خميره کېدنه (موره کېدل)

د ويکيپېډيا، وړیا پوهنغونډ له خوا
و اصلی برخی ته ورشی د پلټنې ځای ته ورټوپ کړی

خميره کېدنه، د «ميتابوليزم» (د غذا بدلون) يوه پروسه ده چې د «اينزايم» د عمل له لارې په عضوي پوړونو کې کیمياوي بدلونونه منځ ته راوړي. په «بايوشيمي» کې يې يو محدود تعريف د اکسيجن په نه شتون کې له «کاربوهايډريټس» څخه د توانايۍ د را ايستلو په توګه شوی. د خوراک په توليد کې بيا په پراخه توګه هرې هغې پروسې ته ويل کېږي، په کومه کې چې په يوه خوراکي يا څښاکي ماده کې «کوچني ژوندي موجودات» (مايکرواورګانيزم، هغه موجودات چې يواځې په مايکروسکوپ لیدل کېږي) فعاليتونه د غوښتنې وړ بدلونونه جوړوي. د خمېره کېدلو علم ته د «زيمولوژي» نوم ورکړل شوی. [۱]

په مايکرو اورګانيزم کې، خمېره کېدنه د هوا له شتون پرته په فعال ډول د مغذي موادو د تجزيې له لارې د «ادنوزين ټريفوسفاټ» (ATP) د توليدولو لومړۍ وسيلې دي. انسانانو له لومړيو ډبرينو عصرونو راهيسې له خميره کېدلو څخه د خوراکي او څښاک توکو د توليد لپاره کار اخيست. د بېلګې په ډول، خمېره کيدل د خوندي کولو لپاره په داسې پروسو کې کارول شوي دي، کومې چې د لبنياتو تيزاب توليدوي، کوم چې په داسې تروشو خوراکونو کې موندل کېږي، لکه اچار شوي بادرنګ، کومبوچا، کيمچي او مستې، همدا راز د شرابو او بيرو په څېر د الکولي مشروباتو د توليدولو لپاره کار ځینې اخستل شوی. صنعتي تخمير په پراخه کچه د کيمياوي توکو، له ژونديو توکو ايستل شويو سون توکو، اينزايمونو، پروټينونو او درمليزو توکو د توليد لپاره د ميکروبونو د کارولو پروسه ده. خميره کيدل د انسانانو په ګډون د ټولو ژويو د هاضمې په ماشين کې منځ ته راځي.  [۲]

تعريفونه[سمول]

لاندې د تخمير یا خمېره کېدو ځينې تعرفيونه دي. دا تعريفونه له رسمي څخه نيولې، بيا تر عمومي استعمال او ډېرو علمي تعريفونو پورې رانغاړي.[۳]

  1. د مايکرو اورګانيزمونو له لارې د خوراک د خوندي کولو لارې چارې (عام استعمال).
  2. هر ډول د پراخې کچې ميکروبي پروسه چې له هوا سره او له هوا پرته تر سره کېږي (عام تعريف چې په صنعت کې کارول کېږي، دې ډول ته صنعتي تخمير هم وايي).
  3. هره هغه پروسه چې الکولي مشروبات يا تيزابي لبنياتو محصولات توليدوي (عام استعمال).
  4. هر ډول د انرژۍ خوشې کولو ميتابوليکه پروسه، کوم چې يواځې له هوا پرته حالاتو کې منځ ته راځي (تر يو بريده علمي).
  5. هر ډول ميتابوليکه پروسه، کوم چې له خوږو يا نورو ژونديو ماليکولونو څخه انرژي خوشې کوي، د اکسيجن يا اليکترون د لېږد نظام ته اړتيا نه لري او عضوي ماليکول د اليکترون د وروستي منونکي په توګه کاروي (زیات علمي).

