為什么有些酵母細胞會產生乙醇？幾十年來，科學家一直研究這一問題。根據最近的一項研究，作者們認為酵母細胞產生乙醇是作為“安全閥”，以防止當他們的代謝操作達到臨界水平時發生過載效應。 1月7日發表在《Nature Metabolism》雜志上的這一新研究對于解釋癌細胞產生乳酸的類似效應也提供了新見解。

細胞攝取葡萄糖等營養元素進行生長與分裂，。但有時這些營養會被浪費掉。例如，用于生產啤酒的酵母釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）將葡萄糖分解成乙醇。“將六碳分子代謝為二碳分子，意味著葡萄糖中儲存的能量的一部分會丟失。這看上去似乎毫無意義。

在該研究中，作者通過將建立模型并將模型與實驗數據相結合，計算得到了葡萄糖攝取函數的吉布斯能量耗散率。起初，吉布斯能量消耗隨著葡萄糖消耗速率的增加而增加，但隨后達到瓶頸期，此時細胞開始代謝產生乙醇。“這是細胞從呼吸轉向發酵的關鍵點“。作者解釋道。

對此，科學家們提出了一個有效的假設。 “細胞新陳代謝達到最大速率時，細胞打開“安全閥”，葡萄糖被分解為乙醇，乙酸鹽或乳酸鹽，剩余部分能量未使用。