Acetogénese

Em 1932, foram descobertos organismos capazes de converter gás hidrogênio e dióxido de carbono em ácido acético. A primeira espécie de bactéria acetogênica, Clostridium aceticum, foi descoberta em 1936 por Klaas Tammo Wieringa. Uma segunda espécie, Moorella thermoacetica, atraiu grande interesse devido à sua capacidade, relatada em 1942, de converter glicose em três moles de ácido acético, um processo chamado fermentação homoacetato.

O precursor do ácido acético é o tioéster acetil-CoA. Os aspectos-chave da via acetogênica são várias reações que incluem a redução de dióxido de carbono (CO2) a monóxido de carbono (CO) e a ligação do CO a um grupo metil (–CH3) e à coenzima A. O primeiro processo é catalisado por enzimas chamadas desidrogenase do monóxido de carbono. O acoplamento do grupo metil (fornecido pela metilcobalamina), do CO e da coenzima A é catalisado pela acetil-CoA sintase. A reação global de redução do CO2 em ácido acético por H2 é a seguinte:: A conversão de um mol de glicose em três mols de ácido acético também é uma reação termodinamicamente favorável: No entanto, o que importa para a célula é quanto ATP é gerado. Isso depende do substrato.

O metabolismo único dos acetogênicos tem importância em usos biotecnológicos. Em fermentações de carboidratos, as reações de descarboxilação terminam na conversão de carbono orgânico em dióxido de carbono. Na produção de biocombustíveis, a necessidade de reduzir as emissões de CO2, bem como a necessidade de ser competitivo, significa que essa ineficiência talvez deva ser eliminada usando acetogênicos. A acetogênese não substitui a glicólise por uma via diferente, mas captura o CO2 da glicólise e o usa para produzir ácido acético. Embora três moléculas de ácido acético possam ser produzidas dessa forma, a produção de três moléculas de etanol exigiria um agente redutor adicional, como gás hidrogênio.