Брожение пектиновых веществ

Растительные ткани, особенно кора растений и мякоть плодов, содержат в значительном количестве межклеточное вещество, называемое пектином (pectis - студень), цементирующее клетки в тканях. В почве стебли растений разлагаются различными микроорганизмами, причем в первую очередь разлагается паренхима коры, пропитанная пектином. Этот процесс брожения пектинов также является важным в круговороте углерода. Он способствует ускорению минерализации растительных тканей. После разрушения межклеточных веществ целлюлозные стенки отдельных клеток легче подвергаются действию целлюлозоразлагающих микробов.

Пектиновое брожение вызывают Clostridium felsineura, Clostridi um pectinovorum и другие, содержащие фермент пектиназу. В результате брожения образуются масляная и уксусная кислоты, углекислота и водород.

На пектиновом брожении основана первичная обработка волокнистых растений - льна, конопли, джута, кенафа и др. - для отделения волокна от костры. Для этого производят мочку льна и других волокнистых растений в естественных стоячих водоемах, где в брожении принимают участие естественно живущие в них пектиноразлагающие анаэробы. Лучшие результаты дает искусственная мочка в заводских условиях с применением чистых культур бактерий.

50. Окисление клетчатки и ее спутников. Общая хар-ка проц-ов окисления. Окисление клетчатки.

Ежегодно растения поставляют на поверх-сть земли несколько млн тон клетчатки, поэтому она нуждается в разложении. Разл-ие клетчатки в 2 этапа: 1) ферментативный гидролиз (С6Н10О5)n→C12H22O11→nC6H12O6 2) зависит от внешних условий. В аэробнфх условиях происходит брожение по типу масленокислого: 4C6H12O6→3CH3CH2CH2CООН+2CH3COOH+C2H5OH+8H2+8CO2+ энергия. Возбудители: Cl.omeliansriy при спорообраз-ии принемает форму спичек. В эаробных услов. Клетчатка окисляется до СО2 и Н2О: С6Н12О6+О2→СО2+Н2О. Возбудители: плесневые грибы, актиномицеты и некотор бактерии(Цитофага, Цельвибрио, Цельфацикуля) Кроме анаэробного разложения в природе широко распространено и аэробное разложение клетчатки. Возбудителями этого окисления являются микроорганизмы, повсеместно находящиеся в почве и в других местах наличия клетчатки. Сюда относятся изученные С. Н. Виноградским Cytophaga, которую Имшенецкий относит к целлюлозоразлагающим миксобактериям - Myxococcus, затем Cellvibrio и Cellfalcicula. Клетчатку разлагают также многие виды актиномицетов и грибков. Характер воздействия разных групп микробов одинаков: сначала они гидролизируют, а затем окисляют до углекислоты и воды. При внесении в почву удобрения с большим содержанием клетчатки значительно увеличивается фиксация атмосферного азота азотобактером и клостридиумом, так как образующиеся в промежуточных стадиях разложения растворимые сахара и органические кислоты улучшают питание этих бактерий.

Пентозаны, сопровождающие клетчатку в растительных тканях, легко разрушаются многими бактериями и грибами до СО2 и Н2О (Вас. subtilis, Back vulgatus, Aspergillus niger и др.).

Лигнин, входящий в состав одревесневшей ткани растений, - очень сложное и стойкое соединение. Большинство микроорганизмов его совсем не разлагает. Наиболее активными являются грибы из рода Merulius, так называемый домовой гриб, который поражает деревянные части построек и, разрушая, приводит их в полную негодность.

Пектиновые вещества окисляются многими бактериями и грибами. Особенно активен гриб Mucor stolonifer, Bact subtilis и др. Активность этих микробов используется при росяной мочке льна и

других волокнистых растений. Лен осенью стелют на траве, где роса постоянно поддерживает влажность лубяного материала, а это способствует развитию на нем бактерий и плесневых грибов, которые могут развиваться при относительно низкой температуре осени. Так же быстро осенью идет разрушение пектинового вещества во всей массе опавших листьев в лесах.

