Fermentación

Alcohol de fermentación

En la respiración aeróbica, el aceptor final de electrones es una molécula de oxígeno, el O2. Si se produce la respiración aeróbica, se producirá ATP utilizando la energía de los electrones de alta energía transportados por NADH o FADH2 a la cadena de transporte de electrones. Si la respiración aeróbica no ocurre, el NADH debe ser reoxidado a NAD+ para su reutilización como transportador de electrones para que la glucólisis continúe. ¿Cómo se hace esto? Algunos sistemas vivos utilizan una molécula orgánica como aceptor final de electrones. Los procesos que utilizan una molécula orgánica para regenerar NAD+ a partir de NADH se denominan colectivamente fermentación. Por el contrario, algunos sistemas vivos utilizan una molécula inorgánica como aceptor final de electrones; ambos métodos son un tipo de respiración celular anaeróbica. La respiración anaeróbica permite a los organismos convertir energía para su uso en ausencia de oxígeno.

El método de fermentación utilizado por los animales y algunas bacterias como las del yogur es la fermentación láctica (Figura 4.20). Esto ocurre de forma rutinaria en los glóbulos rojos de los mamíferos y en el músculo esquelético que tiene un suministro insuficiente de oxígeno para permitir que continúe la respiración aeróbica (es decir, en los músculos utilizados hasta el punto de fatiga). En los músculos, el ácido láctico producido por la fermentación debe ser eliminado por la circulación sanguínea y llevado al hígado para su posterior metabolización. La reacción química de la fermentación del ácido láctico es la siguiente:

Ecuación de fermentación

La fermentación es un proceso metabólico en el que un organismo convierte un hidrato de carbono, como el almidón o un azúcar, en un alcohol o un ácido. Por ejemplo, la levadura realiza la fermentación para obtener energía convirtiendo el azúcar en alcohol. Las bacterias realizan la fermentación convirtiendo los hidratos de carbono en ácido láctico. El estudio de la fermentación se denomina zimología.

El término «fermentar» procede del latín fervere, que significa «hervir». La fermentación fue descrita por los alquimistas de finales del siglo XIV, pero no en el sentido moderno. El proceso químico de la fermentación se convirtió en objeto de investigación científica hacia el año 1600.

La fermentación es un proceso natural. La gente utilizaba la fermentación para elaborar productos como el vino, el hidromiel, el queso y la cerveza mucho antes de que se comprendiera el proceso bioquímico. En las décadas de 1850 y 1860, Louis Pasteur se convirtió en el primer zimurgista o científico que estudió la fermentación cuando demostró que ésta era causada por células vivas. Sin embargo, Pasteur fracasó en sus intentos de extraer de las células de levadura la enzima responsable de la fermentación. En 1897, el químico alemán Eduard Buechner molió levaduras, extrajo líquido de ellas y descubrió que el líquido podía fermentar una solución azucarada. El experimento de Buechner se considera el inicio de la ciencia de la bioquímica y le valió el Premio Nobel de Química de 1907.

Ejemplos de fermentación

La fermentación se debe a la acción de diminutos microbios naturales, que colonizan y cultivan todo, desde nuestro aparato digestivo hasta los alimentos y bebidas que ingerimos, pasando por este colorido manantial de Yellowstone que se ve en la imagen superior.

Sin embargo, han mantenido una relación incómoda con nosotros desde su descubrimiento en el siglo XVII. Los beneficios de los microbios -especialmente en la cadena alimentaria-, inicialmente asociados a enfermedades, sólo han empezado a conocerse y divulgarse recientemente.    Sin estos útiles microorganismos, la conversión básica de carbohidratos en alcoholes y ácidos, a la que nos referimos como fermentación, no podría tener lugar.

Ahora se hace hincapié en la incorporación de una gama más amplia de alimentos fermentados a nuestra dieta para favorecer la salud y la nutrición en general. Sin embargo, muchas de las herramientas y técnicas tradicionales utilizadas para producir estos alimentos son ahora menos conocidas.

Los microbios utilizan los carbohidratos (azúcares, como la glucosa) como fuente de energía para su supervivencia. Para hacer uso de esa energía, sustancias químicas orgánicas como el trifosfato de adenosina (ATP) la entregan cuando es necesario a cada parte de una célula.

Importancia de la fermentación

La fermentación es la descomposición anaeróbica catalizada por enzimas de un compuesto rico en energía (como un hidrato de carbono en dióxido de carbono y alcohol o en un ácido orgánico) por la acción de microorganismos (como bacterias o levaduras) que se produce de forma natural y se utiliza habitualmente en la producción de diversos productos (como alimentos, bebidas alcohólicas y productos farmacéuticos), especialmente mediante el control de la actividad enzimática microbiana.

A continuación, el vino se somete a una larga fermentación que da lugar a un alto contenido de alcohol (entre el 15 y el 17%) y a un vino seco.-Kim Marcus Sin embargo, el panda no es como la mayoría de los herbívoros, ya que su tubo digestivo contiene bacterias y protozoos que descomponen mediante fermentación los materiales vegetales difíciles de digerir.-Miriam Levine Helbok Durante la fermentación de un fermento, la levadura produce alcohol, dióxido de carbono y compuestos de azufre, todos los cuales contribuyen al sabor único del pan.-J. Kenji Alt La mantequilla fermentada se elabora con nata en la que ha comenzado la fermentación, es decir, la conversión de los azúcares de la leche en ácido láctico.