та ін­ших ферментах, які беруть участь у процесах дихання. Воно сприяє дії й інших ферментів (зимогеназа, пірофосфатаза).

Магній активує багато фосфатазів та енолазу. Іони магнію впливають на збе­рігання активності ферментів при нагріванні. Магній і марганець прискорюють за­своювання дріжджами глюкози. Вплив магнію тим більший, чим нижча концентра­ція глюкози у середовищі. У живильних середовищах повинно міститися 0,02-0,05% магнію у вигляді сульфату. Процеси бродіння регулюються зміною концентрації іонів магнію в результаті приєднання його до органічних речовин.

Калій необхідний не тільки як живильний елемент, а також і як стимулятор розмноження дріжджів. Стимулююча дія пояснюється суттєвою роллю його в оки­слювальному фосфорилюванні та в процесах гліколізу. Переміщення неорганічного фосфору всередину клітини специфічно стимулюється калієм. Калій активує дріж­джову альдолазу, необхідний для дії ферменту піруваткарбоксилази і впливає так само, як і азот та сірка, на ліпідний обмін дріжджових клітин.

Кальцій відіграє роль активатора у мікробній клітині і знаходиться у ній як у вільному стані, так і у зв'язаному - із протеїнами, вуглеводами та ліпідами. іони Са²⁺ можуть зв'язуватися із АТФ поряд із Mg²⁺ та Мп²⁺. Кальцій є кофактором транскето-лази хлібопекарських дріжджів та інгібітором деяких ферментів, наприклад, пірофо-сфотази, енолази та аденозинтрифосфатази. При підвищеному солей кальцію

пригнічується розмноження дріжджів, знижується накопичення в них глікогену та підвищується вміст стеринів. Так, при вмісті до 40 мг на 1л середовища стиму­люється розмноження дріжджів, при більшому вмісті воно пригнічується.

Мікроелементи, Вони мають важливе значення для розмноження та жит­тєдіяльності дріжджів, входячи до складу ферментів, вітамінів та інших сполук, які беруть участь у їх синтезі. Мікроелементи впливають на швидкість та характер різних біохімічних процесів. Наприклад, кобальт стимулює розмноження дріжджів, підвищує вміст у клітинах азотистих речовин небілкової природи, перш за все ДНК, РНК та вільних амінокислот. Він стимулює також синтез вітамінів - ри-

бофлавіна та аскорбінової кислоти. Стимулююча дія мікроелементів пояснюється тим, що вони утворюють із ферментами металоорганічні і внутрішньокомплексні сполуки. Отримуваний ефект залежить від міцності зв'язку ферменту із молеку­лою субстрату або активування субстрату у проміжному активному комплексі.

Вітаміни та інші фактори росту. Для нормального розвитку і спиртового бро­діння дріжджі потребують вітамінів, які є кофакторами багатьох ферментів. Цукро-міцети частково можуть синтезувати всі вітаміни, окрім біотину, який обов'язково повинен бути у живильному середовищі.

Ненасичені жирні кислоти із 18 атомами вуглецю, особливо олеїнова, також є важливими ростовими факторами. Стимулююча дія олеїнової кислоти спостеріга­ється тільки при малій її концентрації, яка не перебільшує 0,5 мг/мл. При збіль­шенні концентрації ріст дріжджів набагато сповільнюється.

Види і джерела живлення

Розрізняють екзогенне і ендогенне живлення дріжджів: при екзогенному жив­ленні речовини поступають у клітину із зовнішнього середовища, при ендогенному дріжджі використовують (в основному при голодуванні) свої резервні речовини: глікоген, трегалозу, ліпіди, азотисті сполуки.

Вуглецеве живлення. Дріжджі (Saccharomyces cerevisiae) використовують вуг­лець із різних органічних сполук: глюкози, фруктози (Д-форми), манози, галактози. Пентози Saccharomyces cerevisiae не асимілюють. При відсутності гексоз джерелом вуглецю можуть бути також гліцерин, маніт, етиловий та інші спирти, органічні кислоти (молочна, оцтова, яблучна, лимонна).

