Ацетогенез - Acetogenesis

Ацетогенез это процесс, посредством которого ацетат производится либо уменьшением CO2 или сокращение из органические кислоты.[1]

Различные виды бактерий, способных к ацетогенезу, в совокупности называются ацетогены. Снижение CO2 ацетатировать анаэробные бактерии происходит через Дорога Вуд – Юнгдал и требует источник электронов (например., ЧАС2, CO, форматировать, так далее.). Некоторые ацетогены могут синтезировать ацетат автотрофно из диоксида углерода и газообразного водорода.[2] Восстановление органических кислот до ацетата путем анаэробные бактерии происходит через ферментация.

Открытие

В 1932 году были открыты организмы, способные превращать газообразный водород и диоксид углерода в уксусная кислота. Первый вид ацетогенных бактерий, Clostridium aceticum, был открыт в 1936 году Клаасом Таммо Виеринга. Второй вид, Мурелла термоацетика, вызвал широкий интерес, когда он был впервые выделен из-за его способности превращать глюкозу в три моля уксусной кислоты.[3]

Биохимия

Предшественником уксусной кислоты является тиоэфир ацетил-КоА. Ключевыми аспектами ацетогенного пути являются несколько реакций, которые включают снижение углекислый газ к монооксид углерода и присоединение окиси углерода к метильная группа. Первый процесс катализируется ферментами, называемыми угарный газ дегидрогеназа. Сочетание метильной группы (обеспечивается метилкобаламин ), а СО катализируется ацетил-КоА-синтетазой.[4]

2 CO2 + 4 часа2 → CH3COOH + 2H2О

Приложения

Уникальный метаболизм ацетогенов имеет значение в биотехнологических целях. При углеводном брожении декарбоксилирование вовлеченные реакции приводят к потере углерода в углекислый газ. Эта потеря является проблемой с повышенным требованием минимизации CO.2 выбросов, а также успешной конкуренции за ископаемое топливо с биотопливо производство ограничено денежной стоимостью. Ацетогены могут сбраживать глюкозу без CO2 выбросов и преобразовать его в 3 ацетата, что теоретически может увеличить выход продукта на 50%. Ацетогенез не заменяет гликолиз с другим путем, но скорее используется для улавливания CO2 от гликолиза и через ацетогенез.[5]

использованная литература

  1. ^ Ангелидаки И., Каракашев Д., Батстон DJ, Plugge CM, Stams AJ (2011). «16. Биометанирование и его потенциал». In Rosenzweig AC, Ragsdale SW (ред.). Методы в энзимологии. 494. Академическая пресса. С. 327–351. Дои:10.1016 / B978-0-12-385112-3.00016-0. ISBN  978-0-123-85112-3. PMID  21402222.
  2. ^ Синглтон П (2006). «Ацетогенез». Словарь по микробиологии и молекулярной биологии (3-е изд.). Чичестер: Джон Вили. ISBN  978-0-470-03545-0.
  3. ^ Ragsdale SW, Пирс Э. (декабрь 2008 г.). «Ацетогенез и путь Вуда-Люнгдаля фиксации CO (2)». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика. 1784 (12): 1873–98. Дои:10.1016 / j.bbapap.2008.08.012. ЧВК  2646786. PMID  18801467.
  4. ^ Ragsdale SW (август 2006 г.). «Металлы и их каркасы, способствующие сложным ферментативным реакциям». Химические обзоры. 106 (8): 3317–37. Дои:10.1021 / cr0503153. PMID  16895330.
  5. ^ Шухманн К., Мюллер В. (июль 2016 г.). «Энергетика и применение гетеротрофии у ацетогенных бактерий». Прикладная и экологическая микробиология. 82 (14): 4056–69. Дои:10.1128 / AEM.00882-16. ЧВК  4959221. PMID  27208103.