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A digestão da matéria orgânica pode ocorrer na presença ou ausência de oxigênio,
sendo classificados como digestão aeróbia ou anaeróbia. As etapas envolvidas no processo de
digestão anaeróbia são muito mais complexas, quando comparada a digestão aeróbia, devido
as diferentes rotas metabólicas disponíveis para comunidade anaeróbia (CHERNICARO,
2007).
De acordo com Leite
et al.
(2014), a digestão anaeróbia de resíduos orgânicos é um
processo microbiano de flora mista, na qual a matéria orgânica, na ausência de oxigênio é
convertida a gases que são constituídos predominantemente de metano e dióxido de carbono.
Estima-se que a digestão anaeróbia seja responsável pela mineralização completa de 5 a 10%
de toda a matéria orgânica disponível no planeta, gerando como subproduto o metano
(CHERNICARO, 2007).
Participam do processo de digestão anaeróbia três grupos de microrganismos
importantes, com características fisiológicas distintas: bactérias fermentativas hidrolíticas e
acidogências, bactérias acetogênicas e arqueas metanogênicas. O processo pode ser
subdividido em quatro etapas sequenciais: hidrólise, acidogênse, acetogênese e metanogênse.
Alguns autores dividem o processo em três etapas: a primeira etapa, as proteínas são
convertidas em aminoácidos, as gorduras em ácidos orgânicos de cadeia longa e os
carboidratos em açúcares simples; a segunda etapa, os ácidos orgânicos e outros subprodutos
gerados na etapa anterior são metabolizados produzindo ácido acético; na terceira etapa, os
ácidos são metabolizados gerando como subprodutos metano e gás carbônico
(GONÇALVES, 2010). Chernicaro (2007) defini as quatro etapas da digestão anaeróbia da
seguinte maneira (Figura 1):
x
Hidrólise: Consiste na hidrolise de materiais particulados complexos, polímeros, por
meio da ação de exoenzimas excretadas pelas bactérias fermentativas hidrolítica. Os
polímeros são transformados em materiais dissolvidos mais simples, moléculas menores,
capazes de atravessar as paredes celulares desse grupo de bactéria.
x
Acidogênese: Os subprodutos solúveis provenientes da hidrólise são metabolizados,
por meio do metabolismo fermentativo no interior das células, pelas bactérias fermentativas
acidogênicas. O processo gera produtos mais simples como, álcoois, cetonas, dióxido de
carbono, hidrogênio e em maior quantidade ácidos orgânicos.
x
Acetogênese: Consiste na oxidação de ácidos orgânicos, como propionato e butirato,
por bactérias sintróficas acetogências, em substratos (acetato, hidrogênio e dióxido de
carbono) apropriados para os microrganismos metanogênicas.
x
Metanogênse: Etapa final do processo anaeróbio de conversão dos compostos
orgânicos em metano e dióxido de carbono, sendo responsáveis por esse processo dois grupos
de arqueas metanogênicas. As metanogênicas acetocláticas usam acetato como fonte de
carbono e energia, produzindo gás carbônico e metano, são microrganismos predominantes no
processo e responsáveis por cerca de 60 a 70% de toda a produção de metano.
A digestão anaeróbia é um processo bioquímico bastante complexo, que consiste em
várias vias metabólicas que envolvem a participação de diferentes grupos de bactérias, na qual
certas espécies podem desempenhar função específica para cada fase da digestão,
apresentando, portanto, necessidades diferentes condições ambientais ideais (KHALID
et al
.
2011).
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