Fermentazione: differenze tra le versioni

La '''fermentazione''' è una [[via metabolica]] che permette agli esseri viventi di ricavare [[energia]] da particolari [[Composto organico|molecole organiche]] ([[carboidrati]] o raramente [[amminoacidi]]) in assenza di [[ossigeno]]. Infatti parte dell'energia liberata dalla trasformazione chimica viene immagazzinata in [[Adenosina trifosfato|ATP]] (adenosina trifosfato).{{Chiarire|2=Non è così anche per il catabolismo aerobico?}} La [[Resa (chimica)|resa]] energetica delle fermentazioni, in cui il prodotto finale non viene completamente [[Ossidazione|ossidato]], è molto inferiore rispetto all'ossidazione [[Aerobiosi|aerobica]] completa dello stesso [[Substrato (biochimica)|substrato]].

Dal punto di vista strettamente chimico, la ''fermentazione'' è una [[Dismutazione (chimica)|disproporzione]], ovvero un'[[ossidoriduzione]] in cui la stessa molecola viene in parte ossidata ed in parte [[Riduzione (chimica)|ridotta]]. I [[carboidrati]] sono le principali [[Molecola|molecole]] fermentabili.<br />Oltre alla ''fermentazione'', inIn assenza di ossigeno sono possibili altri processi;, oltre alla fermentazione: alcuni batteri usano anche la [[respirazione anaerobica]], in cui l'[[Accettore di elettroni|accettore finale di elettroni]] è una [[Composto inorganico|sostanza inorganica]] diversa dall'ossigeno ([[Solfato|ione solfato]], [[Nitrato|ione nitrato]], ecc.).

Data la grande importanza che le ''fermentazioni'' svolgono nella preparazione di parecchi [[alimenti]] e anche nella loro degradazione, il termine ''fermentazione'' è stato ampiamente usato per indicare una qualsiasi [[Microbiologia alimentare|trasformazione catalizzata da un microrganismo]]. Talvolta il termine è ancora usato in questo senso.

Il termine ''"fermentazione''" deriva dal latino "''fervere"'' (ribollire), termine usato per indicare l'aspetto del [[mosto]] durante la preparazione del [[vino]].

Nella maggior parte delle fermentazioni il [[metabolita]] di partenza è uno [[Carboidrati|zucchero]] o un altro composto in cui il [[Stato di ossidazione|numero di ossidazione]] medio del carbonio è zero, in quantopertanto il carbonio stesso vienepuò essere in parte ossidato ed in parte ridotto.

* la rigenerazione del [[Nicotinammideadenindinucleotide|NAD⁺]], dal [[NADH|NADH + H⁺]] che viene ossidato.

Nella prima parte, la [[glicolisi]], il [[glucosio]] viene trasformato in due molecole di [[acido piruvico]] (CH₃ CO COOH ) con contemporanea produzione di due molecole di [[Adenosina trifosfato|ATP]] e due molecole di [[NADH]] + H⁺. L'ATP è una molecola ad alto contenuto energetico subito disponibile per le varie necessità della cellula. Nella seconda parte, la cellula provvede alla rigenerazione del NAD⁺. Il NADH + H⁺, nella sua forma ridotta, rappresenta una grossa fonte d'energia, circa 2,5 ATP, che per essere utilizzata richiede la presenza d'ossigeno., Inma in assenza d'ossigeno, il NADH + H⁺ ridotto deve essere liberato del suo prezioso carico senza ricavarne energia. Le varie fermentazioni differiscono per il modo in cui il NAD⁺viene rigenerato.

Confrontando i [[Stato di ossidazione|numeri di ossidazione]] dei singoli atomi di carbonio della molecola di acido lattico (-3; 0; +3) con il numero di ossidazione del carbonio nel glucosio (0), si nota come la stessa molecola sia stata in parte ossidata e in parte ridotta ([[Dismutazione (chimica)|disproporzione]]). È questa [[ossidoriduzione]] interna che fornisce l'[[energia]] fissata nelle due molecole di ATP.

:(Ac. piruvico + NADH → Ac. lattico + NAD⁺)

Questo si nota nella produzione di [[aceto]]: essa avviene dopo la [[fermentazione alcolica]] ed è dovuta a [[microrganismi aerobi]] del genere [[Acetobacter]] e [[Mycoderma]] che sfruttano aerobicamente proprio il catabolita (etanolo) finale della fermentazione alcolica.

Insieme delle reazioni operate dai microrganismi nei [[rumine |prestomaci]] dei [[Ruminantia|ruminanti]] in grado di rendere disponibile sotto forma di molecole digeribili o direttamente assimilabili gli alimenti introdotti con la dieta. Si parla di "fermentazione" e non di "[[digestione]]" perché la grandissima maggioranza delle reazioni chimiche che operano nei prestomaci è di tipo fermentativo e di "ruminale" perché proprio all'interno del rumine avvengono in modo massivo, anche se non in via esclusiva. Queste reazioni sono meglio conosciute nei ruminanti domestici ([[bovini]], [[Pecora |pecore]], [[Capra hircus|capre]]) mentre sono meno indagate quelle dei ruminanti selvatici. Esse inoltre avvengono in modo simile in tutti gli [[Erbivoro|erbivori]] anche se all'interno di organi diversi; ad esempio nel [[cavallo]] e nel [[coniglio]], specie erbivore sprovviste di uno stomaco concamerato, le reazioni avvengono prevalentemente nell'[[intestino cieco]].

In molte culture le fermentazioni hanno fornito importanti strumenti per la [[trasformazione agroalimentare|trasformazione degli alimenti]] aumentandone i valori nutrizionali e la [[Conservazione degli alimenti|conservabilità]].

Altri formaggi [[Maturazione del formaggio|maturano]] utilizzando [[via metabolica|vie metaboliche]] diverse dalla fermentazione.