efinición. Desde un punto de vista bioquímico, la f. es un proceso constituido por reacciones biológicas de oxidación-reducción (v.) productoras de energía, en las que los aceptores terminales de electrones son compuestos orgánicos. El correspondiente proceso en el cual se producen sustancias alcalinas se llama putrefacción. Por definición, la f. se ocupa del metabolismo de las sustancias orgánicas; entre sus productos finales se encuentran lo mismo compuestos orgánicos reducidos que oxidados. En general, tanto el dador como el aceptor final de electrones (ambos orgánicos) se originan del misino sustrato orgánico durante el metabolismo intermediario. Para que un producto sea fermentable ha de producir compuestos intermedios oxidables y reducibles, es decir, no puede ser ni muy oxidado ni muy reducido. Esta condición la cumplen perfectamente los azúcares, por lo que son los compuestos utilizados más universal y fácilinente por los organismos fermentadores. También son fermentables por algunos microorganismos diversos ácidos orgánicos y aminoácidos, proteínas, grasas, esteroles, alcoholes, ésteres y otros compuestos orgánicos. Los productos finales de una f. determinada dependen del tipo de organismo que la lleve a cabo, de la naturaleza del sustrato fermentable y, a veces, de los factores ambientales (temperatura, pH). La f., originariamente, se refería al desdoblamiento enzimático de los carbohidratos en ausencia del aire. En este reducido sentido utilizó Pastear el término.Síntesis histórica. La palabra f. derivada del latín fernlenlatio, ebullición, fue adoptada para designar el fenómeno que nos ocupa cuando los conocimientos químicos eran tan escasos que el burbujeo y la espuma de los líquidos en f. solamente podían ser comparados con la ebullición. Esta apariencia era debida a la producción de un gas (dióxido de carbono), lo que por supuesto no podía ser entendido en aquella época. El alcohol fue el primer compuesto orgánico puro conocido, y el proceso de destilación por el cual era obtenido del vino jugó un importante papel en el desarrollo de la Química. A su vez, el ácido acético (vinagre), obtenido primeramente por la acidificación del vino mediante un proceso f-erinentativo, fue el primer ácido orgánico obtenido por el honibre. Se observó también que cuando la levadura crecía en soluciones azucaradas y en virtual ausencia de aire, la mayoría del azúcar era convertida en alcohol etílico (etanol) y dióxido de carbono. Solamente una pequeña cantidad de azúcar era usada por la levadura para la formación de nuevas células de la misma. Lavoisier demostró que la cantidad de alcohol y dióxido de carbono formados por f. a partir de un azúcar eran iguales a la cantidad de azúcar consumido. Consideraba el azúcar dividido en dos partes, una de las cuales oxidaba a la otra a dióxido de carbono y ella misma era reducida hasta alcohol. Gay-Lussac, en 1810, resumió los procesos de la f. alcohólica por la siguiente ecuación:

C6H12O6 ? 2C02 + 2C2H6Oazúcar dióxido alcoholde carbono

De esta manera, la f. fue considerada como una reacción química. En 1817 se logró oxidar una mezcla de vapores de alcohol y aire a ácido acético por catálisis (v.), usando platino como catalizador. Por este tiempo empezaron a prepararse catalizadores orgánicos complejos (entonces se llamaron fermentos, ahora enzimas) a partir de plantas y de tejidos y secreciones animales; se iniciaba la producción de preparaciones enzimáticas para emplearlas en las f. Se pensó entonces si no podría considerarse a la levadura como un simple catalizador, lo cual originó, en la segunda mitad del siglo pasado, una gran controversia acerca de los mecanismos de la f. En 1837, Cagniard de La Tour, Schwann y Kützing descubrieron, independientemente, que la levadura que aparece en la f. es una planta microscópica, es decir, un organismo vivo, y que la conversión de los azúcares en alcohol etílico y dióxido de carbono, característico de la f. alcohólica, es una función fisiológica propia de la célula de levadura. Esta teoría biológica de la f. fue atacada por químicos como Berzelius, Wohler y Von Liebig, defensores de la teoría de que la f. era un proceso puramente químico, explicable de modo sencillo; esto inició una dura polémica.Pasteur fue quien aportó pruebas concluyentes acerca de la naturaleza biológica de la f. El descubrimiento de la anaerobiosis de la f. butírica proporcionó a Pasteur la clave para la comprensión del papel de las f. en la vida de los microorganismos, al comprobar que en ausencia de oxígeno el desdoblamiento de los compuestos orgánicos de la f. podría ser utilizado por'