Треба враховувати поліауксію - послідовність споживання різних джерел вуг­лецю. При періодичному культивуванні в першу чергу споживаються глюкоза і фру­ктоза. Послідовність засвоєння жирних кислот залежить від раси дріжджів та скла­ду цих кислот. Наприклад, оцтова кислота перешкоджає споживанню молочної, а молочна - гліколевій. Оцтова кислота і глюкоза засвоюються одночасно. Як прави­ло, у першу чергу засвоюється із суміші те джерело вуглецю, яке забезпечує більшу швидкість розмноження дріжджів.

При безперервному культивувані дріжджів із збільшенням швидкості розба­влення середовища у ньому залишається більше того вуглецевого компонента, який засвоюється останнім.

Різні види дріжджів неоднаково реагують на асиміляцію одних і тих же речо­вин. Наприклад, дикі дріжджі Cand. parapsilosis добре споживають галактозу, a Cand. clausseni зовсім її не засвоює. Дріжджі Sacch. cerevisiae починають зброджувати галактозу тільки на другу добу.

Дицукриди, із яких спиртові дріжджі використовують мальтозу і цукрозу, по­передньо гідролізуються відповідними ферментами дріжджів до моноцукридів. При переході від анаеробних умов до аеробних послаблюється здатність дріжджів збро­джувати глюкозу і мальтозу, а інвертазна активність їх підвищується у 2,5 рази. Дрі­жджі споживають мальтозу тільки при відсутності у середовищі глюкози і фруктози. Мальтоза зброджується майже повністю під час стаціонарної фази росту дріжджів.

~------ •-------------------------------------------------------------------------------- Спиртові дріжджі--------

Органічні кислоти мають важливе значення у метаболізмі вуглецю, енерге­тичному обміні мікроорганізмів, у синтетичних та дисимиляційних процесах. Ви­користання кислот жирного ряду як джерел вуглецю залежить від виду і раси дріж­джів, концентрації кислоти, довжини її вуглецевого ланцюжка та ступеня електро­літичної дисоціації. Добрими субстратами є кислоти із довжиною вуглецевого лан­цюжка від С₂ до С₄ (оцтова, піровиноградна, молочна, масляна та ін.) при порівня­но низькій їх концентрації. Калійні солі кислот, які мають у молекулі від 2 до 5 атомів вуглецю, стимулюють ріст дріжджів у 1,4-3,3 раза сильніше у порівнянні із відповідними кислотами.

Жирні кислоти із середньою довжиною вуглецевого ланцюжка (від С₆ до у меншій мірі використовуються дріжджами і тільки при їх дуже низькій концент­рації (0,02-0,05%). При більш високій концентрації розвиток дріжджів пригнічу­ється. Жирні кислоти із 12-17 атомами вуглецю в молекулі засвоюються вибірково в залежності від. роду І виду дріжджів.

Усякий із проміжних продуктів циклу Кребса (піровиноградна, лимонна, ян­тарна, фумарова, яблучна кислоти) можуть бути єдиним джерелом вуглецю для життєдіяльності дріжджів.

Азотне живлення. Дріжджі можуть синтезувати всі амінокислоти, які вхо­дять у склад білка, безпосередньо із неорганічних азотистих речовин при ви­користанні джерелом вуглецю органічних сполук - проміжних продуктів розпаду вуглеводів, які утворюються при диханні і зброджуванні.

Дріжджі Sacch. cerevisiae засвоюють тільки дві форми азоту: аміачний та органі­чних речовин. Ці мікроорганізми ефективно використовують азот сульфату амонію, сечовини, аміачних солей оцтової, молочної, яблучної і янтарної кислот. У присутно­сті зброджувальних цукрів аміачні солі для дріжджів є джерелом тільки азоту; але ж при використанні його звільняються кислоти, які змінюють рН середовища. Аміач­ний азот споживається дріжджами краще, ніж азот багатьох амінокислот.

