La acidogénesis es la segunda etapa de las cuatro etapas de la digestión anaeróbica:
- Hidrólisis: Una reacción química en la que las partículas se solubilizan y los polímeros grandes se convierten en monómeros más simples;
- Acidogénesis: Una reacción biológica en la que los monómeros simples se convierten en ácidos grasos volátiles;
- Acetogénesis: Una reacción biológica donde los ácidos grasos volátiles se convierten en ácido acético, dióxido de carbono e hidrógeno
- Metanogénesis: Una reacción biológica en la que los acetatos se convierten en metano y dióxido de carbono, mientras que el hidrógeno se consume.
La digestión anaeróbica es un proceso bioquímico complejo de reacciones mediadas biológicamente por un consorcio de microorganismos para convertir los compuestos orgánicos en metano y dióxido de carbono. Es un proceso de estabilización, que reduce el olor, los patógenos y la reducción de masa.
Las bacterias hidrolíticas forman una variedad de productos finales reducidos a partir de la fermentación de un sustrato determinado. Una cuestión fundamental que se plantea se refiere a las características metabólicas que controlan el flujo de carbono y electrones hacia un determinado producto final reducido durante el cultivo puro y los cultivos metanogénicos mixtos de bacterias hidrolíticas. Thermoanaerobium brockii es una bacteria hidrolítica termófila representativa que fermenta la glucosa a través de la vía Embden-Meyerhof Parnas. T. brockii es una bacteria hetero-láctica atípica porque forma hidrógeno molecular (H2), además de ácido láctico y etanol. Los productos finales reducidos de la fermentación de la glucosa se forman enzimáticamente a partir del piruvato, a través de los siguientes mecanismos: lactato por ] todo fosfato (F6P) activado por la lactato deshidrogenasa; H2 por la ferredoxina oxidorreductasa del piruvato y la hidrogenasa; y etanol por la alcohol deshidrogenasa ligada a NADH y NADPH.
Por su parte, la actividad acidogénica se encontró a principios del siglo XX, pero no fue hasta mediados de la década de 1960 que se asumió la ingeniería de separación de fases para mejorar la estabilidad y el tratamiento de los residuos de los digestores. En esta fase, las moléculas complejas (carbohidratos, lípidos y proteínas) son despolimerizadas en compuestos solubles por enzimas hidrolíticas (celulasas, hemicelulasas, amilasas, lipasas y proteasas). Los compuestos hidrolizados se fermentan en ácidos grasos volátiles (acetato, propionato, butirato y lactato), compuestos neutros (etanol, metanol), amoníaco, hidrógeno y dióxido de carbono.
La acetogénesis es una de las principales reacciones de esta etapa, en ella, los metabolitos intermedios producidos son metabolizados a acetato, hidrógeno y gas carbónico por los tres principales grupos de bacterias:
- homoacetógenos;
- sintrógenos; y
- sulforeductores.
Para la producción de ácido acético se consideran tres tipos de bacterias:
- Clostridium aceticum;
- Acetobacter woodii; y
- Clostridium termoautotrophicum.
Winter y Wolfe, en 1979, demostró que A. wodii en la asociación sintrófica con Methanosarcina produce metano y dióxido de carbono de la fructosa, en lugar de tres moléculas de acetato. Moorella thermoacetica y Clostridium formiaceticum son capaces de reducir el gas carbónico a acetato, pero no tienen hidrogenasas que inhabiliten el uso del hidrógeno, por lo que pueden producir tres moléculas de acetato a partir de la fructosa. El ácido acético es igualmente un co-metabolito de la fermentación de sustratos orgánicos (azúcares, glicerol, ácido láctico, etc.) por diversos grupos de microorganismos que producen diferentes ácidos: *bacterias propiónicas (propionato + acetato);
- Clostridium (butirato + acetato);
- Enterobacterias (acetato + lactato); y
- Bacterias heterofermentativas (acetato, propionato, butirato, valerato, etc.).