La NITROGENASI: Dall’Azoto alle Proteine
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Se esistono le proteine negli alimenti, dobbiamo ringraziare ai batteri del terreno e degli ambienti marini.
I Batteri (alcuni), sono in grado di assorbire l’azoto gassoso dall’atmosfera, e con un processo energetico molto costoso, lo trasformano in ammoniaca.
L’ammoniaca verrà poi assorbita dalle radici delle piante, per essere incorporata nella sostanza organica, per formare amminoacidi, clorofilla, proteine, acidi nucleici, e tante altre sostanze.
Gli erbivori, nutrendosi di vegetali, incorporano le proteine sotto forma di massa muscolare, latte, uova, etc; Onnivori e carnivori a loro volta, cibandosi di proteine vegetali ed animali, incorporano le proteine nei loro tessuti.
Quindi, tutto dipende dai batteri azoto fissatori: Assorbono l’azoto gassoso dall’atmosfera e lo trasformano nella tossica ammoniaca. Questo processo è possibile grazie ad un enzima: La NITROGENASI BATTERICA (EC1.18.6.1).
I Batteri del terreno, esprimono l’enzima NITROGENASI, che trasforma l’azoto gassoso N2, in ammoniaca NH3, il precursore degli amminoacidi e delle proteine.
Più batteri fissatori dell’azoto ci sono nel terreno, maggiore sarà l’ammoniaca disponibile per stimolare le piante a crescere ed a produrre proteine e sostanze azotate con la complicità della fotosintesi clorofilliana.
I Batteri terricoli devono svolgere un lavoro energeticamente dispendioso per produrre ammoniaca. Per trasformare una molecola di azoto gassoso (N2), in 2 molecole di ammoniaca (NH3), devono consumare 16 moli di ATP.
E’ energeticamente dispendioso, ma è l’unica via che ha Madre Natura di incorporare l’azoto atmosferico nelle proteine.
Se non ci fossero i Batteri AZOTO FISSATORI, non esisterebbe la vita, perché senza ammoniaca, non possono formarsi le proteine e gli acidi nucleici; ed i batteri AZOTOFISSATORI, si avvalgono del sofisticato enzima NITROGENASI.
Ma come è fatta la NITROGENASI batterica?
La NITROGENASI, è un complesso proteico, fatto da due enzimi: La NITROGENASI e la NITROGENASI REDUTTASI. Il 1° enzima contiene come cofattore il Ferro ed il Molibdeno, mentre il 2° enzima è costituito da un centro ferro-zolfo [4Fe-4S]. La carenza di Ferro e molibdeno nel terreno, potrebbe compromettere la fissazione dell’azoto atmosferico.
Tra i batteri in grado di fissare l’azoto nel terreno, cito Rhizobium leguminosarum, che cresce in simbiosi con l’apparato radicale delle leguminose. La presenza di colonie batteriche a contatto con le radici dei legumi, forma dei tubercoli: La pianta offre ospitalità ai batteri e nutrimento attraverso gli essudati nutritizi prodotti dalle radici; I batteri in cambio, trasformano l’azoto atmosferico in ammoniaca, cedendone una parte alla pianta, che lo aiuterà a crescere ed a produrre le proteine e gli acidi organici.
L’ammoniaca come fa a trasformarsi in amminoacidi?
L’ammoniaca assorbita dalla pianta, verrà trasformata da due enzimi in glutammato e glutammina; da questi due amminoacidi, nasceranno tutti gli altri amminoacidi e sostanze azotate.
Gli enzimi che trasformano l’ammoniaca in glutammato e glutammina, sono: La GLUTAMMATO SINTETASI e la GLUTAMMINA SINTETASI.
Tecnologo Alimentare e Perito Agrario Dottor Liborio Quinto
Fonte Bibliografica (La NITROGENASI: Dall’Azoto alle Proteine)
