Metabolisme Anaerobi: Tipus i Processos de Fermentació
Metabolisme Anaerobi
Bacteris Anaerobis Estrictes
La presència d'O2 és tòxica per a aquests bacteris i moren en tenir contacte amb aquest gas. L'O2 és tòxic perquè en la seva presència es forma peròxid d'hidrogen (H2O2), que és mortal per a tots els bacteris que no tenen l'enzim catalasa, el qual transforma el peròxid en aigua i oxigen molecular.
Poden utilitzar compostos inorgànics i orgànics com a acceptors terminals dels electrons del metabolisme. Quan un microorganisme anaerobi utilitza un acceptor orgànic, transformant-lo, es diu que el microorganisme produeix una fermentació.
Acceptors Terminals d'Electrons Inorgànics
- Bacteris reductors de sulfats: Respiren ió sulfat i el redueixen a sulfur. Els seus hàbitats naturals són els fangs negres anaeròbics marins i de les aigües dolces. La coloració negra es deu a la formació de sulfurs de ferro.
- Bacteris desnitrificants: Utilitzen els nitrats i nitrits com a acceptor terminal d'electrons produint nitrogen molecular i àcid nitrós que es perden a l'atmosfera. Són uns importants agents del cicle del nitrogen a la biosfera.
- Bacteris productors de gas metà: Utilitzen CO2 com a acceptor d'electrons i el converteixen en gas metà. Es troben en ambients anaeròbics molt reductors, fangs del fons de les aigües, els tancs de digestió de residus fecals.
- Bacteris fixadors de nitrogen molecular: Utilitzen el nitrogen molecular i el redueixen a amoníac que és absorbit per generar aminoàcids i proteïnes. Poden ser lliures com Azotobacter o en simbiosi a les arrels de les plantes lleguminoses.
Fermentacions amb Acceptor Terminal d'Electrons Orgànic
Segons quin sigui el producte final de la fermentació es diferencia entre fermentació alcohòlica, làctica, propiònica, fòrmica, butírica, acètica i formació de gas metà.
Fermentació Alcohòlica
Com la que realitzen alguns llevats. Els llevats són fongs aerobis que en absència d'aire fermenten els sucres amb formació d'alcohol i CO2. Reacció: C6H12O6 → 2CO2 + 2CH3-CH2OH
Fermentació Làctica
Pròpia dels lactobacils, redueix el piruvat generat per la glucòlisi en àcid làctic. Les espècies característiques són Lactobacillus lactis. Els lactobacils es classifiquen en dos grups:
- Homofermentatius: només produeixen àcid làctic.
- Heterofermentatius: produeixen àcid làctic, altres productes i CO2.
Fermentació Propiònica
La realitza Propionibacterium. Viu al tracte digestiu dels remugadors però també es poden trobar a la llet, a la saliva i al sòl. Són anaerobis però suporten pressions parcials d'O2 molt baixes. Fermenten diferents substrats com ara la glucosa, sacarosa, lactosa, pentoses, també àcid làctic, màlic o la glicerina.
Fermentació Fòrmica o Àcid Mixta
La realitzen un grup ampli de bacteris que generen àcid fòrmic entre altres àcids a partir de la glucosa. Aquesta fermentació és típica dels gèneres de la família Enterobacteriacae que produeix gastroenteritis.