酿酒酵母为什么会酿酒

为什么有些酵母细胞会产生乙醇？几十年来，科学家一直研究这一问题。根据最近的一项研究，作者们认为酵母细胞产生乙醇是作为“安全阀”，以防止当他们的代谢操作达到临界水平时发生过载效应。 1月7日发表在《Nature Metabolism》杂志上的这一新研究对于解释癌细胞产生乳酸的类似效应也提供了新见解。

细胞摄取葡萄糖等营养元素进行生长与分裂，。但有时这些营养会被浪费掉。例如，用于生产啤酒的酵母酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）将葡萄糖分解成乙醇。“将六碳分子代谢为二碳分子，意味着葡萄糖中储存的能量的一部分会丢失。这看上去似乎毫无意义。

在该研究中，作者通过将建立模型并将模型与实验数据相结合，计算得到了葡萄糖摄取函数的吉布斯能量耗散率。起初，吉布斯能量消耗随着葡萄糖消耗速率的增加而增加，但随后达到瓶颈期，此时细胞开始代谢产生乙醇。“这是细胞从呼吸转向发酵的关键点“。作者解释道。

对此，科学家们提出了一个有效的假设。 “细胞新陈代谢达到最大速率时，细胞打开“安全阀”，葡萄糖被分解为乙醇，乙酸盐或乳酸盐，剩余部分能量未使用。