Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.7.Produkcjametanu
propionian+3H2Oąoctan+HCO3-+H++3H2
propionian+2HCO3-ąoctan+H++mrówczan
maślan+2H2Oą2cz.octanu+H++2H2
29
G′±+76kJ
G′±+72kJ
G′±+48kJ
maślan+2HCO3-ą2cz.octanu+H++2cz.mrówczanu+3H2OG′±+46kJ
Większośćśrednio-idługołańcuchowychkwasówtłuszczowychpowstała
wwynikuhydrolizylipidówtakżeutleniasiędooctanu,H2iCO2poprzez
syntroficznąacetogenezę.Syntroficznaacetogenezajestniekorzystna
termodynamicznie,chybażeciśnienieparcjalneH2utrzymujesięponiżej
10-4atmosfery.
Wfermentorachbeztlenowychmetanogenyhydrogenotroficzneżyją
wpewnejbliskościsyntroficznychacetogenówwydzielającychwodór(Tabela1.2).
Tenzwiązeksyntroficznysprawia,żesyntroficznaacetogenezajesttermodyna-
miczniewykonalna(Stamsiwsp.2012).Syntrofia,któraopierasięnaprzenie-
sieniuwodoruzmikroorganizmówwytwarzającychwodórnamikroorgani-
zmykonsumującewodór,jestnazywanamiędzygatunkowymtransferem
wodoru.Syntroficzneacetogenyizolowanewfermentorachobejmujągatunki
zrodzajówSmithllela,SyntrophobacteriPelotomaculumdoutlenianiapro-
pionianuorazwrodzajachSyntrophusiSyntrophomonasdoutleniania
maślanuidługołańcuchowychkwasówtłuszczowych.Bakterie,takiejak
Methanobacteriumsuboxydans,uczestnicząwtransformacjipentanianudo
propionianu.Takżedwatermofilnegatunkisyntroficzne,Desulfotomaculum
thermobenzoicumsubsp.thermobenzoicumiDesulfovibriosp.,wwarunkach
beztlenowychutleniapropionianiwykorzystujesiarczanyjakoakceptory
elektronów,redukującjedosiarkowodoru.Wwynikuacetogenezyuwalnia
sięwodór,którywywieradziałanietoksycznenamikroorganizmy,któreprze-
prowadzajątenproces.Dlategokoniecznajestsymbiozamiędzybakteriami
acetogennymiiautotroficznymibakteriamimetanowymiprzywykorzysty-
waniuwyprodukowanegowodoru,określanegotutajjakosyntrofia.Acetoge-
nezatofaza,którawarunkujeefektywnośćprodukcjibiogazu,ponieważ
wprocesieredukcjioctanupowstajeokoło70%metanu.Wrezultacieoctan
jestkluczowymproduktempośrednimwprocesietworzeniametanu.Wfazie
acetogenezywprocesierozkładusubstancjipowstajeokoło25%octanuiokoło
11%wodoru.Syntroficznaacetogenezajestbardzoważnymetapemwutrzy-
maniustabilnejisilnejoperacjibeztlenowego„trawienia”materiiorganicznej,
ponieważniektórezwyżejwymienionychlotnychkwasówtłuszczowych
(VFA),azwłaszczapropionian,jestsilnyminhibitoremaktywnościmetabo-
licznejarcheonówmetanogennych,nawetprzypHneutralnym.Badanianad
acetogenamisyntroficznymisątrudne,ponieważniemożnaichhodowaćsamo-
dzielnie.Genomikaimetagenomikadostarczyłynowychmożliwościdalszej
analizytejważnejgrupybakteriiwfermentachbeztlenowychiinnychsiedlis-
kachmetanogennych(Tabela1.3).
