Превращение органических веществ, содержащих азот
Анаэробные процессы  | Аэробные процессы  | |
| Гниение |
Анаэробные процессы
Многие микробы способны к дыханию в среде, не содержащей свободного кислорода. Такой тип дыхания называется брожением.
Именно брожения наиболее важны в практическом отношении.
Аэробные процессы
Это процессы дыхания микроорганизмов, происходящие при обязательном участии кислорода.
Большинство аэробных микроорганизмов окисляют органические вещества в процессе дыхания до углекислого газа и воды. Однако некоторые окисляют их частично, в результате чего в среде накапливаются не вполне окисленные органические соединения.
Поскольку эти продукты окисления сходны с образующимися при брожениях, некоторые процессы неполного окисления условно называют окислительными брожениями.
Гниение
Микроорганизмы играют большую роль в процессах разрушения белковых веществ. Последние в гигантских масштабах происходят в природе, являясь составной частью круговорота веществ.
Обычно гниением называют целый ряд внешне сходных, а по существу весьма различных процессов. Это порча мяса, рыбы, древесины, а также процессы, происходящие в почве, навозе и др.
В более узком понимании гниением принято считать процесс разложения белков или белковоподобных веществ под действием протеолитических ферментов, выделяемых микроорганизмами в окружающую среду, в результате процесса гидролиза.
Расщепление белков происходит ступенчато:
I этап
белки -> пептоны -> полипептиды -> дипептиды ->
пепсин трипсин полипептидаза
-> аминокислоты
дипептидаза
II этап
Дальнейшее расщепление аминокислот может легко протекать как при доступе воздуха, так и в условиях полного анаэробиоза.
Если этот процесс протекает без доступа кислорода, то он идет по типу декарбоксилирования аминокислот и заключается в отщеплении от аминокислоты карбоксильной группы в виде углекислого газа. Декарбоксилирование активнее протекает в кислой среде. В результате помимо углекислого газа образуются амины - кадаверин, путресцин и агматин; их производные являются трупными ядами, обладают ядовитым действием и могут вызвать отравление.
При расщеплении аминокислот в присутствии кислорода они подвергаются дезаминированию аминокислот , что приводит к отщеплению от аминокислоты аминной группы, из которой образуется аммиак.
Различают три вида дезаминирования:
- Гидролитическое - образуются оксикислоты и аммиак.
- Окислительное - образуются кетокислоты и аммиак.
- Восстановительное - образуются карбоновые кислоты и аммиак.
В природе эти два процесса протекают одновременно, и, в зависимости от различных условий среды, могут вызываться различными возбудителями (сенная палочка, пигментообразующая палочка, вулъгальный протей, кишечная палочка, путрификус, спорогенес).
Возбудителями гниения в основном являются бактерии.
К аэробным гнилостным бактериям относятся в основном спорообразующие палочки.
Сенная палочка (Вас. subUlis) - споры этих бактерий отличаются высокой термоустойчивостью. Картофельная палочка (Вас. mesentericus) - поражает хлеб, клубни картофеля, вызывает побурение мякоти косточковых плодов (абрикосов, персиков).
К неспороносным аэробам относятся бактерии рода Pseudomonas (пигментообразующая палочка) - подвижная, с полярным жгутиком, психрофил, является возбудителем болезней культурных растений.
К факультативным гнилостным бактериям относятся в основном кишечная палочка (Escherichia coll) - является постоянным обитателем желудочно-кишечного тракта человека и животных - и палочка вульгарного протея (Proteus vulgaris) - ее характерная особенность - очень энергичная подвижность.
К строгим гнилостным бактериям относятся в основном почвенные бациллы: путрификус (Closlridiuum putrificum) и спорогенес (Clostndiuum sporogenes). Оба вида клостри-дий известны как возбудители порчи баночных консервов - мясных, рыбных и др.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ГНИЕНИЯ:
Гнилостные микроорганизмы играют большую роль в круговороте веществ в природе, разлагая белковые вещества попадающих в почву трупов животных и раститель ных остатков. Минерализуя белковые вещества с образованием аммиака, они обогащают тем самым почву нужными для растений формами азота. Однако под влиянием тех же гнилостных микроорганизмов может происходить порча мяса и мясопродуктов, рыбы и рыбопродуктов, яиц, молока и других богатых белками продуктов. Одним показателей порчи служит наличие в них продуктов ря пада белка (повышенное содержание аминов, NH3, Н2S жирных кислот).