algunos organismos como fuente de energía. Vio que algunos microorganismos anaerobios estrictos, como las bacterias del ácido butírico, dependían exclusivamente de la f. para la obtención de su energía vital. Un compromiso entre la hipótesis química y la biológica nació de una observación accidental de Buchner en 1897. Al intentar conservar un extracto de levadura preparado moliendo células de levadura con arena, añadió una gran cantidad de azúcar y vio que se desprendía dióxido de carbono con formación de alcohol etílico. Se había descubierto así una preparación enzimática capaz de llevar a cabo la f. alcohólica como si fuera una levadura viva. Este hecho fue el punto de partida para el estudio y aislamiento de las enzimas celulares individuales e inició el desarrollo de la moderna Bioquímica (v.). El análisis detallado del mecanismo de la f. alcohólica fuera de la célula sirvió para demostrar que este complejo proceso metabólico puede interpretarse como el resultado de la integración de una sucesión de reacciones sencillas, catalizados cada una de ellas por una enzima específica. Los fermentos o enzimas son catalizadores biológicos que se diferencian de los catalizadores inorgánicos conocidos en que son sustancias complejas elaboradas por los organismos vivos. Los fermentos o enzimas que se han obtenido en estado puro y cristalino son segregados por células de organismos superiores, mas no existe razón alguna para suponer que sean fundamentalmente distintos de las enzimas elaboradas por los microorganismos. Estos diminutos seres contienen una gran variedad de enzimas, debido posiblemente a que las diversas funciones de crecimiento, digestión, reproducción, etc., se hallan concentradas en una sola célula. Las levaduras contienen muchos fermentos, algunos de los cuales se incluyen en la tabla siguiente:

Fermentos típicos de las levaduras

1. Hidrolasas

Nombre Sustrato Productos Sacarasa Sacarosa Glucosa, FructosaMaltasa Maltosa GlucosaLactasa Lactosa Glucosa, GalactosaGlucogenasa Glucógeno GlucosaProteasas Proteínas Peptonas, PolipéptidosPeptidasas Péptidos Aminoácidos Asparraguinasa Asparraguina Ácido aspártico, Amoniaco

2. Desmolasas

Nombre Sustrato Productos Óxido-reductasa Aldehídos AlcoholCarboxilasa Ácido pirúvico Acetaldehído, CO2Metilglioxalasa Metilglioxal Ácido láctico

En esta tabla citamos los dos principales grupos de enzimas: hidrolasas y desmolasas. En cada uno de estos grupos, en primer lugar, anotamos el nombre del fermento correspondiente, luego el sustrato sobre el que actúa el fermento y, por último, los productos resultantes de tal acción. Sustrato es la sustancia sobre la que actúa un fermento o enzima. Las hidrolasas hidrolizan carbohidratos, proteínas y ésteres, pero no polisacáridos externos a la célula. Las desmolasas intervienen en los procesos de respiración y de metabolismo.Desasimilación, respiración y fermentación. Junto con el proceso de asimilación, en el que se elaboran sustancias orgánicas vitales y se consume energía, tiene lugar en la célula viva un proceso de desasimilación en el que se metaboliza la sustancia orgánica y se libera energía. Distinguiremos dos formas de desasimilación: la respiración y la fermentación. Ambas tienen lugar por la intervención de las enzimas. La respiración se define como un proceso vital metabólico que conduce a una oxidación completa (combustión) de la materia orgánica, formándose agua y

anhídrido carbónico como productos finales. La f. es un proceso metabólico que se caracteriza por una oxidación incompleta de la materia orgánica y por el hecho de que grandes cantidades de sustancia son transformadas por pequeñas cantidades de enzimas. Como la cantidad de energía liberada en una f. es más bien pequeña, los organismos fermentadores tienen que transformar grandes cantidades de sustancia (sustrato) para obtener una cantidad suficiente de energía para sus necesidades vitales. La respiración y la f. no son esencialmente dos procesos diferentes, sólo se diferencian en la intensidad de la oxidación. Fermentaciones oxidativas son aquellas en las que el oxígeno es usado como aceptor, mientras que a las f. en las que otras sustancias, especialmente aldehídos, actúan como aceptores (p. ej., la f. alcohólica) se las llama f. de descomposición o mejor f. anoxidativas.Las más importantes f. son las siguientes: entre las anoxidativas: alcohólica, láctica, propiónica y butírica. Entre las oxidativas: acética, cítrica, fumárica y oxálica.Fermentaciones anoxidativas. Producen estas f. las levaduras, hongos imperfectos, numerosas bacterias y algunos mohos.Fermentación alcohólica. Consiste en la transformación del azúcar en alcohol etílico y dióxido de carbono. Su ecuación fundamental es la siguiente:

