Ferménte
(lat. Fermenta, »Gärungsstoffe, Gärungsmittel«),
organische
Substanzen, welche im stande sind, die
Zersetzung verhältnismäßig großer
Mengen andrer organischer
Substanzen zu veranlassen, ohne an deren
Zersetzung selbst teilzunehmen. Die Art und
Weise, wie diese
Zersetzungen, die man
Gärung,
Fäulnis,
Verwesung nennt, zu stande kommen, ist nicht bekannt; alle bisher aufgestellten Erklärungsversuche
haben sich als unzureichend erwiesen. Die neuere Zeit hat aber zwei
Klassen von Fermenten
unterscheiden gelehrt, nämlich
organisierte und nicht organisierte Ferménte.
Die organisierten Ferménte sind lebende einzellige
Pflanzen, die als
Spaltpilze,
Schizomyceten,
Bakterien und
Hefepilze bezeichnet werden.
Minimale
Mengen, ein einziges mikroskopisches
Individuum, sind im stande, in einer
Lösung gärungsfähiger
Substanzen die
Zersetzung großer
Mengen der letztern hervorzurufen, aber nur dann, wenn in der
Lösung alle
Bedingungen zum Wachstum
und zur
Vermehrung des organisierten Ferments vorhanden sind. An diese Lebensthätigkeit ist die
Wirkung der organisierten
Ferménte
gebunden, wir wissen aber nicht, ob sie als solche die
Zersetzung hervorrufen, oder ob sie nur Produzenten
und
Träger
[* 2] eines nicht organisierten Ferments sind.
Über die Bedeutung dieser Organismen belehrt ein einfaches Experiment. Man kocht in zwei Flaschen Traubensaft bis zur Verdrängung aller Luft durch den Wasserdampf, verschließt dann die eine Flasche [* 3] durch einen lockern, unmittelbar vorher anhaltend auf 110° erhitzten Baumwollpfropfen und läßt beide Flaschen an der Luft stehen. Es tritt dann sehr bald in der offenen Flasche Gärung ein, man findet sie erfüllt mit zahlreichen Hefezellen, während sich die Flüssigkeit in der verschlossenen Flasche nicht verändert.
Durch das
Kochen waren alle in der
Flüssigkeit enthaltenen Fermentkeime getötet, beim Stehen an der
Luft
gelangten aber sehr bald neue
Keime in die
Flüssigkeit und vermehrten sich sehr reichlich unter Hervorrufung von
Gärung. In der
verschlossenen
Flasche trat keine
Gärung ein, weil die zutretende
Luft beim
Passieren des Baumwollpfropfens von allen
Keimen
befreit wurde. Lüftet man letztern auf kurze Zeit, oder bringt man einen einzigen
Tropfen der gärenden
in die bis dahin nicht veränderte
Flüssigkeit, so geht auch diese sehr schnell in
Gärung über und enthält in kurzer Zeit
ebenfalls zahlreiche Hefezellen. Zu den bekanntesten
organisierten Fermenten
gehören die
Bier- und Weinhefe, das
Milchsäure-
und Buttersäureferment, das Dextran- und Mannitferment, welche
Zucker
[* 4] in
Alkohol und
Kohlensäure, in
Milchsäure,
Dextran, resp.
Mannit, und die
Milchsäure in
Buttersäure,
Kohlensäure und
Wasserstoff spalten, sowie die Fäulnisfermente
,
welche die Eiweißstoffe zersetzen.
Alle diese Ferménte
wirken nur spaltend auf das
Molekül des
Zuckers, der
Milchsäure, des
Eiweißes;
das Essigferment aber überträgt
Sauerstoff auf das Alkoholmolekül, und die Verwesungsfermente
wirken
oxydierend auf zahlreiche organische
Substanzen. Auch die organisierten Krankheitserreger, die
Tuberkel-,
Cholera-, Milzbrandbacillen
und viele andre gehören jedenfalls hierher; doch ist über ihre
chemische Wirkung näheres nicht bekannt.
