Metabolismo fermentativo en bacterias

Metabolismo fermentativo en bacterias

La mayoría de las bacterias Gram-positivas poseen metabolismo fermentativo, y en algunos metabolismo respiratorio, por ejemplo Staphylococcus. Se le denomina metabolismo al conjunto de reacciones químicas catalizadas enzimáticamente, que de forma regulada y coordinada tienen lugar en las células vivas. El metabolismo se divide en catabolismo durante el cual se da la transformación de moléculas complejas en otras mucho más simples, promoviendo la formación de energía, mientras que el anabolismo es el conjunto de procesos metabólicos en el cual se sintetizan sustancias más complejas, partiendo de moléculas sencillas (Madigan, 2009).

Glucólisis

La glucólisis es una ruta metabólica, en la cual a partir de una molécula de glucosa y 6 oxígenos, por medio de una serie de reacciones químicas se obtienen dos moléculas de piruvato, CO2, agua y además 2 NADH +H y 2 ATP, por lo que es una ruta catabólica, esta se puede dividir en tres etapas (estas etapas se pueden observar en la figura 1):

Figura 1. Glucólisis en la fermentación láctica.

a)En la etapa I, o de reacciones preliminares, es en donde se producen dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato, que es un intermediario clave en el metabolismo energético.

b) En la etapa II ocurre un proceso redox, se forman dos moléculas de piruvato.

c) En la etapa III tiene lugar la segunda reacción redox y se originan los productos de fermentación(Madigan, 2009).

Fermentación Láctica

En condiciones de ausencia de oxígeno (anaerobias), la fermentación responde a la necesidad de las bacterias de generar la molécula de NAD+ , que ha sido consumida en el proceso energético de la glucólisis. En la glucólisis la célula transforma y oxida la glucosa en un compuesto de tres átomos de carbono, el ácido pirúvico, obteniendo dos moléculas de ATP; sin embargo, en este proceso se emplean dos moléculas de NAD+ que actúan como aceptores de electrones y se reducen a NADH. Para que puedan tener lugar las reacciones de la glucólisis productoras de energía es necesario reoxidar el NADH; esto se consigue mediante la cesión de dos electrones del NADH al ácido pirúvico, que se reduce a ácido láctico.

Figura 3. Se muestra las diferentes vías que puede tomar la glucólisis, en el cual las baterías participan , solas son las encargadas de la fermentación láctica y en compañía de levaduras de la fermentación alcohólica

Figura 4. Reacción de conversión de glucosa a lactato.

Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado.

Figura 5. Ejemplo de fermentacion láctica

Factores que controlan la fermentación láctica

La viabilidad y actividad de las bacterias lácticas presentes en el cultivo iniciador y en el producto final, están determinadas por una serie de factores, entre ellos, la velocidad de multiplicación de los cultivos lácticos; la capacidad de producción de ácido láctico por las bacterias; el contenido de sólidos totales; la temperatura y el tiempo de incubación; la cantidad de inóculo utilizado; los residuos de antibióticos, la temperatura y pH. Otros factores, son el tiempo de almacenamiento de los cultivos de trabajo, afectan la relación simbiótica de los microorganismos iniciadores en el producto fina si se hace por medio de cultivo de bacterias.

Referencias

• Michael T. Madigan (2009); Brock, biología de los microorganismos. Pearson Educación. 12va edicion. 1296 páginas
• Tortora. G. J et. al. (2007); Introducción a la microbiología. Ed. Médica Panamericana, 959 páginas