C6H12O6 = 2CO2 + 2CH3 - CH20H

Esta f. es producida principalmente por la levadura Saccharomyces y también por otras especies de levadura (Torulopsis, Candida), ciertas especies de Mucor y algunas bacterias. Los carbohidratos fermentables son generalmente los que tienen tres átomos de carbono o un múltiplo de este número. Los monosacáridos fermentan directamente, mientras que los di-, ir¡- y polisacáridos deben ser hidrolizados a hexosas antes de que sean fermentados. Se conocen cuatro hexosas fundamentales: glucosa, fructosa, manosa y galactosa.Fermentación láctica. Consiste en la transformación del azúcar en ácido láctico. En la Naturaleza se realiza en muchas ocasiones, p. ej., tejido muscular y metabolismo de muchas bacterias. Su ecuación fundamental es la siguiente:

C6HI206 ? 2CH3 - CHOH - COOH

En primer lugar, la hexosa pasa a hexosa difosfato y luego a ácido pirúvico, como en la f. alcohólica. A partir de aquí se diferencian ambas f., debido a que los organismos que producen la f. láctica no contienen la enzima carboxilasa, y entonces el ácido pirúvico no puede ser descarboxilado hasta acetaldehído, como ocurría en la f. alcohólica, y es hidrogenado hasta ácido láctico:

CH3 - CO - COOH + 2H ? CH3 - CHOH - COOH

Fermentación propiónica. Convierte el azúcar, por vía del ácido láctico, en ácido propiónico. Es producida por el Propionibacierium. La f, propiónica de hexosas se hace de dos maneras:

Hexosas ? ácido láctico ? ácido propiónico Hexosas ? ácido pirúvico ? ácido propiónico 

Su ecuación fundamental es la siguiente:

3C6HI206 = 4CH3-CH2 - COOH + 2CH3-COOH + 2CO2 + 2H2O 

Fermentación butírica. El ácido butírico se puede formar en la f. de los hidratos de carbono: almidón, azúcar de caña, glucosa, galactosa, Inaltosa y levulosa, y también del ácido láctico. La produce el Clostridiutn butyricttrii. La f., en la que hay desprendimiento de gas, se produce según la siguiente reacción:

C6H1206 ? CH3 - (CH2)2 - COOH + 2CO2 + 2H2

El ácido butírico, en esta f., sólo se produce en condiciones anaeróbicas absolutas.Fermentaciones oxidativas. En ellas el óxido actúa como aceptor del hidrógeno liberado en los procesos enzimáticos. Las f. oxidativas son, en principio, de la misma naturaleza que el proceso respiratorio; sin embargo, la f. no conduce a la formación de C02 y H2O, sino a productos de transición de oxidación intermedia.Fermentación acética. Consiste en la oxidación del alcohol etílico o del azúcar hasta ácido acético. La producen las bacterias acidoacéticas, como Acetobacter aceti. Su ecuación fundamental es la siguiente:

CH3 - CH2 - OH + O2 ? CH3 - COOH + H20

La f. se realiza vía acetaldehído, como producto intermedio y con la formación de 14202 (agua oxigenada). La catalasa descompone el agua oxigenada en agua y oxígeno libre.Fermentación cítrica. La producen especies de Citromyces, Aspergillus, etc. La ecuación fundamental que nos muestra la conversión de una hexosa en ácido cítrico es la siguiente:

3C6H12O6 + 9O2 ? 2C6H8O7 + 6C02 + OH2O

Se parte como material fermentado- de una solución al 10-12°'ó de azúcar de caña.Fermentación oxálica. La realizan en la Naturaleza muchos microorganismos, especialmente mohos, convirtiendo el azúcar en ácido oxálico.Fermentación fumárica. Las hexosas se convierten en ácido fumárico por la acción de Rhizopus nigricans, Aspergillus niger y otros mohos, en presencia de carbonato cálcico. Las hexosas son oxigenadas, vía alcohol, ácido acético y ácido succínico hasta ácido fumárico:

