Мурашинокисле бродіння

Деякі мікроорганізми, які утворюють у процесі бродіння кислоти, об'єднують в одну фізіологічну групу на тій підставі, що характерним, хоча і не основним, продуктом бродіння у них є мурашина кислота. Оскільки деякі типові представники цієї гру­пи існують у кишечнику, вся родина має назву Enterobacteriaceae. Це грамнегативні, активно рухливі, що но утворюють спор палич­ки з перитрихіальним джгутикуванням. Факультативні аероби, здатні одержувати енергію як у процесі дихання (аеробні умови), так і у процесі бродіння (анаеробні умови). Дуже невибагливі щодо живлення: ростуть на простих мінеральних середовищах.

Escherichia coli — мешканець кишечника, проте за кіль­кістю не є основним (у кишковій мікрофлорі переважають Bacteroides і Bifidobacterium). Ця бактерія тривалий час збері­гає життєздатність і поза кишечником. Цим користуються для виявлення забрудненості питної води фекаліями.

До нормальної кишкової мікрофлори належать також Prote­us vulgaris, Enterobacter aerogenes. До родини Enterobacteriaceae належать бактерії роду Erwinia — фітопатогенні бактерії, які уражують стебла, листя та корені рослин. Klebsiella pneumoniae — збудник пневмонії. Salmonella typhimurium — найпоширеніша бактерія, яка викликає гастроентерит. Vibrio cholerae — збуд­ник холери, він не належить до родини Enterobacteriaceae, але близький до її представників за типом метаболізму.

Катаболізм гексоз здійснюється гліколітичним шляхом, дуже рідко- у пентозофосфатному циклі. Катаболізм глюконату здійснюється КДФГ-шляхом. Залежно від того, які продук­ти бродіння утворюються, розрізняють два типи мурашинокислого бродіння: 1) бродіння, характерне для Escherichia coli, — утворюються головним чином кислоти (мурашина, оцтова, бурш­тинова, молочна) і зовсім не утворюється бутандіол; 2) бродін­ня, характерне для Enterobacter, — основним продуктом є бутандіол, кислоти посідають друге місце. Ці типи бродіння відріз­няються за реакціями, пов'язаними з перетвореннями пірувату.

Особливості бродіння Escherichia coli. Такими особливо­стями є:

1) розщеплення пірувату на ацетил-КоАта форміат (мура­шина кислота); 2) розкладання форміату на С0₂ та Н₂; 3) віднов­лення ацетил-КоА до етанолу; 4) утворення сукцинату як про­дукту фумаратного дихання; 5) відсутність здатності утворюва­ти з пірувату ацетоїн і бутандіол (рис. 26.5).

Особливості бродіння Enterobacter aerogenes. Ацетоїн утворюється з двох молекул пірувату (див. рис. 26.5). Цей про цес складається з двох реакцій декарбоксилювання з виділен­ням С0₂.

Рисунок 26.5 – Мурашинокисле бродіння

Саме таке інтенсивне газовиділення дало назву цій бак­терії. Проміжним продуктом є ацетиллактат. 2,3-Бутандіол утво­рюється при відновленні ацетоїну за участю НАДН.