بيالوژيکي دنده[سمول]

د هوا د تنفس کولو تر څنګ، خميره کېدل هغه طريقه ده چې له ماليکولونو څخه انرژي راباسي. دا طريقه په ټولو باکترياوو او «يوکاريوټونو» کې يواځينۍ شريکه طريقه ده. له همدې امله دا د «ميتابوليزم» تر ټولو زړه لاره ده، د ډېرو لرغونو چاپېريالونو لپاره مناسبه ده، کومې چې په ځمکه کې د بوټو له ژوند څخه مخکې وې، په دې معنا چې په اتموسفير کې د اکسیجن له منځ ته راتلو هم مخکې.[۴]

خميره کوونکې ماده، کومه چې «فنګس» (يو ډول نبات دی، پپونک هم فنګس بلل کېږي، يو ډول جراثيم يا ميکروب دی) ته ورته دی، نږدې په ټولو هغو چاپېريالونو کې منځ ته راځي، کوم چې ميکروبونو ته وده ورکوي، د تازه مېوو له پوستکي نيولي د خزنده ګانو تي لرونکو تر کولمو پورې او بيا تر ژورو بحرونو پورې. خميره کوونکې ماده له بورې څخه غني ماليکونه بدلوي (ماتوي)، تر څو له هغې څخه ايتانول «يو ډول شراب» او کاربن ډای اکسايډ توليد کړي.  [۵][۶]

د لوړو ژوندیو موجوداتو په ټولو حجرو کې د خميره کېدو (موره کېدو یا تومنه کېدو) تګلارې شته. په تي لرونکو عضوي موجوداتو کې خميره کېدل د سختو تمرينونو د ساعتونو په اوږدو کې کله چې د اکسيجن مهيا کېدل محدود وي، منځ ته راځي او په دې توګه د لبنياتو د تيزابو د جوړېدو لامل ګرځي. په هغو ژويو کې چې د ملا تير نه لري، خمېره کېدل همدا راز «سکسينيټ» او «الانين» هم توليدوي.[۷][۸]

خميره کوونکې باکترياوې په بوټو يا ژويو کې د «ميتان» د توليدولو په برخه کې مهمه ونډه لري، د غوايانو له وازدو څخه نيولې بيا د ناوليو اوبو تر هضموونکو او د تازه اوبو تر خړې پورې. دوی هايډروجين، کاربن ډای اکسايډ، فارميټ او اسيټيټ او کاربوکسايليک اسيډ توليدوي. د ميکروبونو ټولګې کاربن ډای اکسايډ او «اکيټيټ» په «ميتان» بدلوي. «استوجينيک» باکترياوې تيزابونو ته اکسيجن زياتوي، لا زيات «اسيټيټ» يا ان هايډروجين یا «فارميټ» تر لاسه کوي. بالاخره ميتانوجينونه (د ارچيا په حوزه کې) اسيټيټ په ميتان بدلوي.[۹]

بايوشیمي ټولکتنه[سمول]

خمېره کېدل، په داخل کې زېږېدونکي، عضوي اليکترون منونکي سره NADH  ته غبرګون ښيي. عموماً دا «پيرواټ» دي چې د «ګلوکولايسيس» له لارې له خوږو څخه جوړېږي. دا غبرګون NAD+ او يو عضوي توليد منځ ته راوړي، عامې بېلګې يې ایتانول، لکټيک اسيد او هايډروجين ګاز (H2) دي، ډېر ځله کاربن ډای اکسايډ دي. خو شونې ده چې د خميره کولو له لارې ډېر نا اشنا ترکيبات توليد شي، لکه بوتيريک اسيد او اسيټون. د خمېره کولو توليدات اضافي توليدات بلل کېږي، ځکه چې د اکسيجن له کارولو پرته دوی ميتابولايز کېدای نه شي.[۱۰][۱۱]

عموماً خميره کېدل له هوا خالي چاپېريال کې منځ ته راځي. د O2 په شتون کې، NADH او پوريوټ کارول کېږي، څو په تنفس کې ATP منځ ته راوړي. دې ته «فاسفوريلاسيون اکسيديټيو» ويل کېږي. دا له له يواځې «ګلايکولايسس» څخه ډېر زيات ATP جوړوي. دا د O2  کيمياوي انرژي خوشې کوي. له همدې امله خمېره کول په هغه وخت کې ډېر کم کارول کېږي، کله چې اکسيجن موجود وي. خو  د زيات اکسيجن د شتون پر مهال، ځينې خميره کوونکي ډولونه « Saccharomyces cerevisiae »تر هغه وخته چې د خوږو مناسب مقدار رسېږي، خميره کېدل د بې هوا تنفس په پرتله غوره بولي (يوه ښکارنده چې د کرابټري اغېز په نوم پېژندل کېږي). د موره کېدلو ځينې پروسو کې ويجاړونکي بې هوا موجودات شامل وي، کوم چې اکسيجن نه شي زغملای.  [۱۲]

سره له دې چې خميره کوونکې ماده په بير، شرابو اونورو الکولي مشروباتو کې د ايتانول په توليد کې موره کول له ځانه سره لري، دا يواځينی ممکنه استازی نه دی: باکتريا د زانتان کنډ په توليد کې خميره کول له ځانه سره لېږدوي.

د تخمير توليدات[سمول]

ايتانول[سمول]

د ايتانول په خميره کېدو کې، د ګليکوزو يو ماليکول د ايتانول په دوو ماليکولونو او دوه کاربون ډای اکسايډ په ماليکولونو بدليږي. دا د خوراک د ډوډۍ د تخمير لپاره کارول کېږي: کاربن ډای اکسايډ پوکاڼۍ جوړوي او خميره په سپنج بدلوي. ايتانول په الکولي مشروباتو کې نشه ورکوونکی استازی دی، لکه شراب بير او مايعات. د لومړيو توکو خميره کول، د ګني، جوارو او لبلبو په ګډون، ایتانول تولیدوي، کوم چې په «ګيسولين» کې اضافه کولای شي. د ګاډ فيش او کراپ په ګډون د کبانو په ځینو ډولونو کې هغه مهال انرژي ورکوي، کله چې اکسيجن ډېر کم وي (د لبنياتو د تيزابو د خمېرې سره).[۱۳][۱۴][۱۵][۱۶][۱۷][۱۸][۱۹]

له خميره کېدو مخکې، د «ګلوکوزو» يو ماليکول په دوه «پايرويټ» ماليکونو وېشل کېږي (ګليکوليز). د تودوخې په پايله کې منځ ته راغلي د دې غبرګون انرژي له ADP سره د معدني «فوسفاټونو» په يو ځای کېدو کې کارول کې، هغه یې په ATP بدلوي او NAD+ په NADH بدلوي. پايرويټ مات او دوه «استاليدهايډ» مالیکونه ځينې جوړیږي او د اضافي موادو په توګه دوه کاربن ډای اکسايډ ماليکونه توليدوي. «استاليدهايډ» له NADH څخه د انرژۍ او هايډروجين په کارولو سره په ايتانول بدلیږي او NADH  په NAD+ اکسيد کېږي، تر څو دا جريان په دې ډول تکرار شي. دا غبرګون د «اينزايمونو پايرويټ ډيکاربوکسلايز» او «الکول ډيهايډروجيناز» په مرسته چټکيږي.[۲۰]

لکټيک اسيډ[سمول]

هومولکټيک خميره کېدل (يواځې لکټيک اسيد توليدوي) د خمېره کېدلو تر ټولو ساده ډول دی. له «ګليوکوليز» څخه منځ ته راغلی «پايروايټ» د ساده «ريډوکس» غبرګون څخه تېرېږي او لکټيک اسيد جوړوي. په ټوله کې د «ګلوکيزو» يو مالیکول (يا هر يو د خوږو شپږ کاربن) يا په دوه ماليکونو يا په لکټيک اسيد بدليږي:[۲۱]

C6H12O6 → 2 CH3CHOHCOOH

دا هغه مهال د ژويو په ماليکونو کې منځ ته راځي، کله چې دوی انرژۍ ته اړتيا لري، له هغې هم تېزه چې وينه کولای شي اکسيجن برابر کړي. دا د باکترياوو په ځينو بڼو کې هم پېښيږي (لکه لاکتوباسيلونه) او په ځينو «فونګي» کې. دا د باکتريا هغه بڼه ده کوم چې په ماستو کې لاکټوز په لکټيک اسيد بدلوي او په دې ډول هغې ته تروش خوند ورکوي. دا «اسید لاکتیک» باکتريا کولای شي هومو لاکتيک خميره کېدل منځ ته راوړي، کله چې وروستی محصول عموماً لاکتيک اسید وي، چېرته چې ځينې لکټيک لا زیات په ايتانول او کاربن ډای اکسايډ ميتابولايز شوي وي (د فسفوکتولاز د لارې په مټ)، اسيټاټ يا نور میتابولیک توليدات، د بېلګې په ډول:[۲۲]

C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2

سرچينې[سمول]

