氧化(oxidation)和发酵(fermentation)的区别

氧化和发酵的关键区别取决于化学反应的类型。氧化是化合物在有氧的情况下进行氧化的化学过程，而发酵是在没有氧气的情况下从糖中产生酸、醇和二氧化碳的化学过程。

氧化和发酵是生化过程。它们在酶和其他辅助因子的影响下自然地存在于生物体中。目前，这两种自然反应都参与了生物分子的工业化生产。因此，了解这些过程并区分这两个过程是非常重要的。因此，本文着重讨论氧化和发酵的区别。

什么是氧化(oxidation)？

氧化是一种重要的生物反应，主要发生在好氧生物中。它包括一种化合物吸收氧气，使其自身转化为另一种化合物。氧化酶是催化氧化反应的主要酶。生物材料的氧化可以是自发的，也可以是可控的。此外，材料的氧化可能导致正效应和负效应，这取决于被氧化材料的类型。它也可以通过只使用一种酶的单步反应进行，也可以是涉及许多酶的多步反应。

氧化在高级生物的大多数代谢途径中起主要作用。氧化的途径包括氧化磷酸化产生ATP和β氧化脂肪酸产生乙酰辅酶A。

图01：亚油酸β氧化

此外，氧化是**精品茶的一个重要过程。氧化不是进行发酵，而是发挥重要作用，因为它不会消耗植物中的多酚。因此，茶多酚的保存不会损害茶的品质。在茶叶生产中，多酚氧化酶是一种非常重要的酶。当茶叶中被称为儿茶素的代谢物与氧气接触时，氧化酶开始起作用，产生分子量更大的多酚。因此，这些多酚能够为红茶增添香气和颜色。然而，在茶叶生产中，氧化是在可控的条件下发生的，这就区分了不同的茶叶品种。

什么是发酵(fermentation)？

发酵是在厌氧条件下发生的过程。因此，它发生在没有分子氧的情况下。许多微生物、植物和人体肌肉细胞都能进行发酵。在发酵过程中，糖分子转化为醇和酸。化学反应在乳制品、烘焙制品和酒精饮料的工业生产中有着广泛的应用。

图02：乙醇发酵

在自然环境中，有两种主要的发酵类型，它们都需要酶的参与。这两个过程分别是乳酸发酵和乙醇发酵。在乳酸发酵中，丙酮酸糖部分在乳酸脱氢酶的影响下转化为乳酸。乳酸发酵主要发生在细菌和人体肌肉中。人体肌肉中乳酸的积累会导致抽筋。乙醇发酵主要发生在植物和一些微生物中。乙醛脱羧酶和乙醇脱氢酶促进了这一过程。

氧化(oxidation)和发酵(fermentation)的共同点

氧化和发酵是生物化学过程，可以在生命系统中产生能量。
这两个过程都需要酶的参与。
而且，这些过程从有机化合物开始。因此，这两个过程的启动都发生在有机化合物的存在下。
此外，它们是发生在生物体内的自然过程；然而，目前，它们被用于许多工业过程。

氧化(oxidation)和发酵(fermentation)的区别

氧化和发酵这两个术语显然是生物体内发生的两个截然不同的过程。然而，这两个过程都能产生能量，尽管这两个术语背后的化学过程不同。氧化是指一种化合物在有酶和分子氧的情况下氧化，而发酵是指在有酶和没有分子氧的情况下将糖转化为酸和醇。所以，这就是氧化和发酵的关键区别。

此外，在反应过程中使用的酶的类型也是氧化和发酵的区别。氧化酶催化氧化反应，乳酸脱氢酶、乙醛脱羧酶和乙醇脱氢酶催化发酵。此外，它们在工业中有着各种各样的应用。在茶叶工业中，氧化作用对于多酚的产生是很重要的；在好氧生物中，氧化是产生能量的必要条件。另一方面，发酵在许多工业过程中都很重要，如乳品工业、烘焙业和酒精工业，在运动肌肉中产生能量等，因此，其用途导致氧化和发酵的进一步区别。

氧化(oxidation)和发酵(fermentation)的区别

总结 - 氧化(oxidation) vs. 发酵(fermentation)

在总结氧化和发酵的区别时，氧化是指在有酶和分子氧的情况下，一种化合物失去电子而形成另一种化合物，而发酵则是在没有氧气的情况下将糖部分转化为酸和醇的过程。这两种工艺在不同的工业过程中都扮演着重要的角色，尽管在某些情况下它们被误解了。大多数能够进行氧化和发酵的生化反应的微生物是基于生物技术的工业生产过程发展的基础。

参考文献：

1细菌代谢〉，医学微生物学。第四版，美国国家医学图书馆，1996年1月1日，可在这里查阅。