Аммонификация хитина

АММОНИФИКАЦИЯ МОЧЕВИНЫ

Мочевина – конечный продукт белкового обмена у большинства позвоночных животных и человека, которая выводится из организма с мочой.

В моче содержится 47% азота, поэтому она считается непригодной для азотистого питания растений. Только после разложения мочевины бактериями она может усваиваться растениями.

Химизм распада мочевины представляет её ГИДРОЛИЗ в присутствии экзофермента УРЕАЗЫ, который выделяют специфичные аэробные УРОБАКТЕРИИ:

уреаза

CO(NH₂)₂ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃ → CO₂ + H₂O + 2NH₃

мочевина углекислый аммоний

(карбонат аммония)

УРОБАКТЕРИИ – щелочелюбивые микроорганизмы (pH 7,5-8,5): при образовании углекислого аммония происходит сильное подщелачивание среды до pH 9-10.

Более энергичные возбудители процесса – это бациллы Bacillus pasteurii – грамположительные, крупные, подвижные (перетрихи) палочки, образующие споры.

Эти бактерии способны разложить до 140 г мочевины в литре раствора.

Кокковые уробактерии – Sarcina ureae – подвижные (перетрихи), образуют споры (что довольно редко встречается у кокков). Кокки собраны по 4-8 клеток, покрыты многочисленные жгутиками. Способны разложить до 30 г мочевины в литре раствора.

АММОНИФИКАЦИЯ ХИТИНА

Хитин – это стойкое органическое вещество – сложный азотсодержащий полисахарид, который входит в состав клеточных стенок плесневых грибов, панцирных покровов насекомых, ракообразных.

После отмирания организмов хитин попадает в почву и водоёмы. В неблагоприятных условиях для развития микроорганизмов хитин миллионы лет сохраняется почти в неизменном виде. Если же условия благоприятствуют развитию микроорганизмов, то хитин быстро разлагается.

В 1 г почвы может содержаться до 10⁶ микроорганизмов, использующих хитин. Хитин используется микробами как источник углерода и азота.

На I стадии происходит ГИДРОЛИЗ ХИТИНА до ГЛЮКОЗОАМИНА и УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ в результате действия на хитин экзофермента ХИТИНАЗЫ, выделяемого микробной клеткой:

C₃₂H₅₄O₂₁N₄ + 7H₂O → 4C₆H₁₁O₅NH₂ + 4СH₃COOH

хитин глюкозоамин уксусная кислота

Далее ГЛЮКОЗОАМИН гидролизуется до ГЛЮКОЗЫ и АММИАКА:

4C₆H₁₁O₅NH₂ + 4H₂O →4C₆H₁₂O₆ + 4NH₃

глюкозоамин глюкоза аммиак

ГЛЮКОЗА далее окисляется до углекислого газа CO₂ и воды H₂O или сбраживается по типу маслянокислого брожения.

АММИАК служит микроорганизмам источником азота.

Усваивать хитин могут многие виды почвенных и водных бактерий. Это различные виды бактерий грамотрицательных палочек родов Cytophaga, Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas.

В разложении хитина играют роль грамположительные споровые бактерии рода Bacillus, миксобактерии Chitinophaga pinensis, актиномицеты рода Nocardia, плесневые грибы рода Aspergillus.