C6HI2O6 + 3O2 ? C4H4O4 + 2CO2 + 4H2O

Fermentación glucónica. La produce el Aspergillus niger y algunas especies de Penicillium. La enzima que interviene es una oxidasa llamada gluco-oxidasa.Glucólisis y fermentación. La glucólisis es el proceso de conversión de la glucosa o el glucógeno en lactato y se puede considerar como una clase especial de f. que, en términos generales, incluye a un grupo de procesos anaerobios que entrañan una conversión de carbohidratos en una variedad de productos finales. Tiene lugar en los músculos y en otros tejidos del cuerpo animal. El ácido láctico se forma en el músculo a expensas del glucógeno almacenado. Las reacciones de la glucólisis se conocen con todo detalle. La reacción total se expresa por la ecuación:

glucosa +2 adenosin-difosfato+2 fosfato ?

?2 lactato + 2 adenosin-trifosfato.

El proceso tiene lugar pasando por doce fases, cada una de las cuales es catalizada por una enzima específica distinta. Cada reacción en particular es sencilla, consistiendo, p. ej., en una transferencia de fosfato o de hidrógeno de una molécula a otra o de una posición a otra en la misma molécula, una ganancia o pérdida de agua o una separación de dióxido de carbono.

V.

Fuente(s):BIBL.: A. LÓRGENSEN, Microorganisms and fermentation, Londres 1948; HAWKER, LINTON, FOLKES y CARLILE, Elementos de Microbiología general, Zaragoza 1964; H. TAUBER, The chenaistry and technology of enzymes, Londres 1959; L. F. FIESER y M. FIESER, Química orgánica, México 1948; S. C. PRESCOTT y C. G. DUNN, Microbiología industrial, 3 ed. M

Fermentación butíricaSe produce a partir de la lactosa o ácido láctico y forma ácido butírico y gas. Esta acción es propia de

las bacterias del género clostridium y es caracterizada por la aparición de olores pútridos y

desagradables. Esta fermentación se da cuando las bacterias de la especie clostridium butyricum, en

ausencia de oxígeno, transforman los glucidos (biomoléculas formadas básicamente por carbono e

hidrógeno) en ácido butírico

¿QUÉ ES LA FERMENTACIÓN BUTÍRICA?

La fermentación butírica fue descubierta por Pasteur en 1854, y es la conversión de los glúcidos en ácido butírico, por acción de las bacterias anaerobias Clostridium butyricum, en ausencia de oxigeno.

La fermentación butírica se produce a partir de la lactosa o del ácido láctico con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables entre ellos los intestinales. Se puede producir durante el proceso de ensilado si la cantidad de azúcares en el forraje no es lo suficientemente grande como para producir una cantidad de ácido láctico que garantice un pH inferior a 5.

El ácido butírico es un ácido graso de cadena corta que puede encontrarse en la naturaleza. Es el responsable del mal olor del vino alterado. El ácido butírico huele fuertemente a mantequilla rancia, de la que es un componente, como también lo es de lo que se acostumbra a llamar “olor corporal” así como el denominado "olor de pies". Es responsable también del olor del  queso ya que se encuentra en las grasas de la leche al proceder de la fermentación de la lactosa.

Referencias:

Ácido butírico, Ácido láctico, Ácidos grasos, Fermentación, Fibra alimenticia, Lactosa, Leche, Mantequilla,

DOCUMENTACIÓN

http://es.wikipedia.org/ http://www.diccionariodelvino.com http://www.mtas.es http://html.rincondelvago.com http://www.calacervera.com La fermentación butírica, caracterizada por la aparición de

olores pútridos, se produce a partir de la lactosa o ácido láctico con formación de ácido butírico y gas. Una aplicación actual como nuevo biocombustible es el gas obtenido a partir de los excrementos, tanto animal como humano (en China hay más de 10 millones de fermentadoras). La fermentación láctica utiliza glucosa para obtener energía, siendo el producto de desecho el ácido láctico. Gracias a ella se elaboran los yogures y los quesos. La fermentación pútrida origina productos malolientes y es el causante de de las manchas verdosas del queso roquefort o el olor a pies. Hay procesos de fermentación aeróbica incompleta, como el que produce la bacteria Acetobacter, que transforma el vino el vinagre.

QUÉ ES EL ÁCIDO BUTÍRICO?

El ácido butírico es un ácido graso de cadena corta que puede encontrarse en la naturaleza. Es el responsable del mal olor del vino alterado. El ácido butírico huele fuertemente a mantequilla rancia, de la que es un componente, como también lo es de lo que se