Diskussion:Gärung

Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Gärung“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.

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Recherche: Definitionen in der Literatur

Die verschiedenen Bedenken, die bisher hier in der Diskussion vorgebracht wurden, wie auch die Unsicherheit der Definition für Gärung in der Literatur haben mich zu einer kleinen Recherche und zu einem Vorschlag einer teilweisen Neufassung veranlasst. Die – allerdings unzureichende – Recherche, wie in der biochemischen, biologischen und mikrobiologischen Literatur Gärung definiert wird, erstreckte sich auf 15 ältere und neuere Quellen (6 Biochemie-Lehrbücher, 3 Mikrobiologie-Lehrbücher, 2 Biochemie-Lexika, 2 Biologie-Lexika und 2 Mikrobiologie-Lexika). Eine Schwierigkeit besteht möglicherweise darin, dass es sich bei 4 Biochemie-Lehrbüchern um Übersetzungen aus englischsprachigen Originalen ins Deutsche handelte. Folgendes ergab sich:

• Bei Müller-Esterl (2004), und bei Horton, Moran, Scrimgeour, Perry, Rawn (Übersetzung ins Deutsche 2008) ist das Stichwort Gärung gar nicht im Stichwortregister enthalten, auch nicht die Stichwörter Milchsäuregärung und Alkoholische Gärung.
• Bei Leuthardt (1955) werden zwar die Milchsäuregärung und die alkoholische Gärung beschrieben, aber es wird keine Definition von Gärung gegeben.

Definitionen der übrigen Quellen:

• Anaerober Abbau von organischen Nährstoffen zu verschiedenen … Produkten zum Zweck der Energiegewinnung in Form von ATP (Lehninger, Übersetzung ins Deutsche, 1981).
• Ein ATP-erzeugender Prozess, in dem organische Verbindungen sowohl als Elektronendonoren als auch als –akzeptoren fungieren (Stryer, Übersetzung ins Deutsche, 1988).
• „Der anaerobe Weg des Pyruvats“ (so steht es wirklich bei Voet, Voet, Pratt, Übersetzung ins Deutsche, 2002).
• Sammelbezeichnung für Formen des anaeroben energieliefernden Stoffwechsels, bei denen Umwandlungsprodukte der organischen Substrate als Wasserstoffdonoren und –akzeptoren dienen (Lexikon der Biochemie und Molekularbiologie 1991).
• Schrittweiser, enzymatischer Abbau organischer Verbindungen zu organischen Endprodukten zum Zwecke der Energiegewinnung unter anaeroben Bedingungen (Lexikon der Biochemie 1999 und Weber 1997).
• Mikrobieller, kataboler Stoffwechsel, bei dem organisches Substrat ohne Luftsauerstoff abgebaut wird (Brockhaus Biologie 1986).
• Anaerober enzymatischer Abbau von Kohlenhydraten durch Mikroorganismen (Meyers Taschenlexikon Biologie 1988).
• Energiestoffwechsel ohne externe Elektronenakzeptoren für Oxidationen in Abwesenheit von Sauerstoff (Fuchs 2007).
• Der ATP-Synthese dienende Stoffwechselprozesse, bei denen ein organisches Substrat oxidiert wird, indem durch Dehydrogenierungen Wasserstoff abgespalten und auf Zwischenprodukte des Gärungsprozesses übertragen wird (Weide, Aurich 1979 und Fritsche 1990).
• Der durch Mikroorganismen bewirkte enzymatische Abbau von Kohlenhydraten zum Zwecke der Energiegewinnung (ATP) unter Ausschluß von molekularem Sauerstoff (Müller 1981).

Abgesehen von der „Definition“ von Voet, Voet, Pratt liegen damit 9 Definitionen vor, die sich mehr oder weniger unterscheiden. Die Unterschiede liegen in Folgendem.

