خميره کېدنه (موره کېدل)

خميره کېدنه، د «ميتابوليزم» (د غذا بدلون) يوه پروسه ده چې د «اينزايم» د عمل له لارې په عضوي پوړونو کې کیمياوي بدلونونه منځ ته راوړي. په «بايوشيمي» کې يې يو محدود تعريف د اکسيجن په نه شتون کې له «کاربوهايډريټس» څخه د توانايۍ د را ايستلو په توګه شوی. د خوراک په توليد کې بيا په پراخه توګه هرې هغې پروسې ته ويل کېږي، په کومه کې چې په يوه خوراکي يا څښاکي ماده کې «کوچني ژوندي موجودات» (مايکرواورګانيزم، هغه موجودات چې يواځې په مايکروسکوپ لیدل کېږي) فعاليتونه د غوښتنې وړ بدلونونه جوړوي. د خمېره کېدلو علم ته د «زيمولوژي» نوم ورکړل شوی. 

په مايکرو اورګانيزم کې، خمېره کېدنه د هوا له شتون پرته په فعال ډول د مغذي موادو د تجزيې له لارې د «ادنوزين ټريفوسفاټ» (ATP) د توليدولو لومړۍ وسيلې دي. انسانانو له لومړيو ډبرينو عصرونو راهيسې له خميره کېدلو څخه د خوراکي او څښاک توکو د توليد لپاره کار اخيست. د بېلګې په ډول، خمېره کيدل د خوندي کولو لپاره په داسې پروسو کې کارول شوي دي، کومې چې د لبنياتو تيزاب توليدوي، کوم چې په داسې تروشو خوراکونو کې موندل کېږي، لکه اچار شوي بادرنګ، کومبوچا، کيمچي او مستې، همدا راز د شرابو او بيرو په څېر د الکولي مشروباتو د توليدولو لپاره کار ځینې اخستل شوی. صنعتي تخمير په پراخه کچه د کيمياوي توکو، له ژونديو توکو ايستل شويو سون توکو، اينزايمونو، پروټينونو او درمليزو توکو د توليد لپاره د ميکروبونو د کارولو پروسه ده. خميره کيدل د انسانانو په ګډون د ټولو ژويو د هاضمې په ماشين کې منځ ته راځي.  

 تعريفونه 
لاندې د تخمير یا خمېره کېدو ځينې تعرفيونه دي. دا تعريفونه له رسمي څخه نيولې، بيا تر عمومي استعمال او ډېرو علمي تعريفونو پورې رانغاړي.

 د مايکرو اورګانيزمونو له لارې د خوراک د خوندي کولو لارې چارې (عام استعمال).
 هر ډول د پراخې کچې ميکروبي پروسه چې له هوا سره او له هوا پرته تر سره کېږي (عام تعريف چې په صنعت کې کارول کېږي، دې ډول ته صنعتي تخمير هم وايي).
 هره هغه پروسه چې الکولي مشروبات يا تيزابي لبنياتو محصولات توليدوي (عام استعمال).
 هر ډول د انرژۍ خوشې کولو ميتابوليکه پروسه، کوم چې يواځې له هوا پرته حالاتو کې منځ ته راځي (تر يو بريده علمي).
 هر ډول ميتابوليکه پروسه، کوم چې له خوږو يا نورو ژونديو ماليکولونو څخه انرژي خوشې کوي، د اکسيجن يا اليکترون د لېږد نظام ته اړتيا نه لري او عضوي ماليکول د اليکترون د وروستي منونکي په توګه کاروي (زیات علمي).

 بيالوژيکي دنده 
د هوا د تنفس کولو تر څنګ، خميره کېدل هغه طريقه ده چې له ماليکولونو څخه انرژي راباسي. دا طريقه په ټولو باکترياوو او «يوکاريوټونو» کې يواځينۍ شريکه طريقه ده. له همدې امله دا د «ميتابوليزم» تر ټولو زړه لاره ده، د ډېرو لرغونو چاپېريالونو لپاره مناسبه ده، کومې چې په ځمکه کې د بوټو له ژوند څخه مخکې وې، په دې معنا چې په اتموسفير کې د اکسیجن له منځ ته راتلو هم مخکې.

