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Hefen sind einzellige Sprosspilze (Ascosporidae).
In Abwesenheit von Sauerstoff aber können sie die Zucker nur zu dem Produkt Ethanol, welches
noch viel Energie in sich trägt, und zu Kohlenstoffdioxid abbauen (Gärung).
Die Zucker-Oxidation zu Kohlenstoffdioxid und Wasser liefert dementsprechend viel Energie (Energiedifferenz zwischen Anfangs- und Endprodukten), die Vergärung zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid wesentlich weniger. Deshalb sind die Massenzuwachsrate und die Zellteilungsrate bei oxidativem Zuckerabbau sehr viel höher als bei der Gärung.

Hefen nutzen ein breites Spektrum an Kohlenhydraten. Jedoch wurde bisher keine Spezies beschrieben, die alle in der Natur vorkommenden Zucker nutzen kann. Einige Beispiele: Die obergärigen Stämme der Hefe Saccharomyces cerevisiae können Glucose, Fructose, Mannose, Galactose, Saccharose, Maltose, Maltotriose und Raffinose nutzen. Die nah verwandte Art Saccharomyces diastaticus und die untergärigen Stämme von Saccharomyces cerevisiae (früher als Arten S. uvarum oder S. carlsbergensis angesehen) nutzen außerdem Dextrine und Melobiose. Saccharomyces cerevisiae und ihre Verwandten können jedoch nicht Pentosen wie Ribose, Xylose und Arabinose und auch nicht Cellobiose, Lactose, Inulin und Cellulose nutzen.