
【机】 lactic homofermentation
【化】 ethylidene lactic acid; lactic acid; nancic acid
【医】 alpha-hydroxypropionic acid; ethylidene lactic acid; hydracrylic acid
lactic acid; oxypropionic acid; sarcolactic acid
homogeneity
【计】 homo-
ferment; yeastiness; zymosis
【化】 fermentation; zymohydrolysis; zymolysis
【医】 fermentation; zymo-; zymosis
乳酸同质发酵(Lactic Acid Homolactic Fermentation)是指特定微生物(主要是乳酸菌)在厌氧条件下,将葡萄糖等可发酵糖类几乎完全转化为单一产物——乳酸的生物代谢过程。其核心特点是代谢途径专一、产物纯净(乳酸占比通常超过90%),属于同型发酵(Homolactic Fermentation)的典型代表。
代谢路径单一:该过程严格遵循糖酵解途径(EMP途径)。葡萄糖经一系列酶促反应分解为丙酮酸后,在乳酸脱氢酶(LDH)催化下,直接还原为乳酸,不产生其他主要终产物(如乙醇、二氧化碳或乙酸)。其简化反应式为: $$ ce{C6H12O6 -> 2 CH3CHOHCOOH} $$ 来源:微生物生理学通用教材
关键微生物:主要由同型乳酸发酵菌实现,如乳杆菌属(Lactobacillus)中的德氏乳杆菌(L. delbrueckii)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)以及部分乳球菌(Lactococcus)等。这些菌株拥有高度特化的酶系统,确保代谢流向乳酸高效转化。
来源:国际乳品科学联合会(IDF)报告
厌氧必要性:该过程严格依赖无氧环境。氧气会抑制乳酸脱氢酶活性,并可能触发细菌的呼吸代谢,导致产物谱改变(如转向混合酸发酵)。
来源:应用与环境微生物学期刊
乳酸同质发酵在食品工业中至关重要:
来源:食品生物技术手册
来源:食品保存技术综述
来源:国际益生菌与益生元科学协会(ISAPP)共识声明
区别于乳酸同质发酵,乳酸异质发酵(Heterolactic Fermentation)会通过磷酸酮醇酶途径(PK途径)分解葡萄糖,产物除乳酸外还包括乙醇、二氧化碳和/或乙酸。例如明串珠菌属(Leuconostoc)进行的发酵即属此类,常见于开菲尔、某些酸面团发酵中。
来源:比较微生物代谢学专著
乳酸同质发酵(同型乳酸发酵)是乳酸发酵的一种类型,指微生物通过糖酵解途径将葡萄糖等糖类完全转化为乳酸的过程,不产生其他副产物。以下是其核心要点:
代谢原理
糖类通过糖酵解(EMP途径)分解为丙酮酸,随后在乳酸脱氢酶催化下直接还原为乳酸。此过程不释放二氧化碳,且每分子葡萄糖仅生成2分子ATP。
关键特征
典型微生物
包括乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Streptococcus)等,例如:
应用领域
广泛用于食品工业,如酸奶、泡菜、青贮饲料的生产,通过快速产酸抑制杂菌生长。
对比异型乳酸发酵:异型发酵会同时生成乳酸、乙醇、CO₂等,且代谢途径为磷酸戊糖途径(HMP途径),能量产出更低(1 ATP/葡萄糖)。
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