Амінокислоти - одночасно є джерелом азоту і вуглецю, останній засвоюється із кетокислот, які утворюються в результаті відщеплення аміногруп. Можлива і без­посередня асиміляція амінокислот із поживного середовища, яке містить їх повний набір та який-небудь зброджуваний цукор. Внаслідок цього знижуються витрати цукрів на живлення дріжджів і дещо збільшується вихід спирту при зброджуванні. Внаслідок асиміляції амінокислот забезпечується синтез білка, в тому числі І ферментів, активуються деякі ферменти, які уже є у клітинах дріжджів, при­скорюється процес брунькування дріжджових клітин.

Для використання органічного азоту (амінокислот, амідів) більшості дріжджам необхідні вітаміни (біотин, пантетенова кислота, тіамін, піридоксин та ін.). Дріж­джі не засвоюють такі азотисті сполуки, як білки, бетаїн, холін, пурини й аміни у вигляді етиламіну, пропіл-і бутиламіну. Пептиди займають середню позицію між амінокислотами і білками.

Використання дріжджами пептидів зменшується із підвищенням їх складності. Деяка кількість пептидів у середовищі поряд з іншими формами азоту сприяє за­своєнню амінокислот.

На утворення 10 млрд дріжджових клітин витрачається азоту в умовах анаеро­біозу 66-77 мг, в умовах аеробіозу 37-53 мг. Про умови культивування та фізіологі­чний стан дріжджів можна довідатися з вмісту у них азоту, що залежить від складу середовища, кількості додатково введених живильних речовин та від раси дріж­джів. У дріжджах, одержаних на спиртових заводах, міститься загального азоту 7-10% (інколи до 12%) на сухі речовини.

Фосфорне живлення. В анаеробних умовах дріжджі засвоюють фосфор голо­вним чином у початковий період зброджування - 80-90% від максимальної кілько­сті у дріжджах. Молоді дріжджі, які енергійно розмножуються, більш багаті фос­фором у порівнянні з дріжджами старими, які не брунькуються. Наприклад, після 6 годин бродіння дріжджі містять 2,15% фосфору на сухі речовини, а в кінці бродін­ня -тільки 1%.

У суслі із крохмалевмісної сировини є достатня кількість фосфорвмісних спо­лук, які засвоюються дріжджами, а у мелясному суслі їх недостатньо і необхідно додавати ортофосфорну кислоту, або Інші джерела фосфорного живлення.

ІНШІ ФАКТОРИ

Швидкість розмноження дріжджів залежить від різниці осмотичного тиску у дріжджовій клітині й у суслі: чим вона більша, тим швидше розмножуються дріж­джі. Внаслідок цього дріжджі мають більш активний фізіологічний стан при збро­джуванні меляси двохпотоковим способом у порівнянні із

Якщо спиртові дріжджі оброблені ультразвуком, то активність інвертази у них зростає у декілька разів і в деяких випадках стимулюється їх швидкість росту. Дією на хлібопекарські дріжджі ультразвуку частотою 425 кГц протягом 1 години підви­щується їх бродильна енергія і підйомна сила на 15-18%; при частоті 380 і 740 кГц вміст ергостерину підвищується на 45-60%.

Під впливом у винних дріжджів підвищується бродильна, у хлі-

бопекарських - мальтазна активність. Після опромінення ультрафіолетовими про­менями дріжджі втрачають здатність синтезувати лейцин, ізолейцин та валін. Так були отримані мутанти, які не утворюють ізоамілового та Ізобутилового спиртів. Після обробки хлібопекарських дріжджів ультрафіолетовим промінням та етиленІ-міном одержані мутанти, мальтозна активність яких у 2-5 разів вища, ніж контро­льних дріжджів.

Спирти, ефіри і слабі розчини лугів розчиняють ліпоїдні речовини дріжджо­вих клітин. Спирти навіть у невеликих концентраціях (3-4%) затримують бру­нькування дріжджів. Проте в безперервному потоці зброджувального середовища дріжджі здатні розмножуватися при відносно високій концентрації спирту (7-8 об.%) і продовжують зброджувати цукри до концентрації спирту 11-12 об.%. Розмножен­ня дріжджів при безперервному зброджуванні залежить головним чином від вмісту живильних речовин і менше від концентрації спирту у бражці.