Вопрос№51:Окисление пектиновых вещест. Химизм, возбудители…

Пектиновые вещ-ва- сложные полисахариды, неразветвл-ые полимеры, сост-ие из остатков D-галактуроновых кислот. Бактерии и грибы воздействуют на пектин в аэробных и анаэробных условиях. Высокой активностью обладают представители рода Bacillus и анаэробные рода Clostridium(Cl. Pectinovorum и Cl. Felsineum), а также многие грибы. Распад пектиновой кислоты идёт в 2 этапа: 1 эт-п –Ферментотивный гидролиз:С46Н68О40 разлогается под действием пектиназы и воды до СН(СНОН)4СООН + С6Н12О6 +С5Н10О5+С5Н10О5+ СН3ОН+ СН3СООН+ энергия 2эт-п (в анаэробных условиях идёт брожение по типу масленокислого): С6Н12О6 разлагается до СН3СН2СН2СООН +СН3СООН+ СО2+Н2 (В аэробных условиях): С6Н12О6+О2 зазлагается до СО2+Н2О. Разложение пектиновых в-тв наблюдается при мочке льна, конопли…

Вопрос№52:Круговорот азота в природе. Роль М/Орг. В превр-ии азотосодержащих вещ-в.

N-это особый элим-т, входящий в сос-в всех живых м.орг в виде белков, аминокислот, нуклеин кислот. 1)NO3-нитратная форма азота. (Доступн для раст) 2)NH4-катион аммония (Доступн для растений) 3) В почве N нах-ся в минимуме, поэтому необходима ране-весеняя подкормка. Огромные зап-ы азота сосредоточены в атмосфере в молекулярной форие- N2.(78% от массы воздуха). Этот азот способны усваивать лишь некоторые микроорганизмы. Круговорот азота: Некоторую часть атмосф азота связывают свободноживущте или нах-ся в симбиозе с раст. м/орг.Данный пр-сс обогощает азотом и почву, и растения. Органические азотосодержащие соединения в тканях раст. И животных, попадая в почву, подвергаются минерализации до аммонийных соединений. Часть растител остатков превращается в гумус. Аммонийная форма азота подвергается в почве окислению нитрифицирующими бактериями с обр. солей азотной кислоты. При определ условиях нитраты могут восстанавливаться до молекул-го азота и улетучиваются из почвы. Значител кол-во азотосодержащих соединений м/орг ассимилируют, а азот в орг формах практически недоступен растениям.

Вопрос№53:Аммонификация белков. Микробы, вызыв этот пр-сс. Условия протик пр-сса. Значение. Примеры регулирования в почве и навозе.

Аммонификация(гниение)- это разл-ие N-их орган-их вещ-в(белки, аминокисл, нукл кисл, мочевина и т д) до NH3 и др. продуктов. Пр-сс протикает как, в аэробных, так и в анаэробн. Услов. В орг-ме человека он отрицателен, т к обр-ся NH3-ядовитый газ. Во избижании этого нужно использ. Кисло-молочные продукты. В почве данный пр-сс нужд-ся в регулировках: В 1-ую половину вегетации необхадимо усиливать, во 2-ую затормаживать. Белок под действ протеазы превращ-ся в полипептидазу, она расщ-ся по дейст-ем пептидазы на аминокислоты. Из аминокислот стр-ся посторонние тело хоз-на. Дезаминирование- это распад аминокислот: 1) Окисленное дезаминирование Аминокисл +О2 расщ-ся до СО2+NH3+H2O+H2S+H3PO4 2) Восстановл-ое дезаминирование- Аминокисл расщ-ся до CO2+NH3+H2S+H3PO4 + индол, иук, скатол, кадаверин… 3) Гидролитическое дез-ие(в водоёмах)- Аминокисл+Н2О расщ-ся до CO2+NH3+H2S+H3PO4+иук+скатол+кадаверин и т д. Возбудители:Аэробы-любые плесневые грибы, актиномицеты и некотор бактерии. Факультотивн анаэробы-кишечная палочка. Облигатные анаэробы-клостридии. Оптимал влажность почвы80% от полной почвенной влагоёмкости. Tоптим= 15-35С. Нужно регулировать температуру почвы мульчированием(закрывать) и выброс склона.