Als Gärung bezeichnet man energieliefernde, organisches Material zersetzende Stoffwechsel-Prozesse, die ohne Einfluss von freiem Sauerstoff (anaerob) stattfinden. Gärung ist immer auf die Aktivität von anaeroben oder fakultativ anaeroben Mikroorganismen (Bakterien oder Pilze), zurückzuführen. Sie läuft in der Natur in verschieden Einzelprozessen ab, für welche unterschiedliche Mikroorganismen verantwortlich sind. Der Mensch nutzt viele dieser Organismen seit Urzeiten zur Nahrungsherstellung und Veredelung. Vergärung (durch falsche Organismen) kann aber auch zum Verderben führen.
Heutzutage wird aber eine neuere, aktuelle Definition genutzt. Gärung ist Energiegewinn (Adenosintriphosphat, ATP) ausschließlich durch Substratkettenphosphorylierung. Im Gegensatz zur Zellatmung wird keine Elektronentransportkette benutzt. Kennzeichnend ist für Gärungen, dass die im Zuge des Substratabbaues entstehenden, wasserstoffbeladenen (reduzierten) Coenzyme wie NADH abschließend zurückgewonnen werden, indem der Wasserstoff nach dem teilweisen Abbau des Substrates auf dieses zurück übertragen wird. Bei der Atmung wird der Wasserstoff dagegen auf Sauerstoff übertragen.
Arten von Gärung
Zwei wichtige Arten von Gärungen sind:
- die alkoholische Gärung, bei der durch Hefen Zucker in Ethanol (Alkohol) und Kohlendioxid verwandelt werden. Die alkoholische Gärung ist der wesentliche Prozess bei der Herstellung aller alkoholischen Getränke und der Gare von Brot / Hefegebäck.
- die Milchsäuregärung, bei der durch Milchsäurebakterien Milchzucker (Lactose) und andere Zucker in Milchsäure verwandelt werden. Milchsäuregärung findet zum Beispiel bei der Herstellung von Joghurt, Sauerkraut, Rohwurstreifung oder Silage statt.
Darüber hinaus finden sich noch verschiedene weitere Arten von Gärungen, die Propionsäuregärung (z. B. bei der Herstellung von Emmentaler Käse), die Methangärung und die Buttersäuregärung.
Abgrenzung
Fälschlicherweise wird Gärung gelegentlich als Synonym für Fermentation benutzt. Diese schließt aber auch aerobe Vorgänge (siehe Essigsäuregärung), auch als „Oxidative Gärung“ bezeichnet, sowie gänzlich andere mikrobielle oder autolytische enzymatische Prozesse (z. B. Matjesreifung) ein.