  1. Hui, Y. H. (2004). Handbook of vegetable preservation and processing. New York: M. Dekker. د کتاب پاڼې 180. OCLC 52942889. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-8247-4301-7. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. Bowen, Richard. "Microbial Fermentation". Hypertexts for biological sciences. Colorado State University. د لاسرسي‌نېټه ۲۹ اپرېل ۲۰۱۸. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.; Case, Christine L. (2010). "5". Microbiology An Introduction (الطبعة 10). San Francisco, CA: Pearson Benjamin Cummings. د کتاب پاڼې 135. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-321-58202-7. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. Tobin, Allan; Dusheck, Jennie (2005). Asking about life (الطبعة 3rd). Pacific Grove, Calif.: Brooks/Cole. د کتاب نړيواله کره شمېره 9780534406530. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. Martini, A. (1992). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Biodiversity and conservation of yeasts"]. Biodiversity and Conservation 1 (4): 324–333. doi:10.1007/BF00693768. 
  6. Bass, D.; Howe, A.; Brown, N.; Barton, H.; Demidova, M.; Michelle, H.; Li, L.; Sanders, H. et al. (22 December 2007). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Yeast forms dominate fungal diversity in the deep oceans"]. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 274 (1629): 3069–3077. doi:10.1098/rspb.2007.1067. PMID 17939990. 
  7. Voet, Donald; Voet, Judith G. (2010). Biochemistry (الطبعة 4th). Wiley Global Education. د کتاب نړيواله کره شمېره 9781118139936. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. Broda, E (2014). The Evolution of the Bioenergetic Processes. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 21. Elsevier. د کتاب پاڼي 143–208. PMID 4913287. د کتاب نړيواله کره شمېره 9781483136134. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  9. Ferry, J G (September 1992). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Methane from acetate."]. Journal of Bacteriology 174 (17): 5489–5495. doi:10.1128/jb.174.17.5489-5495.1992. PMID 1512186. 
  10. Klein, Donald W.; Lansing M.; Harley, John (2006). Microbiology (الطبعة 6th). New York: McGraw-Hill. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-07-255678-0. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. Schmidt-Rohr, K (2020). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellular Life: Fundamental Corrections to Traditional Bioenergetics"]. ACS Omega 5 (5): 2221–2233. doi:10.1021/acsomega.9b03352. PMID 32064383. 
  12. Piškur, Jure; Compagno, Concetta (2014). Molecular mechanisms in yeast carbon metabolism. Springer. د کتاب پاڼې 12. د کتاب نړيواله کره شمېره 9783642550133. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. Purves, William K.; Sadava, David E.; Orians, Gordon H.; Heller, H. Craig (2003). Life, the science of biology (الطبعة 7th). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. د کتاب پاڼي 139–40. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-7167-9856-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  14. Stryer, Lubert (1975). Biochemistry. W. H. Freeman and Company. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-7167-0174-3. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  15. Logan, BK; Distefano, S (1997). [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "Ethanol content of various foods and soft drinks and their potential for interference with a breath-alcohol test."]. Journal of Analytical Toxicology 22 (3): 181–83. doi:10.1093/jat/22.3.181. PMID 9602932. 
  16. [اصطلاحي تېروتنه: د ناپېژندلې ليکنښې لوښه "۱". "The Alcohol Content of Bread."]. Canadian Medical Association Journal 16 (11): 1394–95. November 1926. PMID 20316063. 
  17. van Waarde, Aren; Thillart, G. Van den; Verhagen, Maria (1993). "Ethanol Formation and pH-Regulation in Fish". Surviving Hypoxia. د کتاب پاڼي 157–70. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-8493-4226-4. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  18. James Jacobs, Ag Economist. "Ethanol from Sugar". United States Department of Agriculture. د اصلي آرشيف څخه پر ۱۰ سپټمبر ۲۰۰۷ باندې. د لاسرسي‌نېټه ۰۴ سپټمبر ۲۰۰۷. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  19. "Alcohol". Drugs.com. د لاسرسي‌نېټه ۲۶ اپرېل ۲۰۱۸. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  20. Purves, William K.; Sadava, David E.; Orians, Gordon H.; Heller, H. Craig (2003). Life, the science of biology (الطبعة 7th). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. د کتاب پاڼي 139–40. د کتاب نړيواله کره شمېره 978-0-7167-9856-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  21. Introductory Botany: plants, people, and the Environment. Berg, Linda R. Cengage Learning, 2007. کينډۍ:ISBN. p. 86
  22. AP Biology. Anestis, Mark. 2nd Edition. McGraw-Hill Professional. 2006. کينډۍ:ISBN. p. 61