Anaerobico: definizione, biologia, fisiologia e contesti chimici

Anaerobico significa "senza aria" (greco an- senza + aer aria). Descrive ambienti, organismi o processi che non richiedono ossigeno molecolare (O₂).

1. Microbiologia e biologia

• Anaerobi obbligati: O₂ è tossico (es. Clostridium, Bacteroides, Metanogeni). Manca catalasi, superossido dismutasi.
• Anaerobi facoltativi: Usano O₂ se presente; fermentano/respirano anaerobicamente se assente (es. E. coli, Lievito, Staphylococcus).
• Anaerobi aerotolleranti: Fermentano solo; indifferenti a O₂ (es. Lactobacillus).
• Habitat: Suoli profondi, sedimenti, zone umide, intestini animali, ascessi, biofilm.
• Metabolismo: Fermentazione (fosforilazione a livello substrato), respirazione anaerobica (accettori elettroni alternativi: NO₃⁻, SO₄²⁻, CO₂, Fe³⁺).

2. Fisiologia umana (Metabolismo esercizio)

• Glicolisi anaerobica: Glucosio → piruvato → lattato (via LDH) quando domanda O₂ > offerta (sforzo alta intensità >~75% VO₂max).
• Resa ATP: 2 ATP/glucosio (vs ~30-32 aerobico). Rapido ma insostenibile.
• Accumulo lattato: Co-produzione H⁺ → acidosi → affaticamento muscolare, bruciore.
• Effetto allenamento: ↑ Capacità tamponamento, ↑ clearance lattato, ↑ densità mitocondriale → ritarda soglia anaerobica.
• Sistema fosfageno (ATP-PCr): Energia immediata (0-10 sec); anche anaerobico.

3. Chimica e applicazioni industriali

• Camere/guanti anaerobici: O₂-free (<1 ppm) per manipolare composti aria-sensibili (organometallici, catalizzatori).
• Digestori anaerobici: Trattamento acque reflue, biogas (CH₄) da rifiuti organici.
• Conservazione alimentare: Confezionamento anaerobico (vuoto, atmosfera modificata) inibisce deterioramento aerobico.
• Corrosione: Batteri anaerobici (SRB) causano corrosione influenzata microbiologicamente (MIC) in condotte.

Distinzione chiave

Anaerobico ≠ ipossico. Ipossico = basso O₂; anaerobico = O₂ non richiesto/tollerato. Tessuti umani diventano ipossici durante ischemia; solo microbi sono veramente anaerobici.