• Edukte: organische Stoffe („Verbindungen“, „Substrate“), organische Nährstoffe, Kohlenhydrate.
• Produkte: organische Stoffe oder keine Angabe.
• Agens: Enzyme („enzymatisch“), Mikroorganismen („mikrobiell“), Organismen („Stoffwechsel“, „Energiestoffwechsel“) oder keine Angabe.
• Zweck: Energiegewinnung („Energiestoffwechsel“, „energieliefernd“), ATP-Bildung oder keine Angabe.
• Rolle von O₂: anaerob, ohne Luftsauerstoff oder keine Angabe.
• Weitere Angaben zum chemischen Weg: Elektronenübertragung zwischen organischen Stoffen, Wasserstoffübertragung zwischen organischen Stoffen, „ohne externe Elektronenakzeptoren für Oxidationen“, katabolisch, schrittweise oder keine Angaben.

Nach diesem Ergebnis gibt es offenbar keine allgemein gültige, einheitliche Definition. Deshalb halte ich es für geraten, im Artikel „Gärung“ nur den allgemeinen Begriff zu behandeln und lediglich die Geschichte etwas ausführlicher darzustellen. Weitere Einzelheiten, wie Ökologie, Produkte, technische Bedeutung, physiologische Bedingungen, sollten nach meiner Meinung jeweils unter den Lemmata der einzelnen Gärungen dargestellt werden. -- Brudersohn 17:23, 11. Jan. 2010 (CET)

„Methangärung“

Die zur Zeit stehende Definition lautet: (1) ältere Bedeutung: Stoffliche Veränderung biotischer Stoffe (durch Lebewesen gebildete Stoffe), die mit erkennbaren Veränderungen der Stoffe, aber ohne Entstehung von Fäulnisgerüchen einhergehen und die auch oder nur ohne Zutritt von Luft ablaufen. (2) neuere Bedeutungen: Mikrobieller Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff (Dioxygen O2) oder Nitrat (NO3−). Danach wäre die Umsetzung biotischer Stoffe zu Methan und CO₂ auch eine Gärung. Wenn man also unter Metangärung nicht die eigentliche Methanogenese versteht, sondern den gesamten Prozess, ausgehend von komplexen biotischen Stoffen, so gehörte er auch hierher. Er wird aber im Abschnitt „Gärungsarten“ nicht aufgeführt. Sollte man die Methangärung mit aufnehmen? -- Brudersohn 18:31, 16. Okt. 2010 (CEST)

Obacht! Hier muss man dringend differenzieren. Sicher ist die Verwertung von Kohlenhydraten zu CO2 und Ethanol etc. pp. häufig eine Gärung. Die Methanogenese, also die Bildung von Methan aus CO2, dagegen nicht! Man kann sie auch als Carbonatatmung bezeichnen, denn die Elektronen (hier aus H2) werden auf den exteren e--Akzeptor CO2 übertragen (beides stammt häufig aus Gärungen). Den Gesamtprozess nun irgendwie zu bezeichnen, finde ich schief. Den Begriff "Methangärung" habe ich in keinen Mibi-Buch je gelesen, ich habe daher einen LA auf diese Umleitung gesetzt. -- Yikrazuul 23:12, 17. Okt. 2010 (CEST)

