Rozdiely medzi fermentáciou a koaguláciou


Autor: Nástupca   

NÁSTUPNÝ

PEKINGSKÁ SUCCEEDER TECHNOLOGY INC.

DEFINÍCIA A PODSTATA

V oblasti biologických vied a priemyselnej výroby sú fermentácia a koagulácia dva mimoriadne dôležité procesy. Hoci oba zahŕňajú zložité biochemické reakcie, existujú významné rozdiely v ich podstate, procese a použití.

Fermentácia je biochemický proces.
Zvyčajne sa tým označuje metabolická aktivita, pri ktorej mikroorganizmy (ako sú kvasinky, baktérie mliečneho kvasenia atď.) rozkladajú organické zlúčeniny (ako sú cukry) na jednoduché látky a vytvárajú energiu v anaeróbnom alebo hypoxickom prostredí. Fermentácia je v podstate adaptívna metabolická transformácia živín mikroorganizmami pre ich vlastné prežitie a rozmnožovanie v špecifickom prostredí. Napríklad kvasinky fermentujú glukózu za vzniku alkoholu a oxidu uhličitého a tento proces sa široko používa vo vinárskom priemysle.
Koagulácia je proces, pri ktorom sa krv mení z tekutého stavu na netečúci gélový stav. V podstate ide o samoochranný mechanizmus tela. Účelom je vytvoriť krvnú zrazeninu prostredníctvom série zložitých biochemických reakcií, keď sú cievy poškodené, zastaviť stratu krvi a podporiť hojenie rán. Proces koagulácie zahŕňa koordinované pôsobenie rôznych koagulačných faktorov, krvných doštičiek a stien ciev.

PEKINGSKÝ NÁSLEDNÍK

Spoločnosť Beijing Succeeder Technology Inc. (kód skladu: 688338), založená v roku 2003 a kótovaná na burze od roku 2020, je popredným výrobcom v oblasti koagulačnej diagnostiky. Špecializujeme sa na automatizované koagulačné analyzátory a činidlá, analyzátory ESR/HCT a hemoreologické analyzátory. Naše produkty sú certifikované podľa noriem ISO 13485 a CE a slúžime viac ako 10 000 používateľom na celom svete.

Úvod do analyzátora
Plne automatizovaný analyzátor koagulácie SF-9200 (https://www.succeeder.com/fully-automated-coagulation-analyzer-sf-9200-product) sa môže použiť na klinické testy a predoperačný skríning. SF-9200 môžu používať aj nemocnice a lekárski výskumníci. Na testovanie zrážanlivosti plazmy využíva koagulačnú a imunoturbidimetrickú chromogénnu metódu. Prístroj ukazuje, že nameranou hodnotou zrážanlivosti je čas zrážania (v sekundách). Ak je testovaná položka kalibrovaná kalibračnou plazmou, dokáže zobraziť aj ďalšie súvisiace výsledky.
Produkt sa skladá z pohyblivej jednotky odberovej sondy, čistiacej jednotky, pohyblivej jednotky kyviet, ohrievacej a chladiacej jednotky, testovacej jednotky, jednotky zobrazujúcej činnosť a rozhrania LIS (používaného na tlačiareň a prenos údajov do počítača).
Technický a skúsený personál a analyzátory vysokej kvality a prísne riadenie kvality sú zárukou výroby a dobrej kvality prístroja SF-9200. Garantujeme, že každý prístroj je prísne skontrolovaný a otestovaný. SF-9200 spĺňa čínske národné normy, priemyselné normy, podnikové normy a normy IEC.

ČASŤ 1 MECHANIZMUS VÝSKUTU

Mechanizmus fermentácie
Mechanizmus mikrobiálnej fermentácie sa líši v závislosti od typu mikroorganizmu a fermentačného substrátu. Napríklad pri alkoholovej fermentácii kvasinky najprv prijímajú glukózu do bunky prostredníctvom transportných proteínov na bunkovej membráne. Vo vnútri bunky sa glukóza rozkladá na pyruvát prostredníctvom glykolýzy (Embden-Meyerhof-Parnasova dráha, EMP dráha). Za anaeróbnych podmienok sa pyruvát ďalej premieňa na acetaldehyd a acetaldehyd sa potom redukuje na etanol, pričom vzniká oxid uhličitý. V tomto procese mikroorganizmy premieňajú chemickú energiu v glukóze na energetickú formu dostupnú pre bunku (ako napríklad ATP) prostredníctvom redoxných reakcií.

Mechanizmus koagulácie
Koagulačný proces je mimoriadne zložitý a delí sa hlavne na vnútornú koagulačnú dráhu a vonkajšiu koagulačnú dráhu, ktoré sa nakoniec zbiehajú do spoločnej koagulačnej dráhy. Keď sú krvné cievy poškodené, kolagénové vlákna pod endotelom sú odkryté, aktivujú koagulačný faktor XII a iniciujú vnútornú koagulačnú dráhu. Postupne sa aktivuje séria koagulačných faktorov, ktoré tvoria aktivátor protrombínu. Vonkajšia koagulačná dráha sa iniciuje väzbou tkanivového faktora (TF) uvoľneného poškodením tkaniva na koagulačný faktor VII, čím sa tiež tvorí aktivátor protrombínu. Aktivátor protrombínu premieňa protrombín na trombín a trombín pôsobí na fibrinogén, ktorý premieňa na fibrínové monoméry. Fibrínové monoméry sa navzájom zosieťujú a tvoria fibrínové polyméry, čím sa vytvorí stabilná krvná zrazenina.

