- הגורמים לאוטוליזה
- שלבים
- מוות בתא
- ניתן לחלק את האוטוליזה של השמרים לשני תהליכים
- השלכות
- לתעשיית המזון
- הפניות
Autolysis הוא תהליך שבו תאים מתעכלים enzymatically ידי פעולה של אנזימים משלו. פירושו של ממש, כי המנגנונים המובילים לתהליכים משלו (מוות) מופעלים בתא.
תהליך זה של "השפלה עצמית" נצפה במהלך הרגיל של גידול והתפתחות של חיידקים ופטריות. עם זאת, טקסטים מדעיים רבים קובעים שזה אופייני לתאים "גוססים" או לתאים "פצועים" או "פצועים".
תרשים ייצוגי של המבנה הסלולרי של שמרים (מקור: פרנקי רוברטסון באמצעות אינסקייפ, עבודה משלו. באמצעות ויקימדיה Commons)
אוטוליזה מתרחשת גם ברקמות של בעלי חיים וצמחים, אך חלק מהמחברים מתארים תהליך זה כ"פירוק עצמי "שאינו חיידקי המתרחש לאחר מות תאים.
תהליך זה תואר על ידי סלקובסקי בשנת 1890 כתהליך אנזימטי של עיכול עצמי, אך בשנת 1900 טבע ג'ייקובי את המונח אוטוליזה. כיום ידוע כי האנזימים המופקדים על תהליך זה אינם "תוצרי לוואי" של תמוגה, אלא הם אותם אנזימים שמשתתפים בתהליכים סלולריים.
בהתחשב בחשיבותו לתעשייה, התהליך האוטוליטי הנבדק ביותר הוא התהליך שמתרחש בשמרים, בעיקר אלו המשמשים בתהליכי התסיסה של משקאות אלכוהוליים (יין ובירה) ובמאפייה.
נגזרות אוטוליטיות של שמרים משמשות בדרך כלל בניסוח של מדיה תרבית, מכיוון שהם מהווים מקור טוב לחומצות אמינו וחומרים מזינים אחרים.
הגורמים לאוטוליזה
אוטוליזה יכולה להתרחש בתגובה למספר גורמים. באורגניזמים חד-תאיים (מיקרואורגניזמים) תופעה זו מגיבה לתנאים סביבתיים רבים כמו טמפרטורה, pH, ריכוז החמצן, הרכב המדיום, כמות החומרים המזינים, הימצאות חומרים רעילים וכו '.
במהלך התסיסה של יין או בירה, למשל, האוטוליזה של שמרים מתרחשת כתגובה לירידה במרכיבים התזונתיים של נוזל התסיסה, כמו גם לעלייה ניכרת בריכוז האתנול, שהוא אחד התוצרים של חילוף החומרים שלך.
בבני אדם הוכח כי ניתן להפעיל תהליכים אוטוליטיים על ידי התערבויות כירורגיות ממושכות או פרוצדורות רפואיות, במיוחד במהלך ניתוחים אנדוסקופיים של תת הרמוזה.
בנוסף, אצל בעלי חיים רבים האוטוליזה מתרחשת במקומות בהם יש פצעים או ליקויים וממלאת את הפונקציה של ביטול רקמות פגועות במהלך ההחלמה.
ברקמות צמחיות מסוימות, האוטוליזה מתפקדת בצמיחה והתפתחות, כמו גם בהובלת מים וגזים דרך תעלות הקסילם, המתרחשת בזכות השפלת הפרוטופלסטים (קרום + ציטוזול) של הקנה הנשימה; מתרחשת, אם כן, כתגובה לגירויים האופייניים להתפתחות הצמח.
מצד שני, מינים מסוימים של פטריות חוטים יכולים לעבור אוטוליזה של התאים שלהם בתגובה לכמה אנטיביוטיקה או חומרים רעילים המופעלים על הסביבה הסובבת.
שלבים
התהליך האוטוליטי שיתואר להלן הוא זה שמתרחש בשמרים, עם זאת, ניתן להפיח אותו לכל מיקרואורגניזם או לכל קבוצת תאים ברקמה צמחית או של בעלי חיים.
מוות בתא
כל תהליך אוטוליטי מתחיל במותו של התא המדובר. התופעה הראשונית קשורה לשינוי במערכות הממברנות התאיות, במיוחד כשמדובר באורגניזמים אאוקריוטים, המאפשרים לאנזימי העיכול שלהם לבוא במגע עם הרכיבים שיושפלו.
האנזימים המשתתפים באירוע האוטוליטי אחראים על השפלת המצעים שלהם לשברים קטנים יותר. לדוגמא, פרוטאזות או פפטידייז "חותכים" כמעט כל סוג של חלבון, ומשחררים פפטידים או חומצות אמינו.
לעומת זאת, גרעינים משפילים חומצות גרעין כמו DNA או RNA, מפיצלים אותם ומשחררים גרעינים, מונונוקליאוטידים ופולינוקלאוטידים. ישנם אנזימים נוספים האחראים לעיכול חלק מהמרכיבים בדופן התא, בדרך כלל גלוקנזים (בשמרים).