Формалін, кислоти і солі важких металів належать до плазматичних отрут. Невелика кількість формаліну (0,09%) порушує нормальну життєдіяльність дріж-

------------------------------------------------------------------------------------------ Спиртові дріжджі -----------

джів, а доза 0,001% гальмує їх брунькування. Часто дози речовин, які знижують бродильну енергію дріжджів, значно вищі тих, що затримують брунькування.

Сульфітна, азотиста і фтористоводнева кислоти та їх солі у дуже малих конце­нтраціях перешкоджають нормальному росту дріжджів: діоксид сірки при концен­трації 0,0025%, нітрити - 0,0005%. Якщо в мелясі міститься 0,02% діоксиду сірки, то якість дріжджів значно погіршується - вони швидко темніють, знижуються їх підйомна сила та стійкість при зберіганні.

У розчинах сірчаної кислоти концентрацією 0,35-0,6% через 15 хв усі клітини дріжджів зберігають життєдіяльність, через 24 години нараховують тільки 2% мер­твих клітин. Молочнокислі бактерії у 0,15%-ному розчині сірчаної кислоти уже через 2 години гинуть, а у 0,5%-ному розчині протягом такого ж часу гинуть усі бактерії. Дикі дріжджі можуть витримувати дію 1,3%-ного розчину сірчаної кисло­ти протягом 2 годин.

Вільні органічні кислоти спричиняють на дріжджі більшу інгібуючу дію, ніж їх солі. Леткі органічні кислоти навіть у незначних концентраціях пригнічують розмноження дріжджів та прискорюють їх відмирання. Найбільш сильні інгібі­тори - масляна і капронова кислоти. Особливо чутливі дріжджі до летких ор­ганічних кислот при зниженні рН середовища до 4. У цих умовах через добу у дріжджовій популяції спостерігають велику кількість плазмолІзованих клітин та бруньок.

У випадку великого засіву (120-150 млн. клітинна 1 мл) бражки 5,1 коефі­цієнт розмноження дріжджів раси В у контрольному варіанті 2,1, а у випадку, коли вміст масляної кислоти 0,02% - 1,2, капронової 0,02% - 1,15. Кількість мертвих клітин дріжджів рас В і Я складала 21-52%. У присутності пропіонової кислоти коефіцієнт розмноження дріжджів рас В і Я в 1,5, а кількість мертвих клітин - у 2 рази менша, ніж у контрольному варіанті.

Мурашина кислота знижує коефіцієнт розмноження дріжджів, але не викли­кає відмирання клітин. Оцтова кислота порівняно слабкий інгібітор.

Під час зброджування синтетичного середовища Рідер із 13% цукрози дрі­жджами рас В і Я спостерігають зниження виходу спирту при таких концентраціях летких органічних кислот у зброджувальному середовищі (%): масляної 0,045, кап­ронової 0,055, мурашиної 0,09, пропіонової 0,12 і оцтової 0,45. У цих же умовах не знижується спиртоутворення у дріжджів Г-176 і Г-202. Вказаним концентраціям кислот у 22%-ному мелясному суслі відповідає такий їх вміст у мелясі (%): масля­ної 0,2, капронової 0,5 і оцтової 2,0. У більшості випадків у мелясі органічних ки­слот значно менше, і тільки Інколи вміст мурашиної і пропіонової кислот близький до концентрацій, при яких знижується вихід спирту.

У присутності масляної і капронової кислот процес утворення вищих спиртів у значній мірі блокується незалежно від раси дріжджів.

Деякі важкі метали у дуже малих концентраціях вбивають дріжджові клітини (срібло - 0,000001; мідь - 0,005%), а при концентраціях, які не визначаються хімі­чним аналізом, гальмують ріст дріжджів. Бактерицидна дія важких металів зале­жить від складу середовища, його кислотності, температури і густини дріжджової

популяції. Наприклад, солі міді у кислих середовищах більш отруйні, солі срібла виявляють більш сильну бактерицидну дію у вигляді аміачних розчинів.

У випадках присутності фурфурола у зброджувальному середовищі змен­шується кількість клітин, що брунькуються, і їх розмір. Навіть при незначному вмісті фурфуролу знижується мальтазна та зимазна активність виділених із дозрі­лої мелясної бражки дріжджів.

