Producion De Piruvato

La primera etapa de la fermentación de glucosa por las enzimas de la levadura es la producción de piruvato, este procedimiento se efectúa mediante una serie de reacciones que implican un número considerable de intermediarios, al cual se le denomina glicólisis anoxigénica o anaeróbica.

La reacción global se podría considerar como la transferencia de dos pares de átomos de hidrógeno (2e- 2H+) de la glucosa al NAD+. Debido a que la coenzima sólo se encuentra en cantidades catalíticas, es necesario reoxidarla para que esta transformación no se suspenda, y así, el NADH+ + H+ que se forma se reconvierte en NAD+ por el oxígeno molecular a través de la cadena respiratoria. Sin embargo, este proceso no se realiza cuando las condiciones son anaerobias y en este caso la reoxidación se efectúa cuando el piruvato se convierte en acetaldehído y posteriormente en etanol, según las siguientes reacciones

El piruvato forma acetaldehído y CO2 por la acción de la piruvato descarboxilasa la cual requiere del ión magnesio y de la tiamina pirofosfato (TPP). La enzima que cataliza la etapa final de la fermentación es la alcohol deshidrogenasa, el acetaldehído entonces se reduce a etanol reacción en la cual el NADH+ + H aporta el potencial de reducción.

Los metabolitos piruvato y acetaldehído, normalmente se encuentran presentes en muy bajas concentraciones, por lo tanto, para demostrar su existencia como intermediarios en las vía metabólicas, es necesario impedir que se transformen en otros compuestos, situación que se logra ya sea bloqueando la enzima que cataliza la conversión del metabolito mediante el empleo de inhibidores, o cambiando las condiciones fisiológicas, por ejemplo, el valor de pH para que la velocidad de catálisis disminuya, o mediante agentes que atrapen al intermediario formando un compuesto que no se pueda metabolizar.

El pH óptimo para la fermentación alcohólica inducida por levaduras es 4,5 situación que se verifica a través del ensayo en el laboratorio. Cuando el pH es ligeramente alcalino se inactiva la piruvato descarboxilasa, generándose en el medio una acumulación de piruvato, su presencia se puede demostrar por la reacción con 2,4 dinitrofenilhidrazina.

El pH que favorece la acción de la etanol deshidrogenasa oscila entre 5 a 6; sin embargo, en caso de modificarlo hacia un rango ligeramente alcalino (pH=8), la reacción se favorece hacia la oxidación del etanol, es decir, se acumula acetaldehído.

Para atrapar acetaldehído se le añade a la mezcla de incubación sulfito de sodio (adición bisulfítica).

Otro de los productos de la fermentación de la glucosa es el etanol y para reconocerlo se realiza el ensayo del anhídrido crómico o la prueba del vanadato oxina.

Fundamentos

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