Fermentación.
La fermentación es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto inorgánico.
Según los productos finales existen diversos tipos de fermentación:
Fermentación Butanodiólica: La fermentación butanodiólica es una de las tres rutas que pueden seguir algunos grupos de bacterias fermentadoras con capacidad de generar hidrógeno a partir de azucares simples. En esta fermentación pueden generarse hasta 2 mol de Hidrógeno por Mol de glucosa además de otros productos de interés económicos como el butanodiol y el etanol.
Fermentación de butanodiol 2,3 es la fermentación anaeróbica de la glucosa con 2,3 butanodiol como uno de los productos finales. La estequiometría global de la reacción es:2 piruvato + NADH -> 2 CO 2 + 2,3 butanodiol
En esta fermentación se producen pequeñas cantidades de ácido que la fermentación de ácido mixto , y butanodiol, etanol y CO 2 yH 2 son los productos finales. Si bien la misma cantidad de CO 2 y H 2 se crean durante la fermentación ácido mixta, la fermentación butanodiol produce más del doble de la cantidad de CO 2 debido a que los gases no son producidos sólo por hidrógeno liasa formato como si estuvieran en la fermentación de ácido mixto.
Fermentación del ácido propiónico: las bacterias que presentan este tipo de fermentación se pueden utilizar tanto azúcares como lactato como puntos de partida para el proceso. La ruta es un proceso complejo en el que se genera acetato, CO2 y ácido propiónico como productos finales.
Esta ruta fermentativa la presentan las bacterias del tipo Propionibacterium y otras anaerobias estrictas presentes en el rumen de herbívoros donde llevan a cabo una fermentación secundaria de los productos de las fermentaciones lácticas primarias.
Industrialmente Propionibacterium es importante en la fermentación del queso para producir el tipo suizo: la fermentación propiónica utiliza en este caso el lactato producido en las fermentaciones lácticas primarias produciendo CO2 responsable de los «ojos» del queso suizo y acumulación de ácidos orgánicos de cadena corta responsables de características organolépticas.
Fermentación homoláctica: se denomina así la fermentación cuyo único producto final es el ácido láctico. Su ecuación global es:
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi ® 2 ácido láctico + 2 ATP
Estas bacterias producen el piruvato por catabolismo de la glucosa siguiendo la ruta de Embden-Meyerhof (vía glucolítica clásica).
Es un proceso de fermentación presente en muchas bacterias del grupo láctico: Streptococcus (grupo de enterococos), Pediococcus y varios grupos de Lactobacillus.
Su importancia industrial estriba en la bajada del pH de los productos donde se encuentran estas bacterias: esta bajada del pH como consecuencia de la liberación de ácido láctico es suficiente para producir unos cambios químicos en el producto (precipitación de proteínas durante el cuajado de la leche), cambios microbiológico (protección del deterioro microbiano de alimentos como consecuencia de la eliminación de la flora competidora) y organolépticos (los ácidos orgánicos de cadena corta, y entre ellos el ácido láctico tienen características de producción de sabor) que hacen de esta fermentación un proceso muy relevante en la producción de alimentos.
La fermentación homoláctica es la causante de las agujetas producidas en los músculos después de un esfuerzo intenso en el que la cantidad de oxígeno aportada a las fibras musculares no es suficiente para asegurar toda la reoxidación del NADH+H+. Las agujetas se producen por los depósitos de ácido láctico entre las fibras musculares. Asimismo, la fermentación homoláctica es responsable de la alteración del esmalte dental en la boca causado por bacterias láctica flora habitual.
Fermentación heteroláctica: denominada así porque su producto final no es exclusivamente ácido láctico. El proceso tiene un rendimiento menor al de la fermentación homoláctica como se desprende de la producción de sólo un mol de ATP por mol de glucosa fermentada. La obtención del piruvato en estas bacterias se logra mediante el catabolismo de la glucosa por la ruta de las pentosas.
La reacción global es:
Glucosa + ADP + Pi ® Ac. láctico + etanol + CO2 + ATP
Este proceso lo llevan a cabo bacterias del grupo láctico pertenecientes a los géneros Leuconostoc y Lactobacillus.
Industrialmente el proceso es relevante en la producción de alimentos fermentados (por ejemplo el sauerkraut). Otra bacteria productora de este tipo de fermentación es Lactobacillus acidophilus que facilita el metabolismo de la leche.
Fermentación del butanol: es un tipo de fermentación llevado a cabo por bacterias anaerobias estrictas del género Clostridium. En el curso de esta fermentación se producen compuestos orgánicos disolventes de gran importancia industrial y que, históricamente, han sido los primeros productos industriales bacterianos de importancia económica relevante durante la 1ª Guerra Mundial (trabajo de Weizmann).
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