Maya ile fermantasyon: Tamamen doğal!
Maya tek hücreli yaşayan bir mikroorganizmadır. Bu yüzden boyutu çok küçüktür, bir kum tanesiyle karşılaştırılabilir. Bu görünmez, canlı şey muazzam bir potansiyele sahiptir. Mayanın milyonlarca yıldır Dünya’da doğal olarak bulunduğu söylenir. Mayaların fermantasyonu doğal ortamda gerçekleşen bir olaydır.
5 -6 bin yıl önce, maya ekmek, şarap, bira ve diğer fermente gıdaları üretmek için evcilleştirilmiştir. Dahası, tarih boyunca sahip olduğu tüm farklı kullanımları düşündüğünüzde maya hala heyecan verici bir mikroskobik fabrikadır.
Maya, proteinler, aromalar ve enzimler dahil olmak üzere çeşitli doğal maddeler üretmek için kullanılabilir. Ayrıca beslenme veya tıbbi amaçlar için yeni moleküller geliştirmek için seçenekler sağlar.
Maya ile fermantasyon nedir?
Oksijensiz ortamda maya, şekerleri alkole , karbondioksite (CO2) dönüştürür. Yanı sıra aromatik bileşenlerin oluşmasını sağlar. Bu fermantasyon sürecidir. Ekmek yapımında meydana gelen olay: Undan gelen basit şekerler karbondioksite dönüştürülür ve bu da hamurun kabarmasını sağlar. Bu aşamada üretilen alkol, pişirme sırasında tamamen buharlaşır. Fermantasyon, mayanın şekerleri bira ve şarapta alkole dönüştürdüğü süreçtir. Birada: Malttan, filizlenmiş arpa, elde edilen karbonhidratlardan ve şarapta, üzümdeki karbonhidratlardan, faydalanılır.
Oksijenli ortamda maya, fermantasyonun metabolik sürecini sağlamaz: hava alır ve çoğalır. Maya üreticileri bu şekilde bol miktarda maya üretir.
Hücre fabrikası olarak kullanılan maya ile neler yapılabilir?
Maya sadece şekeri dönüştürmekle kalmaz. Hücre fabrikası ayrıca doğal olarak oluşan lipidleri ve amino asitleri ve büyümek için gerekli tüm elementleri çevresinden emer. Maya, ticari hacimlerde çeşitli uygulamalar için moleküller üretmek için kullanılabilir.
Fermantasyon mayada meydana gelen doğal bir süreçtir. Melas gibi yenilenebilir hammaddeler ile maya beslenir ve enzimleri yeni kimyasallar üretir. Bu, diğer kimyasal proseslere göre daha çevre dostu ve sevecen bir yaklaşımdır.
Maya: Beyaz Biyoteknolojide Çok Yönlü Bir Bileşen
Maya gibi canlı bir mikro-organizmanın gıda, ilaç ve enerji taşıyıcıları gibi ürünlerin üretiminde kullanılması beyaz biyoteknoloji olarak adlandırılan alanda yer almaktadır. Çevresel zorlukların üstesinden gelmek için gelecek vaat eden yeni bir alandır. Kimya, plastikler gibi biyolojik bozunması düşük birçok ürün üretmiş olsa da, beyaz biyoteknoloji ile kolayca bozunabilen ürünler sentezlemek mümkündür. Örneğin aşağıdakiler için kullanılabilir(1):
- Metabolit üretimi: enzimler, vitaminler, aromalar…
- Kirliliğin azaltılması için atık işleme
- Biyokontrol etmenlerinin üretimi: Böcek haşereleri, patojenler ve yabani otları kontrol etmek için.
- Biyo bazlı yakıt ve enerji: Etanol, mahsul artıklarından üretilebilir.
Maya ile yapılan insan hormonları
Bir insan hormonu olan hidrokortizonun oluşturulması, mayanın tıpta mikroskobik bir fabrika olarak kullanılmasındaki önemli bulgulardan biridir. Bu steroid hormonu ağrıyı, kaşıntıyı ve şişmeyi (enflamasyon) azaltmak için iltihaplanmayı hafifleterek etki gösterir.
Ayrıca çeşitli hastalıkları tedavi etmek için de kullanılır. Bu maddenin mayadan elde edilmesine yönelik yöntem, Fransız bir ekip tarafından büyük bir ilaç şirketiyle işbirliği içinde oluşturulmuştur. Maya aynı zamanda diyabet hastalarında eksik olan insülin hormonunu üretmek için de kullanılır. Bilim insanlarının yakında hayatımızın önemli bir parçası olacak birçok yeni bileşik üretmesine olanak sağlamaktadır.
Mayanın Gücü!
Maya, endüstriyel ölçekte fermantasyon yoluyla alkol elde etmek için kullanılan en iyi organizmadır. Bu alkol türü aşağıdaki durumlarda kullanılabilen saf etanoldür:
- Alkollü içeceklerin hazırlanmasında
- Parfümeride
- Benzine alternatif bir biyoyakıt olarak.
Yenilenebilir enerji ve sürdürülebilir gelişme için maya
Doğal fermantasyon süreci ile maya, karbonhidratlardan etanol üretir. Bununla birlikte, bu karbonhidratlar nereden gelir?
Biyoyakıtların ilk üretimi için, gıda ürünü nişastasından (tahıllar, gevrekler, patates, maniok) ve şeker bitkisi şeker kamışından elde edilmiştir.
İkinci nesil biyoyakıtlar için şekerler, gıda yapımında kullanılmayan bitki lifleri de dahil olmak üzere daha geniş bir kaynak yelpazesinden elde edilir: odun, yapraklar gibi bitkilerin yenmeyen kısımları ve hatta bitki atıkları.
Maya araştırmaları onlarca yıldır devam etse de, bilim insanları hala mayayı alkole karşı nasıl daha dayanıklı hale getirebileceklerini bulmaya çalışıyor. Mayanın etanolü metabolize etme yeteneği, son nesilleri öncekilerden daha az verimli kılan genetik yapısı nedeniyle sınırlıdır.
Bir diğer zorluk ise mayanın bitki dokularında bulunan pentoz gibi diğer karbonhidratları asimile etme kapasitesini geliştirmektir.
Bu, erişilebilir yenilenebilir enerji seçeneklerinin sayısını artıracak ve daha çevre dostu bir yaşam tarzının teşvik edilmesine yardımcı olacaktır.