خميره کوونکې ماده، کومه چې «فنګس» (يو ډول نبات دی، پپونک هم فنګس بلل کېږي، يو ډول جراثيم يا ميکروب دی) ته ورته دی، نږدې په ټولو هغو چاپېريالونو کې منځ ته راځي، کوم چې ميکروبونو ته وده ورکوي، د تازه مېوو له پوستکي نيولي د خزنده ګانو تي لرونکو تر کولمو پورې او بيا تر ژورو بحرونو پورې. خميره کوونکې ماده له بورې څخه غني ماليکونه بدلوي (ماتوي)، تر څو له هغې څخه ايتانول «يو ډول شراب» او کاربن ډای اکسايډ توليد کړي.  

د لوړو ژوندیو موجوداتو په ټولو حجرو کې د خميره کېدو (موره کېدو یا تومنه کېدو) تګلارې شته. په تي لرونکو عضوي موجوداتو کې خميره کېدل د سختو تمرينونو د ساعتونو په اوږدو کې کله چې د اکسيجن مهيا کېدل محدود وي، منځ ته راځي او په دې توګه د لبنياتو د تيزابو د جوړېدو لامل ګرځي. په هغو ژويو کې چې د ملا تير نه لري، خمېره کېدل همدا راز «سکسينيټ» او «الانين» هم توليدوي.

خميره کوونکې باکترياوې په بوټو يا ژويو کې د «ميتان» د توليدولو په برخه کې مهمه ونډه لري، د غوايانو له وازدو څخه نيولې بيا د ناوليو اوبو تر هضموونکو او د تازه اوبو تر خړې پورې. دوی هايډروجين، کاربن ډای اکسايډ، فارميټ او اسيټيټ او کاربوکسايليک اسيډ توليدوي. د ميکروبونو ټولګې کاربن ډای اکسايډ او «اکيټيټ» په «ميتان» بدلوي. «استوجينيک» باکترياوې تيزابونو ته اکسيجن زياتوي، لا زيات «اسيټيټ» يا ان هايډروجين یا «فارميټ» تر لاسه کوي. بالاخره ميتانوجينونه (د ارچيا په حوزه کې) اسيټيټ په ميتان بدلوي.

 بايوشیمي ټولکتنه 
خمېره کېدل، په داخل کې زېږېدونکي، عضوي اليکترون منونکي سره NADH  ته غبرګون ښيي. عموماً دا «پيرواټ» دي چې د «ګلوکولايسيس» له لارې له خوږو څخه جوړېږي. دا غبرګون NAD+ او يو عضوي توليد منځ ته راوړي، عامې بېلګې يې ایتانول، لکټيک اسيد او هايډروجين ګاز (H2) دي، ډېر ځله کاربن ډای اکسايډ دي. خو شونې ده چې د خميره کولو له لارې ډېر نا اشنا ترکيبات توليد شي، لکه بوتيريک اسيد او اسيټون. د خمېره کولو توليدات اضافي توليدات بلل کېږي، ځکه چې د اکسيجن له کارولو پرته دوی ميتابولايز کېدای نه شي.

عموماً خميره کېدل له هوا خالي چاپېريال کې منځ ته راځي. د O2 په شتون کې، NADH او پوريوټ کارول کېږي، څو په تنفس کې ATP منځ ته راوړي. دې ته «فاسفوريلاسيون اکسيديټيو» ويل کېږي. دا له له يواځې «ګلايکولايسس» څخه ډېر زيات ATP جوړوي. دا د O2  کيمياوي انرژي خوشې کوي. له همدې امله خمېره کول په هغه وخت کې ډېر کم کارول کېږي، کله چې اکسيجن موجود وي. خو  د زيات اکسيجن د شتون پر مهال، ځينې خميره کوونکي ډولونه « Saccharomyces cerevisiae »تر هغه وخته چې د خوږو مناسب مقدار رسېږي، خميره کېدل د بې هوا تنفس په پرتله غوره بولي (يوه ښکارنده چې د کرابټري اغېز په نوم پېژندل کېږي). د موره کېدلو ځينې پروسو کې ويجاړونکي بې هوا موجودات شامل وي، کوم چې اکسيجن نه شي زغملای.  

