BASE TEÓRICA - FERMENTAÇÕES LÁCTICA E ALCOÓLICA
A fermentação é o termo geral utilizado para designar o processo biológico de obtenção de energia sem consumo de oxigênio, a partir da degradação de substâncias orgânicas em produtos mais simples. Esse processo é realizado por diversos organismos anaeróbicos estritos ou facultativos e também por alguns tipos de células animais e vegetais, quando em condições em que há pouca disponibilidade de oxigênio.
A glicose é um dos açúcares mais utilizados pelos microorganismos para a obtenção de energia pela fermentação. Nesse processo, a oxidação da glicose ocorre por meio das mesmas reações químicas da Glicólise, reduzindo 2 NAD+ a 2 NADH + 2 H+ e gerando 2 moléculas de piruvato e energia (2 ATP), porém com o acréscimo sequencial de uma ou mais reações, dependendo do tipo de fermentação. Isto porque, como não há oxigênio disponível para reoxidar as coenzimas (NAD), o aceptor final de elétrons é um composto orgânico. Essa molécula pode ser o piruvato ou o acetaldeído ou outra molécula mais simples gerada a partir da glicose. O produto final depende do elenco de enzimas da célula, sendo os mais comuns e mais conhecidos o álcool etílico (fermentação alcoólica) e o ácido láctico (fermentação láctica).
Na fermentação láctica, o piruvato formado (como na Glicólise) é reduzido a lactato, reoxidando o NADH + H+ gerado em uma das reações anteriores (conversão de gliceraldeído 3-fosfato em 1,3 bifofoglicerato), não havendo liberação de gás carbônico. A enzima que catalisa essa reação é a lactato- desidrogenase. A reoxidação de NADH + H + em NAD+ é fundamental para manter o processo de fermentação, garantindo duas moléculas de ATP, gerados por fosforilação ao nível do substrato (FANS), um mecanismo que não depende de oxigênio.
A fermentação láctica é realizada por bactérias, alguns protozoários e fungos, anaeróbios estritos ou facultativos, e por algumas células animais. Neste último caso, podemos citar o que ocorre quando uma pessoa pratica atividade física muito intensa (como 100 m rasos, levantamento de peso, etc). Nesta situação não há oxigênio suficiente para manter o metabolismo aeróbio (respiração celular) nos músculos e liberar a energia necessária. Assim, as células musculares degradam anaerobiamente a glicose (armazenada como glicogênio) em ácido lático para a obtenção de energia. Ao cessar a atividade física, aumenta a disponibilidade de oxigênio e a célula muscular volta a realizar metabolismo aeróbio, oxidando completamente o esqueleto carbônico da glicose em 6CO2 e H2O, gerando uma quantidade de energia bem maior do que em condições anaeróbicas. O lactato formado no músculo vai para o fígado, onde é convertido glicose, que retorna ao músculo para repor a reserva de glicogênio utilizada durante o esforço vigoroso.
A fermentação láctica é empregada por indústrias alimentícias na produção de queijos, coalhadas, iogurte e outros.
Na fermentação alcoólica, da mesma forma que na láctica, a glicose é convertida em piruvato, porém essa molécula sofre primeiro uma descarboxilação, catalisada pela enzima piruvato descarboxilase, liberando uma molécula de gás carbônico (CO2) e formando um composto com dois carbonos (o acetaldeído), que sofre redução pelo NADH + H+ (que se reoxida a NAD+ ), originando álcool etílico. A fermentação alcoólica ocorre principalmente em bactérias e leveduras, sendo muito utilizada no processo de produção de bebidas alcoólicas, pães e também na produção de biocombustíveis (a partir da biomassa).
Existem outros tipos de fermentação, como a acética, realizada por acetobactérias, que também é muito utilizada na indústria alimentícia. O produto final é o ácido acético, importante na produção de vinagres, mas também responsável pelo azedamento do vinho e dos sucos de frutas.