Lexikon der Chemie: gemischte Säuregärung
gemischte Säuregärung, Acetoin-Butandiol-Gärung, ein bei fakultativ anaeroben Bakterien (u. a. Enterobakterien) auftretender Typ der Gärung. Unter anaeroben Bedingungen werden dabei aus Kohlenhydraten eine Vielzahl von Gärungsprodukten gebildet. Der Abbau der Kohlenhydrate erfolgt im allg. über den Embden-Meyerhof-Parnas-Weg (Glycolyse). Nur wenige Stämme nutzen den Phosphogluconat-Weg (Pentosephosphat-Cyclus).
E. coli, aber auch Salmonella und Shigella, bilden beim Abbau der Kohlenhydrate neben CO2, H2 und Ethanol vorwiegend Säuren (Lactat, Acetat, Succinat, Formiat). Während Enterobakterien Pyruvat unter aeroben Bedingungen mittels des Pyruvatdehydrogenasekomplexes in Acetyl-CoA umwandeln, wird unter anaeroben Bedingungen Pyruvat durch die Pyruvat-Formiat-Lyase in Acetyl-CoA und Formiat gespalten. Die unter anaeroben Bedingungen induzierte Pyruvat-Formiat-Lyase ist äußerst sauerstoffempfindlich und auch unter anaeroben Bedingungen nicht sehr stabil. Formiat wird u. a. durch E. coli in H2 und CO2 gespalten. Bakterien, die die entsprechenden Enzyme nicht besitzen, reichern Formiat an (z. B. Erwina, Shigella). Das im Embden-Meyerhof-Parnas-Weg gebildete NADH wird durch verschiedene weitere Reaktionen verbraucht bzw. reoxidiert, woraus sich die Vielzahl weiterer Gärungsprodukte ergibt. E. coli ist nicht in der Lage, Acetoin bzw. 2,3-Butandiol zu bilden. Letzteres wird z. B. von Enterobacter aerogenes gebildet (2,3-Butandiolgärung).
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