
【醫】 enzymosis
enzyme
【化】 enzyme; zyme
【醫】 ascus ase; biocatalyst; enzyme; ferment; zymase; zyme; zymin; zymo-
ferment; yeastiness; zymosis
【化】 fermentation; zymohydrolysis; zymolysis
【醫】 fermentation; zymo-; zymosis
酶性發酵(Enzymatic Fermentation)是一種由特定酶類催化的生物化學過程,指在無氧或微氧條件下,微生物或細胞通過酶促反應将有機物質(如碳水化合物)分解為乙醇、乳酸、二氧化碳等代謝産物的現象。該過程在自然界和工業中普遍存在,例如酵母菌将葡萄糖轉化為酒精(C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂),乳酸菌将乳糖轉化為乳酸。
從生物化學機制分析,酶性發酵依賴于脫羧酶、脫氫酶等關鍵酶系的活性。例如,酒精發酵中,丙酮酸脫羧酶催化丙酮酸生成乙醛,隨後乙醇脫氫酶将其還原為乙醇。這一過程與氧化磷酸化的能量轉化路徑存在顯著差異,僅産生2分子ATP(三磷酸腺苷)。
工業應用方面,酶性發酵廣泛應用于:
曆史文獻顯示,酶性發酵理論的形成可追溯至19世紀巴斯德的微生物發酵研究。現代生物工程通過基因編輯技術優化酶活性,如CRISPR改造的畢赤酵母菌株(《自然·生物技術》2023年刊載)。
“酶性發酵”是指由酶作為主要催化劑驅動的發酵過程。以下從定義、原理和應用三方面詳細解釋:
酶性發酵強調酶在反應中的主導性,可能直接利用純化酶制劑,而非依賴微生物的代謝活動。例如,工業生産中通過添加澱粉酶加速谷物糖化,屬于典型的酶性發酵。
酶通過降低反應活化能,高效促進有機物分解或轉化。例如:
這種催化具有專一性,且反應條件溫和(如常溫、常壓),適合食品加工等場景。
酶性發酵通過酶的定向催化實現高效、可控的物質轉化,是生物工程和現代工業的重要技術基礎。與微生物發酵相比,其優勢在于反應速度更快、産物純度更高。
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