Сульфонол у невеликих концентраціях (70-100 г на 1 т меляси) не впливає на життєдіяльність дріжджів і пригнічує молочнокислу мікрофлору. Хлор, хлорне вап­но, марганцевокислий калій сильно окислюють органічні речовини і руйнують їх.

У бражці із підвищеним вмістом іонів Са, Mg, Fe у дріжджових клітинах втра­чається водна оболонка, у зв'язку з чим зменшується іонна сфера та електричний заряд на поверхні клітин і створюються умови для аглютинації дріжджів.

Спиртові раси дріжджів мають від'ємний електрокінетичний потенціал: від -7 до -13 мВ, внаслідок чого вони адсорбують на своїй поверхні меланоїдини з пози­тивним потенціалом. Якщо рН середовища знижується, електрокінетичний потен­ціал меланоїдинів підвищується і в зв'язку з цим збільшується ступінь адсорбції їх на дріжджових клітинах. Меланоїдини надають дріжджам темного кольору, сприя­ють відмиранню дріжджових клітин і зниженню їх ферментативної активності, зо­крема активності інвертази і каталази. Якщо у забродженому середовищі міститься від 0,005 до 0,3 г меланоїдинів у 100 мл, то через 24 години популяція дріжджів зменшується в 1,3-2 рази.

Десорбція забарвлених речовин із поверхні дріжджової клітини проходить ін­тенсивно при рН промивної води вище 9. При рН біля 3 забарвлені речовини не десорбуються.

Багато які ферменти дріжджів активуються у присутності незначної кількості сульфігідрильних сполук, які мають SH-групи, таких як цистеїн, глютатіон. Ці спо­луки легко перетворюються одна в іншу, мають важливе значення в активуванні та регулюванні багатьох окисно-відновних і гідролітичних ферментів, які визначають життєдіяльність та обмінні процеси мікроорганізмів.

SH-групи відіграють важливу роль у ланцюгу окисно-відновних реакцій і є необхідною ланкою у передачі електрона від суксинату до кисню повітря через цитохром. Активність багатьох дегідрогеназ, флавінових І піридоксинових ферме­нтів зв'язана із наявністю у молекулі вільних SH-rpyn.

Відновлений глютатіон і цистеїн прискорюють спиртове бродіння внаслідок того, що SH-групи тіолових ферментів відновлюються і ці ферменти беруть участь у аеробному і анаеробному окисленні цукрів. Але застосування цих дорогих речо­вин економічно недоцільно, а їх замінником може бути використаний дріжджовий автолізат.

БІОХІМІЯ БРОДІННЯ ТА ДИХАННЯ АНАЕРОБНИЙ РОЗПАД ВУГЛЕВОДІВ

Ферментативна дисиміляція вуглеводів в анаеробних умовах, яка проходить із виділенням енергії і приводить до утворення продуктів неповного окислення, на­зивається бродінням. У цьому процесі акцептором водню є органічні сполуки, які утворюються в реакціях окислення (наприклад, оцтовий альдегід при спиртовому бродінні); кисень у цих реакціях не бере участь.

Схема хімічних перетворень під час спиртового бродіння глюкози подана на рис. 6.1.

1. Утворюються фосфорні ефіри цукрів. Під дією ферменту гексокінази та
аденілових кислот, які є донорами і акцепторами фосфорної кислоти, глюкоза пе­
ретворюється у глюкопіранозо-6-фосфат. Аденілові кислоти у дріжджах містяться
у вигляді аденозинтрифосфату (АТФ). Гекзокіназа каталізує перенесення однієї фо­
сфорної групи із АТФ на глюкозу. При цьому АТФ перетворюється у АДФ, а зали­
шок фосфорної кислоти приєднується у місці шостого атома вуглецю. Дія ферме­
нту активується ^іонами магнію. Схоже проходить перетворення Д-фруктози і Д-
манози. Глюкокіназна реакція визначає швидкість процесу бродіння.

