La acidogénesis es la segunda etapa de las cuatro etapas de la digestión anaeróbica :
La digestión anaeróbica es un proceso bioquímico complejo de reacciones biológicamente mediadas por un consorcio de microorganismos para convertir compuestos orgánicos en metano y dióxido de carbono. Es un proceso de estabilización, reducción de olores y patógenos y reducción de masa .
Las bacterias hidrolíticas forman una variedad de productos finales reducidos a partir de la fermentación de un sustrato dado . Una pregunta fundamental que surge se refiere a las características metabólicas que controlan el flujo de carbono y electrones a un producto final reducido dado durante el cultivo puro y los cultivos metanogénicos mixtos de bacterias hidrolíticas. Thermoanaerobium brockii es una bacteria hidrolítica termófila representativa , que fermenta la glucosa , a través de la vía Parnas de Embden-Meyerhof . T. brockii es una bacteria heteroláctica atípica porque forma hidrógeno molecular ( H 2 ), además de ácido láctico y etanol . Los productos finales reducidos de la fermentación de la glucosa se forman enzimáticamente a partir del piruvato , a través de los siguientes mecanismos: lactato por la lactato deshidrogenasa activada por fructosa 1-6 todo- fosfato ( F6P ) ; H2 por la piruvato ferredoxina oxidorreductasa e hidrogenasa ; y etanol a través de la alcohol deshidrogenasa ligada a NADH y NADPH . [1]
Por su parte, la actividad acidogénica fue descubierta a principios del siglo XX, pero no fue hasta mediados de los años 1960 que se asumió la ingeniería de separación de fases con el fin de mejorar la estabilidad y el tratamiento de los digestores de residuos . [2] En esta fase, las moléculas complejas ( carbohidratos , lípidos y proteínas ) son despolimerizadas en compuestos solubles por enzimas hidrolíticas ( celulasas , hemicelulasas , amilasas , lipasas y proteasas ). Los compuestos hidrolizados son fermentados en ácidos grasos volátiles (acetato, propionato , butirato y lactato ), compuestos neutros (etanol, metanol ), amoniaco , hidrógeno y dióxido de carbono. [3] [4] [5]
La acetogénesis es una de las principales reacciones de esta etapa, en esta, los metabolitos intermediarios producidos son metabolizados a acetato, hidrógeno y gas carbónico por los tres principales grupos de bacterias:
Para la producción de ácido acético se consideran tres tipos de bacterias:
Winter y Wolfe, en 1979, demostraron que A. woodii en asociación sintrófica con Methanosarcina produce metano y dióxido de carbono a partir de fructosa , en lugar de tres moléculas de acetato. [6] Moorella thermoacetica y Clostridium formiaceticum son capaces de reducir el gas carbónico a acetato, pero no tienen hidrogenasas que inhabiliten el uso de hidrógeno, por lo que pueden producir tres moléculas de acetato a partir de fructosa. El ácido acético es igualmente un co- metabolito de la fermentación de sustratos orgánicos ( azúcares , glicerol , ácido láctico , etc.) por diversos grupos de microorganismos que producen diferentes ácidos: