Was ist aerobe Fermentation?
Der Ausdruck "aerob" bedeutet in Gegenwart von Sauerstoff; Beispielsweise wird es bei Aerobic-Übungen verwendet, um zu zeigen, dass der Körper Sauerstoff verwendet, um Zucker zur Energiegewinnung zu verbrennen. Dieser Prozess der Verbrennung von einfachem Zucker zur Erzeugung von Energie in Zellen wird als aerobe Atmung bezeichnet. Menschliche und pflanzliche Zellen können etwas Energie erzeugen, ohne dass Sauerstoff vorhanden ist, ein Prozess, der als aerobe Fermentation bezeichnet wird. Dieser Begriff wird möglicherweise falsch benannt, weil die Fermentation normalerweise ein anaerober Prozess ist oder ohne Sauerstoff hergestellt wird.
Der Mensch nutzt seit Jahrtausenden die Fermentation, um aus verschiedenen Pflanzen und Körnern Alkohol zu gewinnen. Das Verfahren verwendet eine Reaktion zwischen Hefe und Pflanzenzucker, um Alkohol und ein Gasnebenprodukt, üblicherweise Kohlendioxid, zu erzeugen. Der Zerfall pflanzlicher und tierischer Stoffe in Sümpfen, Sümpfen und Mülldeponien ist ebenfalls ein anaerober Fermentationsprozess, bei dem Kohlendioxid, Methan und andere Gase entstehen.
Bei Menschen und Tieren entsteht Energie durch eine komplexe Reaktion in Zellen unter Verwendung von Sauerstoff, Zuckerglukose und verschiedenen im Körper vorkommenden Spurenchemikalien. Aus dieser Reaktion entsteht Kohlendioxid, das durch Ausatmen aus der Lunge beim Atmen aus dem Körper entfernt wird. Normale Zellprozesse sind aerob und der Begriff für den Prozess ist aerobe Atmung. Eine Schlüsselchemikalie zur Energieversorgung von Zellen ist Adenosintriphosphat (ATP), das aus der Glucose-Sauerstoff-Reaktion resultiert.
Eine aerobe Fermentation findet statt, wenn die Zellen mehr Energie benötigen, als durch eine Sauerstoffreaktion erzeugt werden kann. Ein Teil der zellulären Reaktion tritt immer noch auf und es wird etwas ATP gebildet. Die aerobe Fermentation ist weniger effizient als der Sauerstoffprozess und erzeugt Säuren in den Zellen, die zu Muskelermüdung und schließlichem Versagen führen. Außerdem wird Glukose weniger effizient verwendet, weshalb energiereiche Aktivitäten mit einer langen aeroben Fermentationsdauer zu einem raschen Energieverlust führen.
Muskelschmerzen und Energieverlust, die der Mensch in Zeiten energiereicher Aktivität verspürt, sind eine direkte Folge des aeroben Fermentationsprozesses. Milchsäure baut sich in den Muskeln auf und verursacht, wenn sie nicht entfernt wird, Muskelkrämpfe und Schmerzen. Der Körper entfernt diese überschüssige Säure schließlich, nachdem der Energiebedarf aufgehört hat, weshalb Menschen und Tiere nach energiereicher Aktivität weiterhin schwer atmen.
Das Verständnis der Energieerzeugung in Zellen ist nützlich für Sportler und andere energieverbrauchende Prozesse, da die beste Verwendung von Glukose und anderen Zuckern zur Energieerzeugung darin besteht, ein aerobes Aktivitätsniveau aufrechtzuerhalten. Eine geringe anaerobe Energieerzeugung kann die Leistung steigern, eine Fortsetzung führt jedoch zu einer geringeren Energieerzeugung. Wenn der Körper Milchsäure auffangen und aus den Muskeln entfernen kann, kann dies einen anhaltenden energetischen Nutzen bringen.