Różnice między fermentacją a koagulacją


Autor: Następca   

NASTĘPCA

BEIJING SUCCEEDER TECHNOLOGY INC.

DEFINICJA I ISTOTA

W naukach przyrodniczych i produkcji przemysłowej fermentacja i koagulacja to dwa niezwykle ważne procesy. Chociaż oba obejmują złożone reakcje biochemiczne, istnieją znaczące różnice w ich istocie, przebiegu i zastosowaniu.

Fermentacja jest procesem biochemicznym.
Zazwyczaj odnosi się do aktywności metabolicznej, w której mikroorganizmy (takie jak drożdże, bakterie kwasu mlekowego itp.) rozkładają związki organiczne (takie jak cukry) na substancje proste i wytwarzają energię w środowisku beztlenowym lub niedotlenionym. Zasadniczo fermentacja to adaptacyjne przekształcanie składników odżywczych przez mikroorganizmy w celu ich przetrwania i rozmnażania w określonym środowisku. Na przykład drożdże fermentują glukozę, wytwarzając alkohol i dwutlenek węgla, a proces ten jest szeroko stosowany w przemyśle winiarskim.
Krzepnięcie to proces, w którym krew zmienia stan skupienia z płynnej cieczy na niepłynną żelową. Jest to w istocie mechanizm samoobronny organizmu. Jego celem jest utworzenie skrzepu krwi poprzez serię złożonych reakcji biochemicznych w przypadku uszkodzenia naczyń krwionośnych, aby zatrzymać utratę krwi i przyspieszyć gojenie się ran. Proces krzepnięcia obejmuje skoordynowane działanie różnych czynników krzepnięcia, płytek krwi i ścian naczyń krwionośnych.

NASTĘPCA PEKINU

Beijing Succeeder Technology Inc. (kod giełdowy: 688338), firma założona w 2003 roku i notowana na giełdzie od 2020 roku, jest wiodącym producentem w dziedzinie diagnostyki krzepnięcia. Specjalizujemy się w automatycznych analizatorach i odczynnikach do krzepnięcia, analizatorach OB/HCT oraz analizatorach hemorheologicznych. Nasze produkty posiadają certyfikaty ISO 13485 i CE, a obsługujemy ponad 10 000 użytkowników na całym świecie.

Wprowadzenie do analizatora
W pełni zautomatyzowany analizator krzepnięcia SF-9200 (https://www.succeeder.com/fully-automated-coagulation-analyzer-sf-9200-product) może być używany do badań klinicznych i badań przesiewowych przedoperacyjnych. Szpitale i naukowcy z dziedziny medycyny również mogą korzystać z analizatora SF-9200. Wykorzystuje on koagulację i immunoturbidymetrię, metodę chromogeniczną, do badania krzepnięcia osocza. Urządzenie wskazuje wartość pomiaru krzepnięcia jako czas krzepnięcia (w sekundach). Jeśli badany element jest skalibrowany za pomocą plazmy kalibracyjnej, może również wyświetlać inne powiązane wyniki.
Produkt składa się z ruchomej jednostki sondy pobierającej próbki, jednostki czyszczącej, ruchomej jednostki kuwet, jednostki grzewczej i chłodzącej, jednostki testowej, jednostki wyświetlającej operacje, interfejsu LIS (używanego do drukowania i przesyłania danych do komputera).
Doświadczona kadra techniczna i analizatory wysokiej jakości oraz rygorystyczny system zarządzania jakością gwarantują wysoką jakość produkcji SF-9200. Gwarantujemy, że każdy instrument jest dokładnie sprawdzany i testowany. SF-9200 spełnia chińskie normy krajowe, branżowe, korporacyjne oraz IEC.

CZĘŚĆ 1 MECHANIZM WYSTĘPOWANIA

Mechanizm fermentacji
Mechanizm fermentacji mikrobiologicznej różni się w zależności od rodzaju mikroorganizmu i substratu fermentacyjnego. Biorąc za przykład fermentację alkoholową, drożdże najpierw pobierają glukozę do komórki za pośrednictwem białek transportujących na błonie komórkowej. Wewnątrz komórki glukoza jest rozkładana do pirogronianu w szlaku glikolizy (szlak Embdena-Meyerhofa-Parnasy, szlak EMP). W warunkach beztlenowych pirogronian jest następnie przekształcany w aldehyd octowy, a aldehyd octowy jest następnie redukowany do etanolu, wytwarzając jednocześnie dwutlenek węgla. W tym procesie mikroorganizmy przekształcają energię chemiczną glukozy w formę energii dostępną dla komórki (taką jak ATP) poprzez reakcje redoks.

Mechanizm krzepnięcia
Proces krzepnięcia jest niezwykle złożony i dzieli się głównie na wewnętrzną i zewnętrzną drogę krzepnięcia, które ostatecznie łączą się we wspólną drogę krzepnięcia. W przypadku uszkodzenia naczyń krwionośnych włókna kolagenowe pod śródbłonkiem są odsłonięte, aktywując czynnik krzepnięcia XII i inicjując wewnętrzną drogę krzepnięcia. Seria czynników krzepnięcia jest kolejno aktywowana, tworząc aktywator protrombiny. Zewnętrzna droga krzepnięcia jest inicjowana przez wiązanie czynnika tkankowego (TF) uwolnionego w wyniku uszkodzenia tkanki z czynnikiem krzepnięcia VII, również tworząc aktywator protrombiny. Aktywator protrombiny przekształca protrombinę w trombinę, a trombina działa na fibrynogen, przekształcając go w monomery fibryny. Monomery fibryny sieciują się ze sobą, tworząc polimery fibryny, a następnie tworzy się stabilny skrzep krwi.

