Гнильні процеси. Поняття про аеробному і анаеробному гнитті. Збудники. Роль гнильних процесів в природі, в харчовій промисловості
Гниття - процес глибокого розкладання білкових речовин. Одним з кінцевих продуктів розкладання білкових речовин є аміак, тому процес гниття називають Амоніфікація.
Білки - високомолекулярні сполуки, тому спочатку вони піддаються позаклітинного розщепленню протеолітичними ферментами мікроорганізмів, які є екзоферменти.
Розщеплення білків відбувається поступово:
білки> пептони> поліпептиди> амінокислоти
Амінокислоти, що утворилися дифундують всередину клітин і можуть бути використані як в конструктивному, так і в енергетичному обміні.
Розщеплення амінокислот починається шляхом їх дезамінування і декарбоксилювання. При дезаминировании амінокислот відбувається відщеплення аміногрупи з утворенням аміаку, органічних кислот (масляної, оцтової, пропіонової, окси- і кетокислот) і високомолекулярних спиртів.
Надалі утворення кінцевих продуктів залежить від умов протікання процесу і від виду мікроорганізму - збудника гниття.
Аеробне гниття. Протікає в присутності кисню повітря. Кінцевими продуктами аеробного гниття є, крім аміаку, діоксид вуглецю, сірководень і меркаптани (володіють запахом тухлих яєць). Сірководень і меркаптани утворюються при розкладанні сірковмісних амінокислот (цистину, цистеїну, метіоніну).
Анаеробне гниття. Протікає в анаеробних умовах. Кінцевими продуктами анаеробного гниття є продукти декарбоксилювання амінокислот (відібрання карбоксильної групи) з утворенням смердючих речовин: індолу, акатола, фенолу, крезолу, диаминов (їх похідні є трупними отрутами і можуть викликати отруєння).
Збудники гнильних процесів
Збудниками аеробного гниття є спороутворюючі бактерії роду Bacillus: Bacillus mycoides (грушоподібна бацила); Bacillus megaterium (капустяна бацила); Bacillus mesentericus (картопляна паличка); Bacillus subtilis (сінна паличка), а також неспорообразующие палички: Serrate marcencens (чудова паличка); Proteus vulgaris (паличка протея); Escherichia coli (кишкова паличка) та інші мікроорганізми.
Збудниками анаеробного гниття є анаеробні спорові палички роду Clostridium (протеолітичні клостридії): Clostridium sporogenes, Clostridium subterminalis, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum.
Практичне значення гнильних процесів
Гнильні мікроорганізми нерідко завдають великої шкоди народному господарству, викликаючи псування багатих білками продуктів харчування: м'яса і м'ясопродуктів, яєць, молока, риби і рибопродуктів тощо.
У природі (у воді, ґрунті) гнильні бактерії активно розкладають відмерлі тваринні і рослинні тканини, минерализуют білкові речовини і тим самим відіграють важливу роль у кругообігу вуглецю та азоту.
Розкладання клітковини і пектинових речовин мікроорганізмами
Розкладання пектинових речовин близько до маслянокислому бродінню. Протікає в анаеробних умовах. Під впливом пектолітіческіх ферментів мікроорганізмів прототопектін перетворюється в розчинний пектин, який розкладається з утворенням галактуроновой кислот, вуглеводів (ксилози, галактози, Арабіноза), метилового спирту і інших речовин. Далі цукру сбраживаются бактеріями роду Clostridium з утворенням масляної і оцтової кислот, діоксиду вуглецю і водню.
Всі ці процеси призводять до мінералізації (розпаду) уражених об'єктів (плодів, овочів) і до інших видів псування.
Бродіння клітковини полягає в розкладанні її в анаеробних умовах з утворенням масляної, оцтової кислот, вуглекислого газу, етилового спирту, водню. Цей процес здійснюють спороутворюючі мезофільні і термофільні целюлозні бактерії, що відносяться до роду Clostridium.
При аеробному розкладанні клітковини кінцевими продуктами є вуглекислий газ і вода. До аеробних мікроорганізмів, окислюючими клітковину, відносяться мезофільні аеробні бактерії пологів Cytophaga, Anginococcus. Cellvibrio, Pseudomonas, актиноміцети роду Streptomyces і мікроскопічні гриби (пологів Penicillium, Alternaria, Fusarium і ін.).
У природі пектіноразлагающіе і целюлозні бактерії відіграють велику роль в процесах розкладання рослинних залишків і, отже, в круговерті вуглецю.