的丁酸发酵时从丁酸葡萄糖作为主要终产物，得到发生。它是由某些细菌在完全没有氧气的条件下进行的，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）于1861年在一份关于1875年进行的实验的报告中指出，这是他发现的。
发酵是一种生物过程，通过这种过程物质可以转化为简单物质。这是分解代谢过程，分解营养素以获得最终产物有机化合物。
路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）
该过程不需要氧气，它是厌氧的，并且是某些微生物（例如细菌和酵母菌）的特征。发酵还发生在动物细胞中，特别是当细胞的氧气供应不足时。这是一个能耗低的过程。
使用Embden-Meyerhof-Parnas途径（最常见的糖酵解途径）从葡萄糖分子产生丙酮酸。发酵从丙酮酸开始，然后发酵成不同的产品。根据最终产品的不同，发酵的类型也不同。
丁酸发酵过程
丁酸发酵的定义是在厌氧条件下，以低能量收率，将葡萄糖（C6H12O6）降解为丁酸（C4H8O2）和气体。它是产生难闻和腐臭气味的特征。
除克鲁氏梭状芽胞杆菌和巴氏梭状芽胞杆菌外，梭菌属的革兰氏阳性孢子产生细菌也可进行丁酸发酵。
但是，也报道了丁酸弧菌属，丁酸杆菌属，真细菌属，梭菌属，巨球菌属和Sarcina属的其他细菌是丁酸盐的生产者。
在发酵过程中，葡萄糖被分解代谢为丙酮酸，产生两摩尔的ATP和NADH。丙酮酸随后根据细菌菌株发酵成各种产物。
在第一种情况下，丙酮酸变成乳酸盐，并随着释放二氧化碳而变成乙酰辅酶A。随后，两个乙酰基-CoA分子形成乙酰乙酰基-CoA，然后通过某些中间步骤将其还原为丁酰-CoA。最后，梭菌将丁酰辅酶A发酵成丁酸。
磷酸反丁酸酶和丁酸激酶是生产丁酸的关键酶。在丁酸酯的形成过程中，形成了3摩尔的ATP。
在指数生长条件下，细胞产生的乙酸盐比丁酸盐更多，因为形成了1摩尔的ATP（总共4摩尔）。
在指数增长结束并进入固定相时，细菌会减少乙酸盐的产生并增加丁酸的产生，从而降低氢离子的总浓度，从而平衡培养基的酸性pH。
进行丁酸发酵的生物
用于丁酸生物生产的最有希望的微生物是酪丁酸梭菌。该物质能够以高选择性产生丁酸，并且可以耐受高浓度的该化合物。
但是，它只能从很少的碳水化合物中发酵，包括葡萄糖，木糖，果糖和乳酸。
丁酸梭菌可以发酵许多碳源，包括己糖，戊糖，甘油，木质纤维素，糖蜜，马铃薯淀粉和干酪乳清渗透液。
但是，丁酸酯的产量要低得多。在热丁酸梭菌中，可发酵碳水化合物的范围是中等的，但它不代谢蔗糖或淀粉。
产生生物丁酸盐的梭状芽胞杆菌还产生几种可能的副产物，包括乙酸盐，H2，CO2，乳酸盐和其他产物，具体取决于梭菌的种类。
酪丁酸梭菌和丁酸梭菌发酵葡萄糖分子可以表示如下：
葡萄糖→0.85丁酸酯+ 0.1乙酸酯+ 0.2乳酸+ 1.9 H2 + 1.8 CO2
葡萄糖→0.8丁酸酯+ 0.4乙酸酯+ 2.4 H2 + 2 CO2
厌氧发酵过程中微生物的代谢途径受多种因素影响。就产生丁酸的梭菌属细菌而言，主要影响生长和发酵性能的因素是：培养基中葡萄糖的浓度，pH，氢的分压，乙酸盐和丁酸盐
这些因素会影响增长率，最终产品的浓度和产品的分布。
产品展示
丁酸发酵的主要产物是羧酸，丁酸，一种短链四碳脂肪酸（CH3CH2CH2COOH），也称为正丁酸。
它有难闻的气味和刺激性的味道，但是它在口中留下了些许甜的味道，类似于乙醚。它的存在是酸败黄油的特征，是造成其难闻的气味和味道的原因，因此其名称源自希腊语“黄油”。
但是，某些丁酸酯具有令人愉悦的味道或气味，这就是为什么将它们用作食品，饮料，化妆品和制药行业的添加剂。
丁酸的用途与应用
生物燃料
丁酸在不同行业中有许多用途。目前，人们非常希望将其用作生物燃料的前体。
食品和制药业
由于其类似黄油的味道和质地，它在食品和调味品行业中也具有重要的应用。
在制药工业中，它被用作各种抗癌药物和其他治疗方法的成分，而丁酸酯因其水果香气而被用于生产香水。
癌症研究
据报道，丁酸酯对细胞增殖，凋亡（程序性细胞死亡）和分化具有多种作用。
但是，就丁酸盐对结肠癌的影响而言，不同的研究给出了相反的结果，引起了所谓的“丁酸盐悖论”。
化学合成
微生物生产丁酸是化学合成的优选吸引人的替代方法。在工业上实施生物基化学品的成功在很大程度上取决于生产成本/工艺的经济性能。
因此，通过发酵过程的工业生产丁酸需要廉价的原料，高效的过程性能，高的产品纯度以及生产菌株的强健壮性。
参考文献
- 丁酸。新世界百科全书。。网址：newworldencyclopedia.org
- 科罗拉多州科拉莱斯（Corrales），安托里涅斯（Antolinez），DM，博霍尔克斯（Bohórquez），JA，科雷多（Corredor），上午（2015）。厌氧细菌：进行并有助于地球生命可持续发展的过程。Nova，13（24），55-81。。网址：scielo.org.co
- Dwidar，M.，Park，J.-Y.，Mitchell，RJ，Sang，B.-I. （2012）。工业中丁酸的未来。《科学世界杂志》。网址：doi.org。
- Jha，AK，Li，J.，Yuan，Y.，Baral，N.，Ai，B.，2014年。生物丁酸生产及其优化综述。Int。J. Agric。，Biol.16，1019-1024。
- 波特·JR（1961）。路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）。成就与失望，1861年。细菌学评论，25（4），389-403。。可在以下网址获得：mmbr.asm.org。