Acetogeneza
Acetogeneza je proces putem koga se formira acetat iz i izvora elektrona (e.g., , , formata, etc.) u anaerobnim bakterijama pomoću reduktivnog acetil-KoA ili Vud-Ljungdahlovog puta. Različite bakterijske vrste koje imaju sposobnost vršenja acetogeneze se kolektivno nazivaju acetogenima. Neki acetogeni mogu da sintetišu acetat autotrofično iz ugljen-dioksida i vodoničnog gasa.[1]
Otkriće
Godine 1932, otkriveni su organizmi koji mogu da konvertuju vodonični gas i ugljen-dioksid u sirćetnu kiselinu. Prvu acetogenu bakterijsku vrstu, -{Clostridium aceticum}-, je otkrio Klas Tamo Vieringa 1936. godine. Druga vrsta, -{Moorella thermoacetica}-, je privukla pažnju nakon što je prvi put izolovana zbog svoje sposobnosti da konvertuje glukozu u tri mola sirćetne kiseline.[2]
Biohemija
Prekurzor sirćetne kiseline je tioestar acetil KoA. Ključni aspekti acetogenog puta su nekoliko reakcija kojima su obuhvaćene redukcija ugljen-dioksida do ugljen-monoksida i vezivanje ugljen-monoksida za metil grupu. Prvi proces katalizuje enzim ugljen-monoksidna dehidrogenaza. Sprezanje metil grupe (koju pruža metilkobalamin) i katalizuje acetil KoA sintetaza.[3]
- 2 -{CO2 + 4 H2 → CH3COOH + 2H2O}-
Primene
Jedinstveni metabolizam acetogena je značajan u biotehnološkim primenama. U ugljeno hidratnim fermentacijama, reakcije dekarboksilacije dovode do gubitka ugljenika u obliku ugljen-dioksida. Taj gubitak je problem u smislu sve naglašenije potrebe za svođenjem emisija na minimum, kao i uspešne konkurencije za fosilna goriva sa proizvodnjom biogoriva koja je ograničena monetarnom vrednošću. Acetogeni mogu da fermentišu glukozu bez emisija i da je konvertuju do 3 acetata, što teoretski može da poveća prinos produkta za 50%. Acetogeneza ne zamenjuje glikolizu različitim putem, već se koristi za prihvatanje iz glikolize i njegovu upotrebu putem acetogeneze.[4]