Laktik asit fermantasyonu
Laktik asit fermantasyonu, oksijen yetersizliğinde bazı bakteri ve hayvan hücrelerinde görülen bir fermantasyon biçimidir.
Normalde, glikoz glikoliz yoluyla parçalanır, iki molekül ATP, iki molekül NADH ve iki molekül pirüvat elde edilir. Ancak, NADH moleküllerinde bulunan hidrojen atomunun başka bir moleküle aktarılarak NAD+'nın tekrar oluşturulması gerekir ki yeni glikoz molekülleri parçalanmaya devam edebilsin.
Ortamda yeterli oksijen olduğu zaman NADH molekülünde bulunan hidrojen bir takım ara moleküller aracılığıyla sonunda oksijene aktarılır ve glikolizin ilk aşamalarında ortaya çıkan bir hidrojen iyonu da kullanılarak bir molekül su meydana gelir. Bu süreç sırasında hücreye enerji sağlayan ek ATP molekülleri açığa çıkar.
Ortamda oksijen bulunmadığı zaman pirüvatın laktik aside dönüşmesi NADH'den tekrar NAD+ elde edilmesini sağlar. Laktat daha fazla parçalanamasa dahi NAD+ yenilendiği için yeni glikoz moleküllerinin parçalanmasında kullanılabilir, az miktarda ATP üretimi sağlanır. Laktat hücreden dışarı difüzyonla çıkar.
Laktik asit fermantasyonu, aşağıda özet olarak verilmiş tepkimelerden meydana gelir:
| Glikoliz: |  |
+ 2 NAD+ | + 2 ADP + 2 Pi |  |
2 |  |
+ 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O |
| (glikoz) | (pirüvik asit) | ||||||
| Laktik asit oluşumu: |
2 | |
+ 2 NADH | |
2 |  |
+2 NAD+ |
| (pirüvik asit) | (Laktik asit) | ||||||
| Net tepkime: | |
+ 2 ADP | + 2 Pi | |
2 | |
+ 2 ATP + 2 H+ + 2 H2O |
| (glikoz) | (Laktik asit) |
İnsan vücudunda laktik asit fermantasyonu
Kas hücreleri kandan yeterince oksijen elde edemeyince laktik asit fermantasyonu ile enerji üretmeye devam ederler. Ancak laktik asit ortamın pH'sini düşürür. Glikolizin tersinmez bir tepkimesini sentezleyen fosfofruktokinaz enzimi düşük pH'de inhibe olur, bu yüzden aşırı laktat üretimi ve kanda asidoz meydana gelmez.
Bazı hücreler, örneğin karaciğer ve kalp kas hücreleri, laktatı kolaylıkla içlerine alıp onu pirüvata çevirirler, sonra da normal yolla (sitrik asit döngüsüyle) metabolize ederler. Oksijen kıtlığı çeken kas hücrelerinin aksine bu hücrelerde bol oksijen olduğu için onlarda laktat birikmez. Bu sayede kas hücreleri de glikozu parçalamaya devam edebilirler.
Gıda üretiminde rolü
Laktik asit fermantasyonu neolitik çağdan beri kullanılmıştır. Laktik asitin etkisiyle gıda asitlenir, bu da bozulmaya neden olacak mikroorganizmaların büyümesini engeller, hatta öldürebilir. Bunun örnekleri sütün ekşimesinden elde edilen yoğurt, yayık ayranı, tuzsuz beyaz peynir, sayılabilir. Alman lahana turşusu (sauerkraut), Korelilerin kimçisi ve diğer bazı başka turşu türleri de bu şekilde hazırlanır.
Hayvancılıkta rolü
Yazın elde edilen yeşil otların kışa kadar dayanması için laktik asit fermantasyonuna tâbi tutulması işlemine silaj denir. Yeşil otlar, silolara doldurularak veya plastikle örtülerek oksijenle teması kesilir. Bu ortamda büyüyen laktik asit bakterileri ortamı asitlendirerek silajın bozulmasına neden olabilecek diğer organizmaların büyümesine engel olurlar.