Ključna razlika između oksidacije i fermentacije ovisi o vrsti kemijske reakcije. Oksidacija je kemijski proces kojim se spoj podvrgava oksidaciji u prisutnosti kisika, dok je fermentacija kemijski proces proizvodnje kiselina, alkohola i ugljičnog dioksida iz šećera u odsutnosti kisika.
Oksidacija i fermentacija su biokemijski procesi. Oni se prirodno pojavljuju u živim organizmima pod utjecajem enzima i drugih kofaktora. U današnje vrijeme obje ove prirodne reakcije sudjeluju u industrijskoj proizvodnji bioloških molekula. Stoga je razumijevanje ovih procesa i njihovo razlikovanje od velike važnosti. Stoga se ovaj članak usredotočuje na raspravu o razlici između oksidacije i fermentacije.
Što je oksidacija?
Oksidacija je važna biološka reakcija koja se prvenstveno odvija u aerobnim organizmima. To uključuje apsorpciju kisika od strane spoja kako bi se transformirao u drugi spoj. Oksidaze su glavni enzimi koji kataliziraju reakciju oksidacije. Oksidacija biološkog materijala može biti spontana ili kontrolirana. Štoviše, oksidacija materijala može dovesti do pozitivnih i negativnih učinaka ovisno o vrsti oksidiranog materijala. Može se dogoditi i putem reakcije u jednom koraku koristeći samo jedan enzim ili može biti reakcija u više koraka koja uključuje mnogo enzima.
Oksidacija igra glavnu ulogu u većini metaboličkih putova u organizmima više razine. Putovi koji prolaze kroz oksidaciju uključuju oksidativnu fosforilaciju za proizvodnju ATP-a i beta-oksidaciju masnih kiselina za proizvodnju acetil Co A.
Slika 01: Beta oksidacija linolne kiseline
Nadalje, oksidacija je važan proces u proizvodnji finog čaja. Umjesto obavljanja fermentacije, oksidacija igra važnu ulogu jer ne iscrpljuje polifenole u biljci. Dakle, očuvanje polifenola u čaju neće naštetiti kvaliteti čaja. U proizvodnji čaja od velike je važnosti enzim poznat kao polifenol oksidaza. Kada metaboliti poznati kao katehini u čaju dođu u kontakt s kisikom, oksidaza počinje djelovati, proizvodeći polifenole veće molekularne težine. Ovi polifenoli su stoga sposobni dodati aromu i boju crnom čaju. Međutim, u proizvodnji čaja oksidacija se odvija u kontroliranim uvjetima, koji razlikuju različite vrste čaja.
Što je fermentacija?
Fermentacija je proces koji se odvija u anaerobnim uvjetima. Stoga se javlja u nedostatku molekularnog kisika. Mnogi mikrobi, biljke i ljudske mišićne stanice sposobni su za fermentaciju. Tijekom fermentacije dolazi do pretvorbe molekula šećera u alkohole i kiseline. Kemijska reakcija ima veliku primjenu u industrijskoj proizvodnji mliječnih proizvoda, pekarskih proizvoda i alkoholnih pića.
Slika 02: Fermentacija etanola
U prirodnom kontekstu postoje dvije glavne vrste fermentacije, a obje zahtijevaju sudjelovanje enzima. Ova dva procesa su mliječno-kisela fermentacija i etanolna fermentacija. U mliječno kiseloj fermentaciji, pretvorba piruvatnog šećera u mliječnu kiselinu odvija se pod utjecajem dehidrogenaze mliječne kiseline. Fermentacija mliječne kiseline prvenstveno se odvija u bakterijama i ljudskim mišićima. Nakupljanje mliječne kiseline u ljudskim mišićima dovodi do pojave grčeva. Fermentacija etanola odvija se prvenstveno u biljkama i u nekim mikrobima. Enzimi acetaldehid dekarboksilaza i etanol dehidrogenaza olakšavaju ovaj proces.
Koje su sličnosti između oksidacije i fermentacije?
- Oksidacija i fermentacija su biokemijski procesi koji mogu proizvesti energiju u živim sustavima.
- Oba procesa zahtijevaju sudjelovanje enzima.
- Također, ovi procesi počinju od organskog spoja. Dakle, početak oba procesa odvija se u prisutnosti organskih spojeva.
- Nadalje, to su prirodni procesi koji se odvijaju u živim organizmima; međutim, trenutno se koriste u mnogim industrijskim procesima.
Koja je razlika između oksidacije i fermentacije?
Dva pojma oksidacija i fermentacija jasno su dva različita procesa koji se odvijaju u živim organizmima. Međutim, oba procesa mogu generirati energiju iako se kemijski proces iza ta dva pojma razlikuje. Oksidacija se odnosi na oksidaciju spoja u prisutnosti enzima i molekularnog kisika, dok se fermentacija odnosi na transformaciju šećera u kiseline i alkohole u prisutnosti enzima i odsutnosti molekularnog kisika. Dakle, ovo je ključna razlika između oksidacije i fermentacije.
Štoviše, vrsta enzima koji se koriste tijekom reakcija također je razlika između oksidacije i fermentacije. Oksidaze kataliziraju oksidacijske reakcije dok dehidrogenaza mliječne kiseline, acetaldehid dekarboksilaza i etanol dehidrogenaza kataliziraju fermentaciju. Nadalje, imaju različite primjene u industriji. Oksidacija je važna u industriji čaja za proizvodnju polifenola; u aerobnim organizmima neophodan je za proizvodnju energije. S druge strane, fermentacija je važna u mnogim industrijskim procesima kao što su mliječna industrija, pekarska industrija i alkoholna industrija, za stvaranje energije u mišićima koji vježbaju, itd. Stoga, upotrebe dovode do daljnje razlike između oksidacije i fermentacije.
Sažetak – Oksidacija nasuprot fermentaciji
U sažetku razlike između oksidacije i fermentacije, oksidacija je gubljenje elektrona iz spoja kako bi se formirao drugi spoj u prisutnosti enzima i molekularnog kisika, dok je fermentacija proces transformacije šećernih dijelova u kiseline i alkohole u odsutnost kisika. Oba procesa igraju glavne uloge u različitim industrijskim procesima, iako se u nekim slučajevima pogrešno tumače. Većina mikroba sposobnih za izvođenje biokemijskih reakcija oksidacije i fermentacije ključni su u razvoju procesa industrijske proizvodnje koji se temelje na biotehnologiji.
