BIOKEMIJA METABOLIČKIH PROCESA I ALKOHOLNA FERMENTACIJA, J.Mikac

Sažetak:

Knjiga „Biokemija metaboličkih procesa i alkoholna fermentacija“ dio je zbirke tekstova „Od bobice do kapljice“ u kojoj se procesi priprave vina iz grožđa razmatraju na način koji omogućava produbljivanje tradicionalnog, iskustvenog pristupa vinu.
Vinu se može prići kao piću koje nastaje kroz prehrambeno-tehnološke procese koje vodi i poznaje čovjek, ali i iz rakursa života mikroskopskog jednostaničnog organizma kvasca. Složeniji pristup implicira razmatranje metabolizma kao priskrbnog izvora energije i materije – hrane, potrebnih za održivost života. Metabolizam osigurava potrebnu energiju koja je nužni preduvjet termodinamičke i entropijske opstojnosti života (termodinamika i bioenergetika). Život, osim toga, uključuje i sposobnost samo replikacije koja se oslanja na posebnost i kompleksnu informativnost gradbene strukture. Svi procesi u živim organizmima uvjetovani su dostupnošću energije pa se logično nameće osvrt na bioenergetiku koja se bavi: izvorima energije, pretvaranjem energije iz jedne forme u drugu, prenošenjem energije, ubrzanjem bioloških procesa i kontrolom istih. Za te su transfere bitni: prenositelji energije (ATP), enzimi, energija tijeka elektrona i protona te oksidacijska fosforilacija.

Posebnost života karakterizira spregnutost i međusobna uvjetovanost dva protustrujna metabolička niza, kataboličkog niza razgradnje energetski bogatih spojeva (egzergoni procesi) i energetski zahtjevnog anaboličkog niza nastajanja novog staničnog ustroja (endergoni procesi).

Centralni dio knjige se bavi kataboličkim procesom razgradnje šećera, od strane kvasca S. cerevisiae, koja dovodi do nastajanja alkohola, odnosno vina. Složeni mehanizmi razgradnje šećera, dominantne hranjive forme, ali ne i jedine sadržane u grožđanom soku, provode kvasci (kompleksne gradbene strukture – diversificiranih funkcionalnosti pojedinih pod-jedinica) kroz proces takozvane alkoholne fermentacije. To rezultira transformacijom niza prisutnih kemijskih spojeva u vino, novu složenu smjesu komponenti koja sadrži: etanol, organske kiseline, glicerol, više alkohole, estere, tanine, anticijanine i vodu. Fermentaciju karakteriziraju procesi koji, prvenstveno kroz glukoznu represiju, onemogućuju potpunu oksidaciju glukoze u vodu i ugljični dioksid. Istovremeno se odvijaju i procesi koji osiguravaju održivost života kvasaca: stanična respiracija, sinteza gradbenih elemenata: aminokiselina, proteina, enzima, masnih kiselina i lipida (metabolizam dušikovih spojeva). Svi mehanizmi i metabolički putovi, zbog složenosti interakcija, podliježu: regulaciji (selektivnosti enzima, redoks ravnoteži, eliminaciji reaktivnih supstanci, uravnoteženju koncentracije kofaktora) i uvjetovanoj internoj i eksternoj aktivaciji (geni, utjecaji okoliša). Slojevitost biokemijskih izričaja evidentna je kroz praćenje događanja na nivou biokemijskih procesa, nivou kontrole tih procesa, preko aktivnosti proteina i enzima, te na nivou nadzora, aktiviranja i inhibicije koju provode geni. No, raščlanjivanje na pojedine procese, mehanizme i metaboličke putove nije odraz stvarnosti i životvornosti stanične strukture pa se nameće potreba za sagledavanjem metaboličke integracije i regulacije metaboličke matrice ili barem nekih elemenata koji imaju višeznačnu funkcionalnost. Stoga se dio teksta bavi analizom genske aktivacije i ekspresije i ulogom tihog informacijskog prenositelja sirtuina, posebno interesantnog zbog djelovanja na replikacijski životni vijek kvasaca, ali i na zaštitnu antioksidacijsku funkciju.

Traženje istine o (u) vinu, koje je nedvojbeno užitni produkt živih stvorenja, jedno je od pitanja koje logično dovodi (preko potrebe za definiranjem pojma metabolizam) i do promišljanja o tome što život zapravo jest. Stoga knjiga završava kontemplacijom o postavkama kompleksnosti i slojevitosti fenomena pojavnosti života. Težnja za potpunijim odgovorom nas nužno vodi van biokemijske vizure. Jednim putem nas dovodi do trenutno obećavajuće teorije kvantne kemije, a nameće nam se i slutnja da bez primjene nečeg što izvire iz matematičkih apstrakcija (teorija kompleksnosti) nema pravog pomaka prema istini o prirodoslovnom aspektu poimanja života.

Bilješka o autoru/autorici:

Josip Mikac

Rođen 1950. u mjestu uz Dravu, 10 km uzvodno od Varaždina. Odrastao u Zagrebu, gradu na Savi, u kojem je završio osnovnu školu, Matematičku gimnaziju i Prirodoslovno-matematički fakultet – Kemijski odsjek.

Veći dio radnog vijeka, 35 godina, proveo u Tvornici boja, na poslovima od inženjera razvoja proizvoda do direktora tvorničkog instituta za razvoj.

Dodatna specijalistička usavršavanja: Akademija KoV-a, Zagreb (kemija i fizika nitro-organskih spojeva); University of Leeds, Department of Colour and Polymer Chemistry, Leeds, England (kemija boja, kemija polimera, reologija, kolorimetrija i antikorozija); Pučko otvoreno učilište, Zagreb (vinogradarstvo i vinarstvo).

Trenutna usmjerenost i interesi: otac dviju kćeri, djed četvero unučadi; priprava vina za osobne potrebe (mali vinograd u Podravini, 110 km nizvodno od Varaždina); pretraživanje, proučavanje i bilježenje znanstvenih i popularnih spoznaja o tome što vino jest i kako ono nastaje.

Ključne riječi: Alkoholna fermentacija, biokemija metabolizma kvasaca, vinarstvo, kvasci soja Saccaharomyces cerevisiae i vino

E-mail: Josip Mikac

Naslov: Biokemija metaboličkih procesa i alkoholna fermentacija
Autor: Josip Mikac
Broj stranica: 210
Nakladnik: REDAK
Godina izdanja: 2014.
ISBN: 978-953-336-131-4
Tisak: digitalni tisak knjiga – print na zahtjev