Acetógeno

Un acetógeno es un microorganismo que genera acetato (CH₃COO⁻) como producto final de la respiración o fermentación anaeróbica. Sin embargo, este término generalmente se emplea en un sentido más estricto solo para aquellas bacterias y arqueas que realizan respiración anaeróbica y fijación de carbono simultáneamente a través de la vía reductora de acetil coenzima A (acetil-CoA) (también conocida como vía de Wood-Ljungdahl). Estos acetógenos genuinos también se conocen como "homoacetógenos" y pueden producir acetil-CoA (y a partir de ahí, en la mayoría de los casos, acetato como producto final) a partir de dos moléculas de dióxido de carbono (CO₂) y cuatro moléculas de hidrógeno molecular (H ₂). Este proceso se conoce como acetogénesis y es diferente de la fermentación del acetato, aunque ambos ocurren en ausencia de oxígeno molecular (O₂) y producen acetato. Aunque anteriormente se pensaba que sólo las bacterias eran acetógenas, algunas arqueas pueden considerarse acetógenas.

Los acetógenos se encuentran en una variedad de hábitats, generalmente aquellos que son anaeróbicos (carecen de oxígeno). Los acetógenos pueden utilizar una variedad de compuestos como fuentes de energía y carbono; La forma mejor estudiada de metabolismo acetogénico implica el uso de dióxido de carbono como fuente de carbono e hidrógeno como fuente de energía. La reducción del dióxido de carbono se lleva a cabo mediante la enzima clave acetil-CoA sintasa. Junto con las arqueas formadoras de metano, los acetógenos constituyen los últimos miembros de la red alimentaria anaeróbica que conduce a la producción de metano a partir de polímeros en ausencia de oxígeno. Los acetógenos pueden representar los antepasados de las primeras células bioenergéticamente activas en la evolución.

Funciones metabólicas

Los acetógenos desempeñan diversas funciones metabólicas, lo que les ayuda a prosperar en diferentes entornos. Uno de sus productos metabólicos es el acetato, que es un nutriente importante para el huésped y la comunidad microbiana que lo habita, y se ve principalmente en los intestinos de las termitas. Los acetógenos también sirven como "sumideros de hidrógeno" en el tracto gastrointestinal de las termitas. El gas hidrógeno inhibe la biodegradación y los acetógenos utilizan estos gases de hidrógeno en el entorno anaeróbico para favorecer la capacidad biodegradativa del huésped al hacer reaccionar el gas hidrógeno y el dióxido de carbono para producir acetato. Los acetógenos tienen la capacidad de utilizar una variedad de sustratos en un evento en el que otro competidor, como un metanógeno, convierte el gas hidrógeno en un sustrato limitante. Los acetógenos pueden utilizar y convertir alcoholes, lactatos y ácidos grasos, que normalmente están restringidos a los sintrofos, en lugar de sólo dióxido de carbono e hidrógeno. Esto les permite asumir el papel de importantes contribuyentes de la cadena alimentaria, como los fermentadores primarios. Los acetógenos pueden trabajar junto con los metanógenos, como lo ejemplifica la conversión de carbohidratos por parte de Methanosarcina barkeri y el cocultivo de A. woodii. El metanógeno absorbe acetato para favorecer al acetógeno. A veces, la transferencia entre especies de gas hidrógeno entre A. woodii y un metanógeno que consume H2 da como resultado la liberación de gas hidrógeno del acetógeno en lugar de avanzar hacia la acetogénesis por la vía Wood-Ljungdahl. Los acetógenos también son uno de los contribuyentes a la corrosión del acero. Acetobacterium woodii utiliza gas hidrógeno y CO₂ para producir acetato que se utiliza como fuente de carbono para muchas de las bacterias reductoras de sulfato que crecen con gas hidrógeno y sulfato.