Diesen Unterschied habe ich ja gemacht! Und ich bin Deiner Meinung: Die eigentliche Methanbildung ist - wie ich ja auch schrieb - selbstverständlich keine Gärung! Ich meine aber, den Gesamtprozess des mit Methanbildung verbundenen Abbaus organischer Stoffe kann/sollte man als Gärung bezeichnen. Er entspricht der im Artikel „Gärung“ gegebenen Definition und im Artikel „Biogas“ wird folgerichtig auch von Vergärung gesprochen. Der Gesamtprozess soll nicht „irgendwie“ bezeichnet werden, er soll in das System gut definierter Begriffe und Termini eingeordnet werden. Ältere Mikrobiologie-Bücher enthalten den Ausdruck Methangärung. Der Schlegel von 1976 enthält diese Bezeichnung im Sachregister, die Ausgaben 1981 und 1985 allerdings nicht mehr. In H. Weber "Wörterbuch der Mikrobiologie" 1997 ist das Stichwort Methangärung behandelt. Dass in vielen neueren Mikrobiologie-Lehrbüchern Methangärung nicht mehr vorkommt, liegt mMn an einem Irrtum: Als man den Vorgang der Methanogenese aufgeklärt hatte und sah, dass er als solcher, isoliert, nicht als Gärung angesehen werden kann, meinte man, nun könne man auch den von komplexen organischen Stoffen ausgehenden Gesamtprozess nicht mehr als Gärung bezeichnen. Das ist aber mMn ein Irrtum: Wenn man die Definitionen von Gärung ansieht (Du erinnerst Dich sicher daran, dass wir uns redlich um diese Definition gekümmert haben), muss man beim Gesamtprozess von einer Gärung sprechen. -- Brudersohn 23:52, 17. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Yikrazuul. Gegen die Löschung habe ich zunächst einmal Einspruch erhoben. Es sollte wohl erst einmal das Ergebnis dieser Diskussion abgewartet werden. Gruß, -- Brudersohn 00:05, 18. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Brudersohn, wir haben demnach zwei Sachverhalte. Den Begriff/die Definition und die Verwendung hier.

Zum erstern: Ich bezweifle auch nicht, dass es diesen gab und heute auch gibt. Laut google-books ist "Methangrärung" heute mit Abfallwirtschaft verknüpft. So wird die Methangärung als Gesamtprozess definiert, bei der aus organischen Polymeren am Ende durch viele Prozesse CO2 und CH4 enstehen. Dies beinhaltet zwar die Methanogenese, ist sie aber nicht. Daher ist die Weiterleitung auch falsch, es suggeriert eine inhaltliche Deckung der beiden Begriffe/Vorgänge.

Zum zweiten: Als Gesamtprozess denke ich immer an die "Wundertat" eines Organismus'. Bei der Methan"gärung" sind aber mehrere Organismen am Werkeln, die dann über einen Kamm geschert werden. Daher schlage ich vor, zuerst den Begriff "Methangärung" nach heutiger Definition zu forumulieren. Dann könnte man ihn hier verlinken mit dem Zusatz, dass es sich nicht um einen isolierten Prozess, sondern um mehrere in Folge handelt. Laut alter Definition ist zwar die Methangärung eine solche. Nach neuerer Definition fasst man "Gärung" so auf, dass ein Mikroorganismus organische Stoffe ohne Einbeziehung usw. usf. abbaut, und nicht mehrere in Reihe. Grüße, -- Yikrazuul 10:38, 18. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Yikrazuul. Im großen Ganzen stimme ich Dir zu. Man sollte den mit Methanbildung verbundenen Gesamtprozess des Abbaus organischer/biotischer Stoffe in einem Artikel behandeln. Dabei auch einen Hinweis auf Methanbildung als den letzten Teilvorgang und als einen Prozess der für sich keine Gärung ist. Ich stimme Dir auch zu, dass eine Weiterleitung von „Methangärung“ nach „Methanbildung“ zu Missverständnissen führen kann. Aber bei Einrichtung des Artikels „Methangärung“ erübrigt sich das ja ohnehin, man ersetzt das Redirect durch den Artikeltext. Zu Deiner Bemerkung über die „neuere Definition“ von Gärung, nach der sie immer ein von nur einem Mikroorganismus verursachter Vorgang ist, solltest Du Zitate seriöser Publikationen anführen. Mir kommt das ungewöhnlich vor und diesen Begriff Gärung habe ich weder je gelesen noch verwendet. Aber man ist ja vor Überraschungen nie sicher. Gruß, -- Brudersohn 18:43, 18. Okt. 2010 (CEST)

Hi Brudersohn, habe deine Ergänzung in Methangärung kopiert. Kann dort oder bei Biogasanlage ja noch ausgeführt werden.