2. Глюко-6-фосфат під дією ферменту глюкозофосфатізомерази ізомеризується
- перетворюється у фруктозо-6-фосфат. Реакція зворотня і зсунута в бік фруктозо-
6-фосфату.

3. Фруктозо-6-фосфат під дією ферменту фосфофруктокінази приєднує у міс­
ці першого атома вуглецю другий залишок фосфорної кислоти за рахунок АТФ і
перетворюється у фруктозо-1,6-дифосфат. Ця реакція практично незворотня. Мо­
лекула цукру переходить у оксоформу і стає лабільною, здатною до подальшого
перетворення, бо послаблюється зв'язок між третім і четвертим атомами вуглецю.

4. Під дією ферменту альдолази, яка активується іонами Zn²⁺, Co²⁺ та Са²⁺,
фруктозо-1,6-дифосфат розпадається на дві фосфотриози - 3-фосфогліцериновий
альдегід та фосфодіоксиацетон. Ця реакція зворотня.

5. Поміж фосфотриозами відбувається реакція ізомеризації, яка каталізується
ферментом триозофосфатізомеразою. Рівновага встановлюється при 95% 3-фос-
фогліцеринового альдегіду і 5% фосфодіоксиацетону.

6. В індукційний період, поки ще не утворився оцтовий альдегід, як проміж­
ний продукт, поміж двома молекулами 3-фосфогліцеринового альдегіду під дією
ферменту альдегідмутази за участі молекули води проходить реакція дисмутації.

При цьому одна молекула фосфогліцеринового альдегіду відновлюється, утво­рюючи фосфоглІцерин, інша окислюється у 3-фосфогліцеринову кислоту. Фосфог-ліцерин у подальших реакціях участі не бере і після відщеплення фосфорної кис­лоти є побічним продуктом спиртового бродіння.

Під час сталого процесу окислення 3-фосфогліцеринового альдегіду у 3-фос­фогліцеринову кислоту проходить складним шляхом. Спочатку він перетворюється в 1,3-дифосфогліцериновий альдегід, приєднуючи залишок неорганічної фосфор­ної кислоти, потім під дією ферменту триозофосфатдегідрогенази у присутності

НАД (нікотинамідадєніндинуклеотиду) окислюється в 1,3-Дифосфогліцеринову ки­слоту. НАД, яка вступає у сполуку із специфічним білком, утворює анаеробну дегідрогеназу, яка має здатність віднімати водень безпосередньо від фосфогліцери-нового альдегіду та інших органічних сполук.

7. За допомогою ферменту фосфотрансферази залишок фосфорної кислоти,
який містить макроергічний зв'язок, передається із 1,3-дифосфогліцеринової кис­
лоти на АДФ з утворенням АТФ та 3-фосфогліцеринової кислоти. Енергія, яка зві­
льнюється при окисленні фосфогліцеринового альдегіду, резервується в АТФ.

8. Під дією ферменту фосфогліцеромутази 3-фосфогліцеринова кислота ізо­
меризується у 2-фосфогліцеринову кислоту.

9. У результаті віддачі води, внаслідок перерозподілу внутрішньомолекуляр-
ної енергії, 2-фосфогліцеринова кислота перетворюється у фосфоенолпіровиног-
радну кислоту, яка має мікроергічний зв'язок. Реакцію каталізує енолаза, яка акти­
вується іонами Mg²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺. Максимальна дія енолази виявляється в інтервалі
рН 5,2-5,5. При рН 4,2 молекули енолази агрегуються, а при рН 3-4 незворотньо
денатуруються.

 

10. Під дією ферменту фосфотрансферази у присутності іонів К⁺ залишок фо­
сфорної кислоти передається від фосфоенолпіровиноградної кислоти на АДФ, ене­
ргія при цьому резервується у АТФ.

11. Утворена енолпіровиноградна кислота перетворюється у більш стабільну
кетоформу.

12. Під дією ферменту карбоксилази від піровиноградної кислоти відщеп­
люється діоксид вуглецю і утворюється оцтовий альдегід.

13. Фермент алкогольдегідрогеназа переносить водень із відновленого
на оцтовий альдегід, в результаті чого утворюється етиловий спирт і реге­
нерується НАД.