L’acidogénèse est la deuxième étape des quatre étapes de la digestion anaérobie:
- Hydrolyse : Une réaction chimique où les particules sont solubilisées et les grands polymères convertis en monomères plus simples;
- Acidogenèse : Réaction biologique où les monomères simples sont convertis en acides gras volatils;
- Acétogenèse : Réaction biologique où les acides gras volatils sont convertis en acide acétique, en dioxyde de carbone et en hydrogène
- Méthanogénèse : Une réaction biologique où les acétates sont convertis en méthane et en dioxyde de carbone, tandis que l’hydrogène est consommé.
La digestion anaérobie est un processus biochimique complexe de réactions à médiation biologique par un consortium de micro-organismes pour convertir les composés organiques en méthane et en dioxyde de carbone. C’est un processus de stabilisation, réduisant les odeurs, les agents pathogènes et la réduction de masse.
Les bactéries hydrolytiques forment une variété de produits finaux réduits à partir de la fermentation d’un substrat donné. Une question fondamentale qui se pose concerne les caractéristiques métaboliques qui contrôlent le flux de carbone et d’électrons vers un produit final réduit donné au cours de cultures pures et de cultures mixtes méthanogènes de bactéries hydrolytiques. Thermoanaerobium brockii est une bactérie hydrolytique thermophile représentative, qui fermente le glucose, via la voie d’Embden-Meyerhof-Pnas. T. brockii est une bactérie hétéro-lactique atypique car elle forme de l’hydrogène moléculaire (H2), en plus de l’acide lactique et de l’éthanol. Les produits finaux réduits de la fermentation du glucose sont formés enzymatiquement à partir du pyruvate, par les mécanismes suivants : lactate par la lactate déshydrogénase activée par ] tout-phosphate (F6P) ; H2 par la pyruvate ferredoxine oxydoréductase et l’hydrogénase ; et éthanol par l’alcool déshydrogénase liée au NADH et au NADPH.
De son côté, l’activité acidogène a été trouvée au début du 20ème siècle, mais ce n’est qu’au milieu des années 1960 que l’ingénierie de la séparation des phases a été supposée afin d’améliorer la stabilité et le traitement des digesteurs de déchets. Dans cette phase, les molécules complexes (glucides, lipides et protéines) sont dépolymérisées en composés solubles par des enzymes hydrolytiques (cellulases, hémicellulases, amylases, lipases et protéases). Les composés hydrolysés sont fermentés en acides gras volatils (acétate, propionate, butyrate et lactate), en composés neutres (éthanol, méthanol), en ammoniac, en hydrogène et en dioxyde de carbone.
L’acétogenèse est l’une des principales réactions de cette étape, dans celle-ci, les métabolites intermédiaires produits sont métabolisés en acétate, hydrogène et gaz carbonique par les trois principaux groupes de bactéries :
- homoacétogènes;
- syntrophes ; et
- sulforéducteurs.
Pour la production d’acide acétique sont considérés trois types de bactéries:
- Clostridium aceticum;
- Acetobacter woodii ; et
- Clostridium termoautotrophicum.
Winter y Wolfe, en 1979, ont démontré que A. wodii en association syntrophique avec Methanosarcina produisent du méthane et du dioxyde de carbone à partir du fructose, au lieu de trois molécules d’acétate. Moorella thermoacetica et Clostridium formiaceticum sont capables de réduire le gaz carbonique en acétate, mais ils n’ont pas d’hydrogénases qui inhabilitent l’utilisation de l’hydrogène, donc ils peuvent produire trois molécules d’acétate à partir du fructose. L’acide acétique est également un co-métabolite de la fermentation des substrats organiques (sucres, glycérol, acide lactique, etc.) par divers groupes de micro-organismes qui produisent différents acides : *bactéries propioniques (propionate + acétate);
- Clostridium (butyrate + acétate);
- Entérobactéries (acétate + lactate) ; et
- Bactéries hétérofermentaires (acétate, propionate, butyrate, valérate, etc.).
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