Die nicht organisierten Ferménte
finden sich weit, vielleicht allgemein verbreitet im
Pflanzen- und Tierkörper; sie wirken
ebenfalls in minimalen
Mengen, aber sie vermehren sich nicht in der
Flüssigkeit; sie sind in
Wasser löslich und werden durch
Erhitzen wie die organisierten Ferménte
unwirksam. Die nicht organisierten Ferménte gehören zu den
Proteinkörpern, sie stimmen in den
wichtigsten
Reaktionen mit dem
Eiweiß überein, stellen sich aber durch ihre Nichtgerinnbarkeit zu den
Peptonen und sind, nachdem man sie durch Erhitzen ihrer Wirksamkeit beraubt hat, von letztern durch nichts mehr zu unterscheiden.
Man könnte sie als aktive Modifikationen der Peptone bezeichnen.
Vgl. Mayer, Lehre [* 5] von den chemischen Fermenten (Heidelb. 1882);
Detmer, Pflanzenphysiologische Untersuchungen über Fermentbildung (Jena [* 6] 1884);
Baranetzki, Die stärkeumbildenden Ferménte
der
Pflanzen (Leipz. 1884);
Fleck, Die in ihrer Bedeutung für die Gesundheitspflege (Dresd. 1876).
Man unterscheidet: diastatische Ferménte
, welche
Stärkemehl in
Dextrin und
Maltose verwandeln
(Diastase des
Malzes,
Ptyalin des
Speichels,
Pankreatin des
Bauchspeichels);
invertierende Ferménte
, welche
Rohrzucker in
Traubenzucker und
Fruchtzucker spalten
(Invertin der lebenden
Hefe);
[* 7]
glukosidspaltende Ferménte
, welche
Glukoside in
Zucker und eigentümliche
Stoffe verschiedener Art spalten
(sehr verbreitet im
Pflanzenreich, z. B.
Emulsin der
Mandeln);
cellulosespaltende Ferménte
, welche
Cellulose in lösliche
Kohlehydrate
verwandeln (vielleicht sehr verbreitet im
Pflanzenreich, auch im
Darm
[* 8] von Pflanzenfressern);
peptonisierende Ferménte
, welche
Eiweißkörper
in
Peptone verwandeln
(Pepsin der
Labdrüsen,
Trypsin des
Bauchspeichels und in verschiedenen
Pflanzen vorkommende
Ferménte
);
fettspaltende Ferménte
, welche
Fette in
Glycerin und
fette Säuren
(Bauchspeichel) spalten.
Alle Ferménte
wirken nur in
Lösung und bei gewisser
Temperatur; in der
Kälte gehen sie in Ruhezustand über, aus dem sie bei steigender
Temperatur wieder erwachen, und bei hoher
Temperatur werden sie vernichtet. Im einzelnen verhalten sie
sich sehr verschieden: Bierhefe wirkt noch bei 4°, Milchsäureferment erst bei mittlerer
Temperatur, die meisten Ferménte
wirken
am stärksten bei Blutwärme und werden durch wenig höhere
Temperatur geschädigt,
Diastase aber wirkt am kräftigsten bei
60°. In ähnlicher
Weise zeigen die Ferménte große Verschiedenheit in ihrem Verhalten gegen chemische
Substanzen.
Verwesungsfermente wirken nur in alkalischer,
Pepsin in saurer,
Hefe in neutraler oder schwach saurer
Lösung.
Gewisse
Chemikalien,
die als
antiseptische Mittel bezeichnet werden, wirken auf gewisse Ferménte, auf andre nicht, so daß man nicht mit einem
derartigen
Mittel alle Fermentwirkungen hemmen kann.
Manche
Chemikalien, wie
Chlor,
¶
mehr
Quecksilberchlorid, Karbolsäure, töten alle Ferménte. Die organisierten Ferménte ertragen nur die Gegenwart einer bestimmten Menge des von ihnen erzeugten Stoffes (z. B. von Alkohol) und sterben ab, wenn diese anderweitig vermehrt wird, während Ähnliches bei nicht organisierten Fermenten nicht vorkommt.