Acetogénesis - Acetogenesis
La acetogénesis es un proceso mediante el cual se produce acetato mediante la reducción de CO 2 o mediante la reducción de ácidos orgánicos .
Las diferentes especies bacterianas que son capaces de acetogénesis se denominan colectivamente acetógenos . La reducción de CO 2 a acetato por bacterias anaeróbicas ocurre a través de la vía Wood-Ljungdahl y requiere una fuente de electrones (p. Ej., H 2 , CO , formiato , etc.). Algunos acetógenos pueden sintetizar acetato de forma autotrófica a partir de dióxido de carbono e hidrógeno gaseoso. La reducción de ácidos orgánicos a acetato por bacterias anaeróbicas se produce por fermentación .
Descubrimiento
En 1932, se descubrieron organismos que podían convertir gas hidrógeno y dióxido de carbono en ácido acético . La primera especie de bacteria acetogénica, Clostridium aceticum , fue descubierta en 1936 por Klaas Tammo Wieringa. Una segunda especie, Moorella thermoacetica , atrajo un gran interés cuando se aisló por primera vez debido a su capacidad para convertir la glucosa en tres moles de ácido acético.
Bioquímica
El precursor del ácido acético es el tioéster acetil CoA . Los aspectos clave de la vía acetogénica son varias reacciones que incluyen la reducción de dióxido de carbono a monóxido de carbono y la unión del monóxido de carbono a un grupo metilo . El primer proceso está catalizado por unas enzimas llamadas monóxido de carbono deshidrogenasa . El acoplamiento del grupo metilo (proporcionado por metilcobalamina ) y el CO es catalizado por acetil CoA sintetasa.
- 2 CO 2 + 4 H 2 → CH 3 COOH + 2H 2 O
Aplicaciones
El metabolismo único de los acetógenos tiene importancia en los usos biotecnológicos. En las fermentaciones de carbohidratos, las reacciones de descarboxilación involucradas dan como resultado la pérdida de carbono en dióxido de carbono . Esta pérdida es un problema con un mayor requisito de minimización de las emisiones de CO 2 , así como una competencia exitosa por los combustibles fósiles con la producción de biocombustibles limitada por el valor monetario. Los acetógenos pueden fermentar glucosa sin emisiones de CO 2 y convertirla en 3 acetatos, lo que teóricamente puede aumentar el rendimiento del producto en un 50%. La acetogénesis no reemplaza la glucólisis con una vía diferente, sino que se utiliza capturando CO 2 de la glucólisis y colocándolo a través de la acetogénesis.