METANOGENESIS

METANOGENESIS

•          Es uno de los más importantes procesos de biodegradación sobre la tierra.

•          Naturalmente producida en estómago de rumiantes

•          En áreas pantanosas

•          En rellenos sanitarios

•          Es interesante desde el punto de vista económico y ambiental

•          Es un proceso anaerobio

Las condiciones anóxicas en hábitat microbianos son predominantemente causadas por el rápido consumo de oxígeno por microorganismos aeróbicos y anaeróbicos facultativos en la superficie del hábitat.

Metanogénesis se produce en una variedad de ambientes

•          Se produce metanogénesis en:

•           medios psicrófilos

•           medios mesófilos

•           medios termóficos

•           aguas frescas

•           aguas de mar

•           ecosistemas hipersalinos

REACCIONES INVOLUCRADAS

•          Vías metabólicas de fermentación con fosforilación a nivel de sustrato durante las transformaciones de la materia orgánica.

Vías de oxidación anaeróbicas de los compuestos mas reducidos de carbón con aceptores de electrones distintos al oxigeno

•          Todas ellas cubren rangos de potenciales redox desde –300 + 400 mv.

•           Reducción de CO₂ a acetato

•           Reducción de co₂ a metano

•           Reducción de sulfatos y compuestos oxidados de  S a sulfuros

•           Reducción microbiana de Fe(III)

•          Reducción de fumarato a succinato

Reducción de NO₃^-/NO₂^- ® NH₄⁺

CONTEXTO METABÓLICO Y ECOFISIOLÓGICO

La digestión anaeróbica en ausencia de sulfatos o nitratos ocurre generalmente en tres pasos biodegradativos secuenciales representados por tres grupos tróficos separados, de microorganismos que producen: hidrólisis fermentativa (Grupo I), reacciones acetogénica (Grupo II) y metanogénesis (Grupo III).

REACCIONES MICROBIANAS IMPORTANTES EN ECOSITEMAS METANOGÉNICOS

•          Reacciones fermentativas:         êG :KJ/Reacción                         

•          C₆H₁₂O₆ + 3 H₂O ® 3CH₄ + 3HCO₃^- + 3H⁺                       -403

•          C₆H₁₂O₆ + 2 H₂O ® 2 etanol+ 2HCO₃^- + 2H⁺               -225

•          C₆H₁₂O₆ ® 2 lactato + 2H⁺                                            -198

•          C₆H₁₂O₆ + 2 H₂O ® butirato + 2HCO₃^- + 3H⁺                                                                                                                                                          +H₂                                    - 254

•          C₆H₁₂O₆  ® 3 acetato + 3H⁺                                                             -310

3 lactato  ® 2 propionato + acetato + HCO₃^-  + H ⁺ - 164