בדרך כלל, מה שנובע כתוצאה מתסמונת תאים ועיכול ידוע בשם autolysate, שמשתחרר לסביבה שמסביב דרך הפסקות בדופן התא של השמרים, שם העיכול יכול להימשך. ריכוז המרכיבים הסלולריים השבורים בדרך כלל מייצר משהו המכונה תמצית שמרים.
ניתן לחלק את האוטוליזה של השמרים לשני תהליכים
- השפלה של רכיבים סלולריים על ידי אנזימים "ליטיים", במיוחד חלבוניאזים ופפטידים (פרוטאוליזה, אנזימים פרוטאוליטיים).
- השפלה של דופן התא, המאפשרת תמוגה או קרע של תאים אמיתיים ושחרור האוטוליזה.
בשמרים יש vacuoles המאכלסים את מרבית האנזימים הפרוטאוליטיים של תאים אלה. כאשר תא כזה מת, אז אנזימים אלו באים במגע עם מצעיו ומשפילים אותם. בתאים בעלי חיים אקולוגיים אחרים אנזימים אלה כלולים בליזוזומים.
גלוקנזים וכמה חלבוניאזים משתתפים בהידרדרות מרכיבי דופן התא שמרים, וגורמים לפתיחה או להיווצרות "נקבוביות", המקדמות את שחרורם של תוצרי השפלה של אנזימים לייטיים פנימיים.
השלכות
ההשלכות העיקריות של אירועים אוטוליטיים ניכרות, מכיוון שתא שהורג עצמי מת ונעלם, ומשאיר שברים שונים של מולקולות המרכיב שלו בתהליך.
חלק מהמחברים סבורים כי אוטוליזה באיברים מסוימים גורמת ל"התנווצות "פנימית, אשר כתוצאה מכך עלולה לגרום לאטרופיות או לעיוותים מורפולוגיים של אותו דבר.
לתעשיית המזון
תהליך זה יכול להתרחש גם במזונות רבים, בעיקר ממוצא מן החי, אשר בדרך כלל מרמז על פירוק לא בקטריאלי של רקמות השרירים שלהם ושחרור של כמות גדולה של פפטידים, חומצות אמינו, קבוצות פוספט, פחמימות וכו ', המייצג הזדמנות אקולוגית להתיישבות של חיידקים המתפרקים.
תוצאה שלילית נוספת של תהליכים אוטוליטיים מודגמת בייצור גבינות, כאשר לאוטוליזה של חיידקי "המתנע", השייכים למין הלקטוקוקוס לקטיס, יש השלכות חשובות על התפתחות הטעם של נגזרות חלביות אלה.
בחלק מהטקסטים המדעיים שקשורים לייצור משקאות אלכוהוליים, יתכן שהסתירה היא כי עבור חלק מחברים מדובר בתהליך מועיל ואצל אחרים לא, אם כי הדבר תלוי, בעיקרו, בסוג המשקה המדובר.
חלק מיצרני היין רואים כי תהליכים אוטוליטיים מאפשרים שחרור של מרכיבים פנימיים מועילים רבים של שמרים, אשר משפיעים באופן משמעותי על תכונותיו החושיות והיציבות הביולוגית של נוזל זה.
לתמציות שמרים שימושים רבים בייצור נגזרות בשר (נקניקיות), מרקים, רטבים וכריכים אחרים.
תצלום של תרכיז תמצית שמרים (מקור: SKopp באמצעות ויקימדיה Commons)
מכיוון שמותם של מיליוני שמרים בתרבות במדיום נוזלי מייצג את שחרורם של כמות גדולה של חומצות אמינו, סוכרים, ויטמינים ומיקרו-תזונה אחרים, הליזטים אינם משמשים רק כ"משפרים "לצבע וטעם המזון. , אך משמשים גם לצורך ניסוח אמצעי הגידול הניסיוניים.
הפניות
- Dernby, KG (1920). מחקר שנעשה באוטוליזה של רקמות מן החי. מחקרים ממכון רוקפלר למחקר רפואי, 32, 359.
- Dharmadhikari, M. (2011). אוטוליזה של שמרים.
- Escamez, S., & Tuominen, H. (2017). תרומת האוטוליזה התאית לתפקודי רקמות במהלך התפתחות הצמח. חוות דעת נוכחית בביולוגיה מהצומח, 35, 124-130.
- Hyun, JJ, Chun, HJ, Keum, B., Seo, YS, Kim, YS, Jeen, YT, … & Chae, YS (2012). אוטוליזה: ממצא מתקבל על הדעת המרמז על זמן הליך ESD ארוך. טכניקות אנדוסקופיה לפרוסקופיה כירורגית וטכניקות מפרקיות, 22 (2), e115-e117.
- מוקונדן, ח"כ, אנטוני, פ.ד., ונייר, מר (1986). סקירה על אוטוליזה בדגים. חקר הדייג, 4 (3-4), 259-269.
- רוג'רס, AA, Rippon, MG, Atkin, L., Ousey, K., and Independent Care Wound Consultant, בריטניה אוטוליזה: מנגנוני פעולה בהסרת רקמות מופרעות בפצעים.
- White, S., McIntyre, M., Berry, DR, and McNeil, B. (2002). ניתוח אוטוליזה של פטריות נימה תעשייתיות. ביקורות ביקורתיות בביוטכנולוגיה, 22 (1), 1-14.