Zu meiner Bemerkung: Damit meinte ich, dass eine MO-Art, z. B. Methanogene, nicht alle Gärungen betreiben kann, ebenso kann Lactobacillus nicht z. b. die Lösemittelgärung. Grüße, -- Yikrazuul 19:47, 20. Okt. 2010 (CEST)

Hallo Yikrazuul. Das habe ich auch so verstanden. Was ich meine ist: Von Gärungen hat man schon gesprochen, bevor man überhaupt wusste, dass Mikroorganismen die Ursache sind. In die Definition für Gärung sollte man deshalb nicht aufnehmen, dass sie nur von einer physiologischen Mikroorganismengruppe bewirkt wird. Von Gärung kann man auch sprechen, wenn - wie bei der Methangärung - mehrere solcher Gruppen beteiligt sind.

Zum Artikel Methangärung bereite ich etwas vor, das ein wenig ausführlicher ist, aber ich benötige noch einige Daten. Gruß, -- Brudersohn 23:28, 20. Okt. 2010 (CEST)

Fermente? Enzyme? Mikroorganismen?

"Um 1815 wurde die chemische Gleichung der Gärung von Joseph Louis Gay-Lussac aufgestellt. Eilhard Mitscherlich vermutete biologische Mikroorganismen (Fermente), die nur in Kontakt mit Zucker treten und sich selbst nicht verändern." Mikroorganismen sind keine Fermente. Fermente ist der alte Name für Enzyme, jedenfalls steht das so bei Enzyme. Im englischen ist es ein Gärmittel (welcher Art auch immer). Verwirrend. (nicht signierter Beitrag von 94.223.2.95 (Diskussion) 11:31, 19. Jul 2011 (CEST))

Da hast Du recht. Aber damals sprach man bei einem Agens, das eine Gärung bewirkt, von „Ferment“. Erst später bekam der Ausdruck Ferment die heutige Bedeutung. Das Wort „Fermente“ sollte in dem zitierten Satz also besser in Anführungszeichen gesetzt werden. Ich werde das tun. -- Brudersohn 22:33, 20. Jul. 2011 (CEST)

Bei der Gelegenheit fiel mir erst auf, dass da ohnehin Unsinn stand („biologische Mikroorganismen“). Habe es geändert. -- Brudersohn 22:38, 20. Jul. 2011 (CEST)

Noch ein Nachtrag: Noch 1913 verwendete der berühmte niederländische Mikrobiologe Martinus Willem Beijerinck den Ausdruck „Ferment“ für Mikroorganismen, und zwar in seiner Publikation Oxydation des Mangancarbonats durch Bakterien und Schimmelpilze, in Folia Mikrobiologica, Delft, II. Jahrgang 1913, S. 123-134. Dabei war ihm der Ausdruck „Mikroben“ geläufig, wie der Titel derselben Publikation im Niederländischen (Oxydatie van mangaancarbonat door Mikroben) und im Englischen (Oxidation of manganocarbonate by microbes) zeigt. -- Brudersohn 17:53, 23. Jul. 2011 (CEST)

Definitionen

Es gibt doch ganz offensichtlich mehr, als nur "die alte" und "die neue", wie man dem Diskussionsverlauf entnehmen kann. Was spräche denn dagegen, alle relevanten Definitionen nebst ihrer jeweiligen Quelle aufzulisten? Der Leser kann nicht nur, sondern sollte sogar wissen, dass es da diverse Unterschiede gibt... --Bogdan Wolynetz (Diskussion) 10:09, 13. Apr. 2014 (CEST)

Thermische Reaktion

Wieviel Wärme wird bei Gärung freigesetzt? Bitte in den Artikel schreiben. Gruss, --Markus (Diskussion) 09:22, 18. Feb. 2022 (CET)

Das kommt darauf an, welcher Ausgangsstoff genutzt wird, welche Produkte gebildet werden und welcher Weg gegangen wird (Gärungstyp). Der Energieumsatz und die Wärmebildung müssen also unter dem jeweiligen Lemma der einzelnen, verschiedenen Gärungen angegeben werden, nicht hier, wo nur allgemein von Gärungen berichtet wird. --Brudersohn (Diskussion) 04:35, 19. Feb. 2022 (CET)