2.1.2 Acidogenesis
Acidogenesis đề cập đến sự chuyển hóa các monome tan, chẳng hạn như axit amin, đường và rượu để sản xuất một loạt các axit hữu cơ (VFA và LCFA), hydro, carbon dioxide và không có yêu cầu cho một chất nhận electron bổ sung hoặc các nhà tài trợ ( Gerardi, 2003; Mara và Horan, 2003). Quá trình này được thực hiện bởi vi khuẩn acidogenic và cung cấp các chất nền cho acetogens và methanogens, trong giai đoạn sau của quá trình tiêu hóa yếm khí.
Các vi khuẩn acidogenic bao gồm một lượng lớn các chi lên men và các loài, như Clostridium Barteroides, Rumminococcus, Butyribacterium, Propionicbacterium, Eubacterium, và lactobacillus (Mara và Horan, 2003). Các thành viên tuỳ thuộc nhóm này cũng giúp bảo vệ methanogens oxy nhạy cảm bằng cách tiêu thụ các dấu vết của oxy có thể nhập vào trong thức ăn chăn nuôi (Mara và Horan, 2003).
Acidogenesis được coi là một bước chuyển nhanh nhất trong quá trình tiêu hóa yếm khí (Mata- Alvarez , 2003) và các vi sinh vật tham gia vào acidogenesis là ít nhất là dễ bị ức chế: thường xuyên quan sát trong bể phân hủy axit hóa, mặc dù sản xuất methane hết, các axit béo có trong các digestate có thể tiếp tục tăng. Tuy nhiên, theo Zhang et al. (2005), acidogenesis hoạt động tốt nhất của mình tại một điều kiện trung tính pH. Các kết quả của một thí nghiệm cho thấy hàng loạt điều chỉnh pH đến 7 tăng gần gấp đôi giá acidogenesis chất thải nhà bếp, so với pH ở mức 5, 9 và 11.
2.1.3 Acetogenesis
Acetogenesis được thực hiện bởi vi khuẩn acetogenic và sản xuất acetate, carbon dioxide và hydrogen, mà là chất có thể được sử dụng bởi methanogen. Acetogens có thể được phân loại, trên cơ sở của sự trao đổi chất của họ, thành hai nhóm riêng biệt, tức là acetogens bắt buộc sản xuất hiđrô (OHPA) và homoacetogens (Mara và Horan, 2003).
Các OHPA, cũng gọi là acetogens proton-giảm, chủ yếu là ăn axit béo trung gian (acid propionic, butyric axit và các axit béo chuỗi dài khác) được sản xuất trong quá trình acidogenic, và chuyển đổi chúng thành axit acetic, hydro và carbon dioxide thông qua một con đường P-oxy hóa (Mara và Horan, 2003). Trong quá trình này các chuỗi carbon của axit béo được phân cắt bởi coenzyme A để mang lại một acetyl-CoA và một CoA liên kết acid béo chuỗi nguyên tử carbon 2 ngắn hơn so với trước đó (Berg et al., 2006). Trong bước cuối cùng, các CoA được tách ra từ các chuỗi carbon để tạo thành axit axetic và axit béo đó là hai nguyên tử cacbon ngắn hơn (Hình 2.2).
CH3 (CH2) i5CH2COOH ft - oxy hóa C (CH2) 1 nC.H2COOH + CH: iCOOH + 2H2
[2.3]
Trong trường hợp của một axit béo bão hòa với một số chuỗi carbon thậm chí, quá trình oxy hóa được chỉ đơn giản lặp đi lặp lại cho đến khi các axit béo được hoàn toàn chuyển thành acetyl-CoA (Berg et al., 2006). Mặc dù các axit béo nhất có trong tự nhiên có cấu trúc như vậy vì chế độ tổng hợp của họ (Berg et al., 2006) vẫn còn nhiều trong đó có một số lẻ của các nguyên tử cacbon trong chuỗi.
Trong trường hợp của những axit béo có chứa một số lẻ của cacbon là một quá trình phức tạp hơn là tham gia. Thứ nhất, họ bị ôxi hóa thông qua P-oxy hóa trong cùng một cách như các axit béo chuỗi dài thậm chí carbon cho đến khi ở vòng cuối cùng của suy thoái propionyl-CoA và acetyl CoA là hai phân tử sản phẩm hơn là hai phân tử acetyl-CoA. Do đó axit propionic luôn được sản xuất trong giai đoạn cuối cùng của quá trình oxy hóa của axit béo với một số lẻ trong chuỗi carbon
đang được dịch, vui lòng đợi..