سره له دې چې خميره کوونکې ماده په بير، شرابو اونورو الکولي مشروباتو کې د ايتانول په توليد کې موره کول له ځانه سره لري، دا يواځينی ممکنه استازی نه دی: باکتريا د زانتان کنډ په توليد کې خميره کول له ځانه سره لېږدوي.

 د تخمير توليدات 

 ايتانول 
د ايتانول په خميره کېدو کې، د ګليکوزو يو ماليکول د ايتانول په دوو ماليکولونو او دوه کاربون ډای اکسايډ په ماليکولونو بدليږي. دا د خوراک د ډوډۍ د تخمير لپاره کارول کېږي: کاربن ډای اکسايډ پوکاڼۍ جوړوي او خميره په سپنج بدلوي. ايتانول په الکولي مشروباتو کې نشه ورکوونکی استازی دی، لکه شراب بير او مايعات. د لومړيو توکو خميره کول، د ګني، جوارو او لبلبو په ګډون، ایتانول تولیدوي، کوم چې په «ګيسولين» کې اضافه کولای شي. د ګاډ فيش او کراپ په ګډون د کبانو په ځینو ډولونو کې هغه مهال انرژي ورکوي، کله چې اکسيجن ډېر کم وي (د لبنياتو د تيزابو د خمېرې سره).

له خميره کېدو مخکې، د «ګلوکوزو» يو ماليکول په دوه «پايرويټ» ماليکونو وېشل کېږي (ګليکوليز). د تودوخې په پايله کې منځ ته راغلي د دې غبرګون انرژي له ADP سره د معدني «فوسفاټونو» په يو ځای کېدو کې کارول کې، هغه یې په ATP بدلوي او NAD+ په NADH بدلوي. پايرويټ مات او دوه «استاليدهايډ» مالیکونه ځينې جوړیږي او د اضافي موادو په توګه دوه کاربن ډای اکسايډ ماليکونه توليدوي. «استاليدهايډ» له NADH څخه د انرژۍ او هايډروجين په کارولو سره په ايتانول بدلیږي او NADH  په NAD+ اکسيد کېږي، تر څو دا جريان په دې ډول تکرار شي. دا غبرګون د «اينزايمونو پايرويټ ډيکاربوکسلايز» او «الکول ډيهايډروجيناز» په مرسته چټکيږي.

 لکټيک اسيډ 
هومولکټيک خميره کېدل (يواځې لکټيک اسيد توليدوي) د خمېره کېدلو تر ټولو ساده ډول دی. له «ګليوکوليز» څخه منځ ته راغلی «پايروايټ» د ساده «ريډوکس» غبرګون څخه تېرېږي او لکټيک اسيد جوړوي. په ټوله کې د «ګلوکيزو» يو مالیکول (يا هر يو د خوږو شپږ کاربن) يا په دوه ماليکونو يا په لکټيک اسيد بدليږي:Introductory Botany: plants, people, and the Environment. Berg, Linda R. Cengage Learning, 2007. . p. 86

C6H12O6 → 2 CH3CHOHCOOH

دا هغه مهال د ژويو په ماليکونو کې منځ ته راځي، کله چې دوی انرژۍ ته اړتيا لري، له هغې هم تېزه چې وينه کولای شي اکسيجن برابر کړي. دا د باکترياوو په ځينو بڼو کې هم پېښيږي (لکه لاکتوباسيلونه) او په ځينو «فونګي» کې. دا د باکتريا هغه بڼه ده کوم چې په ماستو کې لاکټوز په لکټيک اسيد بدلوي او په دې ډول هغې ته تروش خوند ورکوي. دا «اسید لاکتیک» باکتريا کولای شي هومو لاکتيک خميره کېدل منځ ته راوړي، کله چې وروستی محصول عموماً لاکتيک اسید وي، چېرته چې ځينې لکټيک لا زیات په ايتانول او کاربن ډای اکسايډ ميتابولايز شوي وي (د فسفوکتولاز د لارې په مټ)، اسيټاټ يا نور میتابولیک توليدات، د بېلګې په ډول:AP Biology. Anestis, Mark. 2nd Edition. McGraw-Hill Professional. 2006. . p. 61

C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2 

 سرچينې