23. Превращение микроорганизмами соединений азота. Возбудители, химизм, значение процессов аммонификации в природе и практике.

Процесс выделения азота из аминокислот и превращение его в аммиачную форму называется аммонификацией. Микроорганизмы, вызывающие этот процесс, выделяют в окружающую среду протеолитические ферменты, под действием которых белки гидролизуются до аминокислот»

Возбудителями процесса аммонификации являются аммонифицирующие или гнилостные бактерии. Их можно разделить на три группы по отношению к источникам кислорода:

1.Аэробы

2. Анаэробы факультативные

3.Анаэробы облигатные

Химизм процесса аммонификации:

1 этап - протеолиз белк – Проходит по схеме:

NH2+NH2O аминокислоты (АК) : R—CH—COOH

2 этап – дезаминирование. - Бывает трех видов:

А)простое дезаминирование:

NH2

R—CH—COOH R ═ CH—COOH + NH3

Б)окислительное дезаминирование:

NH2

R—CH—COOH + ½ O2 R—CO—COOH + NH3

В)восстановительное дезаминирование:

NH2

R—CH—COOH + H2 R—CH 2—COOH + NH3

Основные ферменты: протеазы, дезаминазы, трансаминазы.

Все аммонификаторы - гетеротрофы, аминогетеротрофы.

Значение процесса: перевод соединений азота в доступную для растений форму, подщелачивание кислых почв, порча пищевых продуктов. Многие аммонификаторы выделяют токсичные вещества (трупные яды – путресцин и кадаверин, а также ботулин – самый сильный пищевой яд).

24. Разложение целлюлозы и пектиновых веществ микроорганизмами в аэробных и анаэробных условиях. Химизм, возбудители значение в природе и практике.

Клетчатка (целлюлоза) является наиболее распространенным природным биополимером. Молекулы клетчатки представляют собой длинные неразветвленные цепочки, соединенные в пучки (фибриллы). Разрушение клетчатки осуществляют бактерии, грибы и актиномицеты. Процесс разрушения клетчатки начинается с ферментативного гидролиза. Под действием фермента целлюлазы клетчатка гидролизуется до целлобиозы, а затем под влиянием фермента целлобиазы гидролизуется до глюкозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n + Н₂О → n С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → n С₆Н₁₂О₆

В аэробных условиях глюкоза окисляется микроорганизмами до оксикислот, а затем до конечных продуктов СО₂ и воды. Процесс сопровождается выделением большого количества энергии. Из плесневых грибов активно окисляют целлюлозу плесневые грибы родов Fusarium,Trichoderma, Aspergillus. В анаэробных условиях продукты гидролиза клетчатки сбраживаются микроорганизмами по типу маслянокислого брожения с образованием масляной, муравьиной, янтарной, молочной, уксусной кислот, этилового спирта, молекулярного водорода и СО₂. Основные представители мезофильных целлюлозоразрушающих бактерий – это Clostridium omelianskii.

Пектиновые вещества входят в состав срединных пластинок, склеивающих клетки в тканях растений. Разложение пектиновых веществ происходит при участии пектинолитических ферментов микроорганизмов. Различают три группы пектиновых веществ: протопектин – водонерастворимый компонент клеточной стенки растений.; пектин – водорастворимый полимер галактуроновой кислоты; пектиновая кислота – водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, свободный от метилэфирных связей.

Процесс разложения пектиновых веществ начинается с ферментативного гидролиза, который вызывается бактериями, актиномицетами и грибами:

С₄₈Н₆₈О₄₀+Н₂О→4СНО(СНОН)₄СООН+С₆Н₁₂О₆+С₅Н₁₀О₅+С₆Н₁₂О₆+ 2СН₃ОН+ 2СН₃СООН

В анаэробных условиях продукты гидролиза пектиновых веществ (галактоза, ксилоза, арабиноза) сбраживаются по типу маслянокислого брожения. Наиболее активно брожение пектиновых веществ происходит при участии бактерий Clostridium (C.pectinovoriu, C.felsineum). В аэробных условиях продукты гидролиза пектиновых веществ окисляются до СО₂ и воды грибами Mucor stolonifer