 

 

CZĘŚĆ 2 CHARAKTERYSTYKA PROCESU

Proces fermentacji
Proces fermentacji zazwyczaj trwa określony czas, a jego szybkość zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj mikroorganizmów, stężenie substratu, temperatura, wartość pH itp. Ogólnie rzecz biorąc, proces fermentacji jest stosunkowo powolny i trwa od kilku godzin do kilku dni, a nawet miesięcy. Na przykład, w tradycyjnym winiarstwie proces fermentacji może trwać kilka tygodni. Podczas fermentacji mikroorganizmy namnażają się w sposób ciągły, a metabolity stopniowo się kumulują, co powoduje pewne zmiany właściwości fizycznych i chemicznych w systemie fermentacyjnym, takie jak spadek wartości pH, produkcja gazów i zmiana gęstości roztworu.

Proces koagulacji
W przeciwieństwie do tego, proces krzepnięcia przebiega stosunkowo szybko. U zdrowych osób reakcja krzepnięcia może rozpocząć się w ciągu kilku minut, gdy naczynia krwionośne ulegną uszkodzeniu i powstanie wstępny skrzep krwi. Cały proces krzepnięcia jest zasadniczo zakończony w ciągu kilku do kilkunastu minut (z wyłączeniem procesów następczych, takich jak obkurczanie i rozpuszczanie skrzepu krwi). Proces krzepnięcia jest reakcją kaskadową. Po zainicjowaniu czynniki krzepnięcia aktywują się wzajemnie, szybko tworząc kaskadowy efekt krzepnięcia, który ostatecznie prowadzi do utworzenia stabilnego skrzepu krwi.

CZĘŚĆ 3 OBSZARY ZASTOSOWAŃ

Zastosowania fermentacji
Fermentacja ma szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, biotechnologii i innych dziedzinach. W przemyśle spożywczym fermentacja jest wykorzystywana do produkcji różnych produktów spożywczych, takich jak chleb, jogurt, sos sojowy i ocet. Na przykład, fermentacja jogurtu wykorzystuje bakterie kwasu mlekowego do przekształcania laktozy w mleku w kwas mlekowy, co powoduje jego zestalenie i nadanie mu unikalnego smaku. W przemyśle farmaceutycznym wiele leków, takich jak antybiotyki (np. penicylina) i witaminy, jest wytwarzanych poprzez fermentację mikrobiologiczną. Ponadto fermentacja jest również wykorzystywana do produkcji biopaliw (np. etanolu) i bioplastików.

Zastosowania koagulacji
Badania i zastosowania krzepnięcia koncentrują się głównie na medycynie. Zrozumienie mechanizmu krzepnięcia ma kluczowe znaczenie dla leczenia zaburzeń krzepnięcia (takich jak hemofilia) i chorób zakrzepowych (takich jak zawał mięśnia sercowego i zawał mózgu). Z klinicznego punktu widzenia opracowano szereg leków i metod leczenia pacjentów z zaburzeniami krzepnięcia. Na przykład leki przeciwzakrzepowe (takie jak heparyna i warfaryna) są stosowane w profilaktyce i leczeniu zakrzepicy; u pacjentów z zaburzeniami krzepnięcia leczenie może polegać na suplementacji czynników krzepnięcia itp. Ponadto, kontrola procesu krzepnięcia ma również ogromne znaczenie dla zmniejszenia krwawienia i przyspieszenia gojenia się ran po zabiegach chirurgicznych.

CZĘŚĆ 4 CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE

Czynniki wpływające na fermentację
Oprócz wcześniej wymienionych czynników, takich jak rodzaj mikroorganizmu, stężenie substratu, temperatura i wartość pH, na proces fermentacji wpływają również takie czynniki, jak poziom rozpuszczonego tlenu (w przypadku fermentacji tlenowej), prędkość mieszania w zbiorniku fermentacyjnym oraz ciśnienie. Różne mikroorganizmy mają różne zakresy tolerancji i wymagania w stosunku do tych czynników. Na przykład bakterie kwasu mlekowego są bakteriami beztlenowymi, a zawartość tlenu musi być ściśle kontrolowana podczas procesu fermentacji; podczas gdy niektóre mikroorganizmy tlenowe, takie jak Corynebacterium glutamicum, wymagają wystarczającej ilości tlenu podczas procesu fermentacji.

Czynniki wpływające na krzepnięcie
Proces krzepnięcia krwi jest uwarunkowany wieloma czynnikami fizjologicznymi i patologicznymi. Witamina K jest niezbędna do syntezy wielu czynników krzepnięcia, a jej niedobór prowadzi do zaburzeń krzepnięcia. Niektóre choroby, takie jak choroby wątroby, wpływają na syntezę czynników krzepnięcia, a tym samym na proces krzepnięcia. Ponadto leki (takie jak antykoagulanty) oraz stężenie jonów wapnia we krwi również mają istotny wpływ na proces krzepnięcia. Jony wapnia odgrywają kluczową rolę w procesie krzepnięcia, a aktywacja wielu czynników krzepnięcia wymaga udziału jonów wapnia.
Fermentacja i koagulacja odgrywają odmienne, ale kluczowe role w procesach życiowych i produkcji przemysłowej. Istnieją oczywiste różnice w ich definicjach, mechanizmach, charakterystyce procesów, zastosowaniach i czynnikach wpływających. Głębokie zrozumienie tych dwóch procesów nie tylko pomaga nam lepiej zrozumieć tajemnice życia, ale także stanowi solidną podstawę teoretyczną dla innowacji technologicznych i rozwoju zastosowań w pokrewnych dziedzinach.