Bioquimica microbiana

Miguel Zarzar M.

Proceso donde se llevan a cabo oxidaciones 
incompletas de la fuente de carbono, con la 
generación de productos finales que se 
acumulan en el medio.
A diferencia de los procesos respiratorios , el 
aceptor de electrones corresponde a una 
molécula orgánica en vez de oxígeno.
Puede ser llevado a cabo en ausencia o 
presencia de oxígeno.Proceso energéticamente menos eficiente.

Tipo

Microorganismo

Sustrato

Productos

Alcohólica

Saccharomyces
Zymomonas
Pichia

Hexosas

Etanol y CO2

Homoláctica

Lactococcus
Lactobacillus casei

Hexosas

Lactato

Heteroláctica

Leuconostoc
Lactobacillus brevis

Hexosas
Pentosas 

Lactato, etanol, acetato y CO2

Propiónica

Propionibacterium

Hexosas
LactatoPropionato, acetato y CO2

Butírica

Clostridium butyricum

Hexosas

Butirato, acetato, H2 y CO2

Acetona‐ butanol

Clostridium acetobutylicum

Hexosas

Butanol, acetona, etanol, 
acetato, H2 y CO2

Ácido mixta

Escherichia
Klebsiella
Enterobacter

Hexosas

Lactato, acetato, formato, 
succinato, etanol,
2,3‐butanodiol, H2 y CO2

Homoacetogénica

Acetobacterium

Fructosa

AcetatoMetanogénica

Methanosarcina
Methanotrix

Acetato

Metano y CO2

Pentosas

Compuesto orgánico 
(donador de e‐)

Intermediario
P
Intermediario‐P
ADP
ATP

Fosforilación a 
nivel de sustrato

Compuesto orgánico oxidado
(aceptor de e‐)

Compuesto orgánico reducido
(producto de fermentación)

Transportadores 
de electrones

NADH es reoxidado a NAD+El aceptor de electrones es frecuentemente 
Pyr o sus derivados
Sustrato parcialmente oxidado
ATP es formado por fosforilación a nivel de 
sustrato

Ampliamente usadas:
fermentación alcohólica
fermentación láctica
Fermentación fórmica:
fermentación ácida mixta (ej. Escherichia, Salmonella, Proteus)

Fermentación butanodiólica (Enterobacter, Serratia, Erwinia, Bacillus)Algunos microorganismos pueden fermentar sustancias distintas de azúcares, por 
ej. aminoácidos en la reacción de Stickland

Aminoácido oxidado
También pueden ser:
‐ Leu
‐ Ile
‐ Val
‐ Phe
‐ Trp
‐ Hys

Aminoácido aceptor
de electrones

Además de azúcares y aminoácidos, también los microorganismos pueden 
fermentar ácidos orgánicos:
‐ acetato
‐ lactato
‐ propionato
‐ citrato

Citrato

DiacetiloSaborizante de la
leche fermentada

Fermentación en condiciones aerobias.
Se debe a que la capacidad del ciclo de Krebs
de estas células es baja y fácilmente se ve 
saturado por el flujo glucolítico, que es 
desviado hacia la síntesis de etanol, lo que es 
necesario para mantener el equilibrio redox
del citoplasma.
Este fenómeno supone la ruptura de puntos 
de regulación clave de la vía de Embden‐Meyerhof.

Tienen una amplia utilización como aditivos en la 
industria alimentaria, en la industria farmacéutica y el 
la industria de alimentación animal.
El aminoácido comercial más importante es el ácido 
glutámico que se utiliza para reforzar el sabor.
Otros dos aminoácidos importantes, el ácido 
aspártico y la fenilalanina, son los ingredientes del edulcorante artificial aspartame, un importante 
constituyente de las bebidas refrescantes dietéticas y  
de otros alimentos que se venden como carentes de 
azúcar.
La lisina, un aminoácido esencial para los seres 
humanos.

Síntesis química: da como resultado la 
formación de mezclas racémicas D y L 
(Glicina y Metionina).
Extracción: hidrólisis ácida de proteínas (L‐
cisteína)
Fermentación: método preferido para producir grandes volúmenes a bajo costo.
Otros métodos: bioconversión y síntesis 
enzimática.

Aminoácido

Producción (ton/año)

Uso

L‐glutamato

800000

Mejorador del sabor

L‐lisina

350000

Aditivo alimentario

L‐fenilalanina

10000

Aspartame

L‐treonina

15000

Aditivo alimentario

L‐arginina

1000

Farmacéutico

L‐leucina

500...