Il ruolo della fermentazione nel metabolismo energetico

Destino dell'acido piruvico e ruolo della fermentazione

L'acido piruvico, risultato della glicolisi, può essere metabolizzato in diversi modi. In condizioni aerobiche, è trasportato nei mitocondri dove subisce una decarbossilazione ossidativa prima di entrare nel ciclo dell'acido citrico, contribuendo alla produzione di ATP attraverso la fosforilazione ossidativa. In assenza di ossigeno, l'acido piruvico può essere convertito in vari composti mediante la fermentazione, un processo anaerobico che permette la rigenerazione del NAD+ da NADH, essenziale per il proseguimento della glicolisi. La fermentazione può avvenire in diversi modi a seconda dell'organismo e delle condizioni ambientali, ma comune è l'assenza di una catena respiratoria e di un significativo guadagno energetico, limitandosi alla produzione di 2 ATP per molecola di glucosio metabolizzata.

Tipologie di fermentazione microbica

Le fermentazioni microbiche si distinguono in base al substrato utilizzato e ai prodotti finali. La fermentazione alcolica, effettuata principalmente dai lieviti come Saccharomyces cerevisiae, converte il glucosio in etanolo e anidride carbonica, ed è fondamentale nella produzione di alcolici e nella panificazione. La fermentazione lattica, invece, è caratterizzata dalla conversione del glucosio in acido lattico da parte di batteri lattici, come Lactobacillus e Streptococcus. Questi si suddividono in omolattici, che producono esclusivamente acido lattico, e eterolattici, che generano anche etanolo e anidride carbonica. Questo processo è cruciale nella produzione di prodotti caseari, insaccati, e in alcuni tipi di conservazione degli alimenti.