Анаэробное сообщество

Рассмотрим структуру анаэробного сообщества на примере метаногенного сообщества:

В данную трофическую систему входят немногие функциональные группы организмов. Разложение мортмассы начинают гидролитики, специализирующиеся по определенным полимерам (целлюлозолитические, пектинолитические, пептолитические и др.). В сочетании с ними действуют диссипотрофы, использующие растворенные олигомеры. Анаэробные гидролитики и диссипотрофы составляют группировку первичных анаэробов – бродильщиков, осуществляющих водородную или кислотогенную фазу с образованием несбраживаемых продуктов. Продукты первичных анаэробов не могут быть разложены даже с выигрышем в энергии. Если условия складываются так, что развитие первичных анаэробов происходит очень быстро, вследствие обилия субстрата (прежде всего растворимых полисахаридов), то накопление продуктов останавливает развитие сообщества. Например, в случае компостирования растительных остатков, квашения капусты и т.п. В этом случае развитие первичных анаэробов останавливается не из-за дефицита субстрата, а из-за накопления продуктов, прежде всего органических кислот. Снижение рН оказывает консервирующие действие на анаэробов.

Образуемые гидролитиками и диссипотрофами Н₂ и ацетат могут использоваться соответственно гидрогенотрофными и ацетокластическими метаногенами. Иные продукты брожения и гидролиза, обозначенные как ЛЖК (летучие жирные кислоты), разлагаются при межвидовом переносе водорода с участием ацетогенных синтрофных бактерий при условии эффективного удаления Н₂ гидрогенотрофными метаногенами (явление синтрофии см. предыдущие лекции). Если же из-за низкой температуры Н₂ не используется гидрогенотрофными метаногенами, то начинает действовать гомоацетатный шунт, в котором гомоацетатные бактерии образуют ацетат: 3H₂ +2CO₂ = CH₃COOH + H₂О.

В рассматриваемом сообществе необходимо взаимодействие всех групп, причем гидрогенотрофные метаногены играют роль конечного стока для Н₂, обеспечивающего возможность разложения ЛЖК синтрофами. В противном случае Н₂ ингибирует разложение ЛЖК.