 

 

ČASŤ 2 CHARAKTERISTIKA PROCESU

Fermentačný proces
Proces fermentácie zvyčajne trvá určitý čas a jeho rýchlosť je ovplyvnená mnohými faktormi vrátane typu mikroorganizmu, koncentrácie substrátu, teploty, hodnoty pH atď. Vo všeobecnosti je proces fermentácie relatívne pomalý, od niekoľkých hodín do niekoľkých dní alebo dokonca mesiacov. Napríklad pri tradičnej výrobe vína môže proces fermentácie trvať niekoľko týždňov. Počas procesu fermentácie sa mikroorganizmy neustále množia a postupne sa hromadia metabolity, čo spôsobuje určité zmeny fyzikálnych a chemických vlastností vo fermentačnom systéme, ako je zníženie hodnoty pH, tvorba plynu a zmena hustoty roztoku.

Proces koagulácie
Naproti tomu proces koagulácie je relatívne rýchly. U zdravých jedincov môže byť koagulačná reakcia spustená v priebehu niekoľkých minút po poškodení ciev a vytvorí sa predbežná krvná zrazenina. Celý proces koagulácie je v podstate ukončený v priebehu niekoľkých až desiatich minút (okrem následných procesov, ako je sťahovanie a rozpúšťanie krvnej zrazeniny). Proces koagulácie je kaskádová amplifikačná reakcia. Po spustení sa koagulačné faktory navzájom aktivujú, čím sa rýchlo vytvorí kaskádový efekt koagulácie a nakoniec sa vytvorí stabilná krvná zrazenina.

ČASŤ 3 OBLASTI POUŽITIA

Aplikácie fermentácie
Fermentácia má široké uplatnenie v potravinárskom priemysle, farmaceutickom priemysle, biotechnológiách a ďalších oblastiach. V potravinárskom priemysle sa fermentácia používa na výrobu rôznych potravín, ako je chlieb, jogurt, sójová omáčka a ocot. Napríklad fermentácia jogurtu využíva baktérie mliečneho kvasenia na premenu laktózy v mlieku na kyselinu mliečnu, čo spôsobuje stuhnutie mlieka a vytváranie jedinečnej chuti. Vo farmaceutickom priemysle sa mnoho liekov, ako sú antibiotiká (ako je penicilín) a vitamíny, vyrába mikrobiálnou fermentáciou. Okrem toho sa fermentácia používa aj na výrobu biopalív (ako je etanol) a bioplastov.

Aplikácie koagulácie
Výskum a aplikácia koagulácie sa zameriavajú najmä na oblasť medicíny. Pochopenie mechanizmu koagulácie je kľúčové pre liečbu porúch krvácania (ako je hemofília) a trombotických ochorení (ako je infarkt myokardu a mozgový infarkt). Klinicky bola vyvinutá séria liekov a liečebných metód pre pacientov s abnormalitami koagulácie. Napríklad antikoagulačné lieky (ako je heparín a warfarín) sa používajú na prevenciu a liečbu trombózy; u pacientov s poruchami krvácania sa liečba môže vykonávať doplnením koagulačných faktorov atď. Okrem toho má kontrola procesu koagulácie veľký význam aj pre zníženie krvácania a podporu hojenia rán pri chirurgických operáciách.

ČASŤ 4 OVPLYVŇUJÚCE FAKTORY

Faktory ovplyvňujúce fermentáciu
Okrem už spomínaných faktorov, ako je typ mikroorganizmu, koncentrácia substrátu, teplota a hodnota pH, je proces fermentácie ovplyvnený aj faktormi, ako je hladina rozpusteného kyslíka (pri aeróbnej fermentácii), rýchlosť miešania fermentačnej nádrže a tlak. Rôzne mikroorganizmy majú rôzne rozsahy tolerancie a požiadavky na tieto faktory. Napríklad baktérie mliečneho kvasenia sú anaeróbne baktérie a obsah kyslíka je potrebné počas procesu fermentácie prísne kontrolovať; zatiaľ čo niektoré aeróbne mikroorganizmy, ako napríklad Corynebacterium glutamicum, vyžadujú počas procesu fermentácie dostatočný prísun kyslíka.

Faktory ovplyvňujúce koaguláciu
Proces koagulácie je ovplyvnený mnohými fyziologickými a patologickými faktormi. Vitamín K je nevyhnutný pre syntézu mnohých koagulačných faktorov a nedostatok vitamínu K vedie k poruche koagulácie. Niektoré ochorenia, ako napríklad ochorenie pečene, ovplyvňujú syntézu koagulačných faktorov, a tým ovplyvňujú koaguláciu. Okrem toho majú na proces koagulácie významný vplyv aj lieky (ako napríklad antikoagulanciá) a koncentrácia vápnikových iónov v krvi. Vápnikové ióny hrajú kľúčovú úlohu v procese koagulácie a aktivácia mnohých koagulačných faktorov si vyžaduje účasť vápnikových iónov.
Fermentácia a koagulácia zohrávajú odlišné, ale kľúčové úlohy v životných aktivitách a priemyselnej výrobe. Existujú zjavné rozdiely v ich definíciách, mechanizmoch, charakteristikách procesov, aplikáciách a ovplyvňujúcich faktoroch. Hlboké pochopenie týchto dvoch procesov nám nielen pomáha lepšie pochopiť tajomstvá života, ale poskytuje aj solídny teoretický základ pre technologické inovácie a rozširovanie aplikácií v súvisiacich oblastiach.