Secretele drojdiei

Secretele drojdiei

Cu ce funcționează celulele noastre?
În 1830, Anselme Payen şi Jean-François Persoz evidenţiază substanţa capabilă să catalizeze (să accelereze o reacţie chimică printr-o substanţă care rămâne neschimbată) fracţionarea amidonului, înainte de a-i fi detectată prezenţa în salivă. Această descoperire este o revoluţie căci, încă din secolul al XlX-lea, chimiştii, incapabili să sintetizeze moleculele celulelor vii, îşi puneau întrebări în legătură cu existenţa unei „forţe vitale” aflate la originea energiei și a metabolismului lor.

Deşi cataliza fusese deja descrisă, acum i se găsise efectorul: enzimele. Iar acestea puteau fi studiate în laborator.


Enzime care facilitează digestia observate la microscop.

Rotițele celulei

Descoperirea enzimelor permite descifrarea lumii vii şi înţelegerea reacţiilor care stau la baza ei.
Particularităţile lor se dezvăluie încetul cu încetul. Fiecare catalizează o reacţie anume.
Eficiente chiar și în concentraţie mică, enzimele se află la originea unor fenomene precum respiraţia si fermentaţia, în cazul multor organisme. Sunt proteine.
Fiecare este codificată de o genă… În felul acesta s-a construit noţiunea de unitate a lumii vii și s-a născut biochimia.

Ciupercuţele care fac bule

Abia în 1857, graţie lucrărilor lui Pasteur, drojdia este recunoscută ca un organism viu, a cărui activitate provoacă fermentarea.
De fapt, este vorba despre nişte ciuperci microscopice unicelulare.
Ele constituie un model simplificat, foarte studiat, al celulelor umane. În zilele noastre, această familie Saccharomyces este folosită în producţia de bere („drojdia de bere”) sau de pâine şi aluaturi („drojdia pentru panificaţie”).

Saccharomyces intră în producția drojdiei de bere sau a celei pentru panificație.

Drojdia „chimică”, în schimb, este o asociere de compuşi chimici care produc  COîn urma unei reacţii acido-bazice în condiţii de căldură şi umiditate. Cu ajutorul ei, aluatul produselor de patiserie creşte mai repede.

Zahărul și curbaturile


Fermentaţia este o reacţie chimică ce se produce natural, în totalitatea organismelor vii, în mod anaerob (fără să folosească oxigen), pe baza degradării incomplete a glucozei (a zahărului). Exemplu: îm timpul eforturilor intense, la nivelul celulelor musculare private de oxigen are loc un proces de fermentaţie care produce acidul lactic aflat la originea oboselii musculare şi a cârceilor. Alt exemplu: fermentaţia bacteriană este folosită pentru prepararea anumitor alimente (varză acră, iaurt, oţet), dar şi în intestin, pentru a permite digestia.

Apariția unei științe noi

Studiul reacţiilor chimice care au loc în celule a încurajat biochimia să descrie interacţiunile tuturor macromoleculelor, precum ionii celulari, şi să înţeleagă astfel lumea vie în cele mai mici detalii: mecanisme de reproducere, de autoreparare, de gestionare a energiei (ATP). Ea autorizează astfel înţelegerea funcţionării normale sau patologice, deci tratarea bolilor, adaptarea solurilor la culturile agricole, eliminarea paraziţilor, stabilirea regimurilor alimentare… Beneficiind de descoperirile datorate evoluţiei tehnologiilor, biotehnologia poate dezvolta ingineria genetică, bioinformatica sau OMG-urile.

Industria enzimelor

Favorizând crearea unor reacţii viabile din punct de vedere comercial (accelerare, scăderea temperaturii şi a presiunii, reducerea riscurilor de exploatare, reducerea costurilor), enzimele au găsit multiole debuşee în industrie. Astăzi, piaţa lor reprezintă, la scară mondială, câteva miliarde de euro. Sectorul detergenţilor (de rufe) este primul utilizator, urmat de cel alimentar pentru producţia de îndulcitori (sirop de glucoză), conservare sau purificare (limpezirea sucului de mere tulbure cu pectinază).

Reprezentarea digitală a unei enzime.

O chimie verde

Drojdia a fost unul dintre primele organisme modificate genetic. Dezvoltarea de noi tulpini contribuie la reducerea costurilor de producţie de etanol din deşeurile agricole pentru elaborarea de biocarburanți și convertirea emisiilor de CO2 în molecule utile în industria textilă, cosmetică, farmaceutică… Acestea sunt obţinute deci cu ajutorul unei „chimii verzi”!

 

Alte articole puteți găsi și aici.

Zapping prin științe, Ivan Kiriow și Léa Milsent

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here