Archaea metanogenoak

Archaea metanogenoak mikroorganismo prokariotoak dira, ingurumen anaerobioetan bizi direnak, metanoa ekoiztuz. Arkeobakterio hauek betebehar oso garrantzitsua burutzen dute hainbat ekosistemetan: hausnarkarien digestio-aparatuan, zingiretan eta hondakin-uren araztegietan, esaterako.

Arkeobakterio hauen ezaugarri biokimiko nagusiak honako hauek dira:

 anaerobio hertsiak: (O/H): (-/+)
 oxidasa (-)
 katalasa (-)
 ez dute zitokromorik

Archaea metanogenoen taldean 60 espezie inguru daude. Talde hau oso heterogenoa da, bertako espeziek ezaugarri morfologiko, fisiologiko zein genetiko desberdinak baitituzte. Morfologiari dagokionez, adibidez, batzuek bazilo itxura dute (Methanobacterium) eta beste batzuk kokoak dira (Methanococcus). Hala ere, denek metano gasa ekoizten dute ingurumen anaerobiotean.

Historia 

Jakina da aspalditik zingira, urmael eta laku sakonetan uda garaian burbuilak agertu ohi direla, ur sakonetik datozenak. Alessandro Volta fisikariak 1776an holako burbuiletan gasa zegoela frogatu zuen: kandela bat sartuz gas hori zegoen ontzian sugar urdin baten agerpena egiaztatu zuen.

XIX. mendearen bukaeran metano-sorrera horren atzean mikrobio batzuk zeudela azaldu zuten hainbat zientzialarik.

"Zingiren gasa" deitu zioten antzinakoek metanoari, izen modernoa eman aurretik. Zingira hondoko lohi anaerobioetan dauden mikrobio metanogenoek sortzen dute, arnasketa anaerobioaren bidez, antzinakoen arreta erakarri zuen gas bitxi hori.

Metanogenesia 

Metanogenesia metanoaren sorrera prozesua da, mikrobioek eragindakoa. Archaea metanogenoak mikroorganismo anaerobioak direnez, arnasketa anaerobioa burutzen dute; arnasketa mota honek ez du oxigenorik erabiltzen elektroein azken hartzaile modura, karbonoa baizik. Karbono dioxidoa da gehien erabilitako molekula, mikrobio metanogenoek ekuazio honen bitartez erreduzitzen dutena:

CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O

CH4 metanoa izanik.

CO2 erabiltzeaz gain, zenbait metanogenok beste molekula batzuk erabili ditzakete haien arnasketa anaerobioan. Azido azetikoa (CH3COOH) eta metanola (CH3OH), esaterako:

2 CH3COOH + 4 H2 → 3 CH4 + 2H2O

Ekologia 

Metanoaren sorrera biologikoa materia organikoaren deskonposizioa duten ingurumen anaerobioetan gertatu ohi da. Hortaz, ingurugiro anaerobio batean materia organikoa jartzen bada metanoa agertuko zaigu.

Hiru dira Archaea metanogenoek kolonizatzen dituzten ingurugiroak:

 hausnarkari eta beste animalia batzuen digestio-aparatua: hausnarkarien zaku handian zelulosa bezalako polimeroak hartzitzen dituzte zenbait bakteriok (Bacteroides, Fusobacterium, Selenomonas...), gantz-azidoak, H2 eta CO2 sortuz. Produktu horiek dira, hain zuzen ere, mikrobio metanogenoek substratu moduan erabiltzen dituztenak, metanoa sortzeko.

Beraz, hausnarkarien digestio-aparatuan archaea metanogenoak ez daude isolatuak, beste mikrobio hartzitzaile batzuekin harremanetan baizik.

Hausnarkariengan ez ezik, beste animalia batzuengan ere (gizakia barne) egon daitezke metanogenoak. Gizakiaren herenak mikrobio metanogenoak ditu heste lodian, gas metanoa sortzen dutenak. Metano hori flatulentzien bitartez kanporatzen da.

 sedimentu urtsuak: laku, ibai, zingira eta putzuetako sedimentuetan ez dago oxigenorik, eta bertan mikrobio metanogenoek -bakterio hartzitzaileekin elkartuak- metanoa sortzen dute.

 hondakin-uren araztegiak: hondakin-uren tratamenduan sortzen diren lohi edo sedimentuak andel anaerobio handitara eramaten dira. Bertan bakterio hartzitzaileek eta archaea metanogenoek ur zikinek zuten materia organikoa eraldatzen dute, CO2, H2 eta gantz-azidoak agertuz, lehenengo fase batean, eta metano gasa, geroago.

Garrantzi ekologiko handia dute mikrobio metanogenoek, toki anaerobioetan materia organikoaren degradazioa hauei esker osatzen baita. Karbonoaren zikloan ere parte hartzen dute, ingurugiro anaerobioetan dagoen karbonoa (CO2) atmosferara askatzen baitute metano moduan.

Bestalde, hausnarkari eta beste animalien digestio-aparatuetan sortzen den metanoa flatulentzia eta gorozkien bitartez atmosferara askatzen da. Metanoa berotegi-efektuan parte hartzen duen gasetako bat da, klimaren berotze prozesuan eragina duena.

Metanogenoen erabilera bioteknologian 

Goian aipatu den moduan, hondakin-uren araztegietan lohiak sortzen dira urak tratatzerakoan. Kondizio anaerobioetan lohi horiek degradatzen dira araztegietan dauden andel handietan, bakterio hartzitzaileak eta metanogenoak dituztenak. Degradazio honen ondorioz metano gasa sortzen da, araztegia hornitzeko erabiltzen dena.

Bestalde, Estatu Batuetako zein Europako etxalde askotan metanoa sortzeko bio-digestoreak erabiltzen dira. Etxaldean sortzen diren hondakin organikoak (simaurra, zaborra...) andel berezietara eramaten dira, bertan dauden mikrobio metanogenoek metano gasa sor dezaten. Gas horrek etxaldearen auto-horniketa bermatzen du.

Ikus,gainera 

 Hondakin uren tratamendua

Kanpo estekak 

Archae metanogenoak