Concetto di autolisi, cause, fasi e conseguenze

Cos'è l'autolisi?

IL Autolisi È un processo attraverso il quale le cellule sono digerite enzimaticamente dall'azione dei propri enzimi. Significa letteralmente che i meccanismi che portano alla propria lisi (morte) sono innescati in una cellula (morte).

Questo processo di "auto -escalation" è stato osservato durante il normale corso della crescita e dello sviluppo di batteri e funghi. Tuttavia, molti testi scientifici stabiliscono che è tipico di cellule "morenti" o "ferite" o cellule "ferite".

Schema rappresentativo della struttura cellulare del lievito

L'autolisi si verifica anche nei tessuti animali e vegetali, ma alcuni autori descrivono questo processo come la "decomposizione" non batterica che si verifica dopo la morte cellulare.

Questo processo fu descritto da Salkowski, nel 1890, come un processo enzimatico di auto -digestione, ma fu nel 1900 quando Jacobi coniò il termine autolisi. Oggi è noto che gli enzimi responsabili di questo processo non sono "per -prodotti" di lisi, ma sono gli stessi enzimi che partecipano ai processi cellulari.

Data la sua importanza per l'industria, il processo autolitico ha rivisto una maggiore profondità è quello che si svolge nei lieviti, in particolare quelli impiegati durante i processi di fermentazione delle bevande alcoliche (vino e birra) e nella panetteria.

I derivati ​​autolitici dei lieviti sono comunemente usati nella formulazione di terreni di coltura, in quanto rappresentano una buona fonte di aminoacidi e altre sostanze nutrizionali.

Cause di autolisi

L'autolisi può verificarsi in risposta a diversi fattori. Negli organismi unicellulari (microrganismi) questo fenomeno risponde a molte condizioni ambientali come temperatura, pH, concentrazione di ossigeno, composizione ambientale, quantità di nutrienti, presenza di sostanze tossiche, ecc.

Può servirti: celle a stella o ITO: caratteristiche, formazione, parti

Durante la fermentazione di vino o birra, ad esempio, l'autolisi dei lieviti si verifica in risposta alla diminuzione delle componenti nutrizionali del liquido che fermentano, nonché al notevole aumento della concentrazione di etanolo, che è uno dei prodotti dei prodotti Il suo metabolismo.

Nell'uomo è stato dimostrato che i processi autolitici possono essere innescati da interventi chirurgici prolungati o procedure mediche, in particolare durante le dissezioni endoscopiche della sottomucosio.

Inoltre, in molti animali si verifica l'autolisi in luoghi in cui vi sono lesioni o lacerazioni e svolge la funzione di eliminare il tessuto danneggiato durante la guarigione

In alcuni tessuti vegetali l'autolisi funziona in crescita e sviluppo, nonché nel trasporto di acqua e gas attraverso dotti xilematici, che si svolgono grazie al degrado dei protoplasti (membrana+citosol) di tracheidi; Si verifica, quindi, in risposta agli stimoli dello sviluppo delle piante.

D'altra parte, alcune specie di funghi filamentosi possono subire autolisi delle loro cellule in risposta ad alcuni antibiotici o sostanze tossiche applicate all'ambiente circostante.

Fasi di autolisi

Il processo autolitico che verrà descritto di seguito è quello che si svolge nei lievi.

Morte cellulare

Ogni processo autolitico inizia con la morte della cellula in questione. Il fenomeno iniziale ha a che fare con l'alterazione dei sistemi membranosi cellulari, specialmente quando si tratta di organismi eucariotici, permettendo ai loro enzimi digestivi di entrare in contatto con i componenti che verranno degradati.

Gli enzimi che partecipano all'evento autolitico sono responsabili del degrado dei loro substrati in frammenti più piccoli. Ad esempio, proteasi o peptidasi "tagliano" quasi ogni tipo di proteina, rilasciando peptidi o aminoacidi.

Può servirti: reticolo endoplasmatico liscio

Le nuclea, d'altra parte, degradano acidi nucleici come DNA o RNA, frammentandole e rilasciando nucleosidi, mononucleotidi e polinucleotidi. Ci sono altri enzimi responsabili della digestione di alcuni componenti della parete cellulare, di solito glucanasi (nei lieviti).

Comunemente, ciò che risulta dalla digestione e dalla lisi cellulare è noto come Autolisado, che viene rilasciato all'ambiente circostante attraverso rotture nella parete cellulare dei lieviti, dove è possibile continuare la digestione. La concentrazione di componenti cellulari degradati di solito produce qualcosa di noto come estratto di lievito.

L'autolisi del lievito può essere divisa in due processi

- La degradazione dei componenti cellulari da parte degli enzimi "litici", in particolare proteine ​​e peptidasi (proteolisi, enzimi proteolitici).

- Il degrado della parete cellulare, che consente la vera lisi o la rottura cellulare e il rilascio dell'autolisado.

I lieviti hanno vacuoli che ospitano la maggior parte degli enzimi proteolitici di queste cellule. Quando una tale cellula muore, questi enzimi entrano in contatto con i loro substrati e li degradano. In altre cellule eucariotiche animali questi enzimi sono contenuti nei lisosomi.

Le glucanasi e alcune proteine ​​partecipano alla degradazione dei componenti della parete cellulare dei lieviti, causando l'apertura o la formazione di "pori", che promuovono il rilascio dei prodotti dai prodotti di degradazione degli enzimi interni interni.

Conseguenze

Le principali conseguenze degli eventi autolitici sono evidenti, dal momento che una cellula che si muore e scompare, lasciando nel processo frazioni diverse delle sue molecole costituenti.

Può servirti: proteine ​​del trasportatore di membrana: funzioni e tipi

Alcuni autori considerano che l'autolisi in alcuni organi porta a una "liquefazione" interna che, di conseguenza, può causare atrofia o deformazioni morfologiche della stessa.

Per l'industria alimentare

Questo processo può verificarsi anche in molti alimenti, in particolare di origine animale, che generalmente implica la decomposizione non batterica dei loro tessuti muscolari e il rilascio di un gran numero di peptidi, aminoacidi, gruppi fosfatati, carboidrati, ecc., che rappresenta un'opportunità ecologica per la colonizzazione di batteri in decomposizione.

Un'altra conseguenza negativa dei processi autolitici è esemplificata nella produzione di formaggi, in cui l'autolisi dei batteri "iniziatore", appartenente alla specie Lactococcus lactis, Ha importanti implicazioni nello sviluppo di questi derivati ​​da latte.

In alcuni testi scientifici relativi alla produzione di bevande alcoliche.

Alcuni produttori di vino considerano che i processi autolitici consentono il rilascio di molti componenti interni benefici dei lieviti, che influenzano significativamente le proprietà sensoriali e la stabilità biologica di questo liquido.

Gli estratti di lievito hanno più utilità nella produzione di derivati ​​della carne (salsicce), zuppe, salse e altri snack.

Fotografia del concentrato di estratto di lievito (Fonte: Skopp [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Dalla morte di milioni di lieviti in un raccolto in mezzi liquidi, ma sono anche sfruttati per la formulazione di media di crescita sperimentale.