Окислители действуют на сульфгидрильные группы активных белков и влияют на другие группы (феноловые, тиоловые, индольные и аминные).

Неорганические кислоты и щелочи гидролизуют белки клетки. Диоксид углерода, сероводород, цианистые соединения инактивируют ферменты клетки.

Органические спирты, диэтиловый эфир, ацетон разрушают полипептидную оболочку клетки. Формалин (40%-й раствор формальдегида) присоединяется к аминогруппам белков и вызывает их денатурацию.

Многие антисептические вещества используются в медицине, сельском хозяйстве, в промышленности и в быту, как дезинфицирующие средства для борьбы с болезнетворными микробами. Широко применяют хлор и его соединения для дезинфекции питьевой воды, тары, оборудования, инвентаря.

Антисептические вещества используют для защиты от микробных поражений текстильных материалов, древесины, бумаги и изделий из нее, других материалов и объектов.

Применение антисептиков для консервирования продуктов ограничено и строго нормируется санитарным законодательством.

В нашей стране разрешено использовать немногие химические консерванты в малых дозах (от сотых до одной двух десятых процента) и только для некоторых пищевых продуктов.

Для консервирования полуфабрикатов из плодово-ягодного сырья, рыбных консервов. Кетовой икры используют бензойную кислоту и ее натриевую соль. В качестве консерванта для многих пищевых продуктов все чаще применяют сорбиновую кислоту и ее соли. Эта кислота менее токсична чем бензойная и сернистая и более активно воздействует на микроорганизмы. При концентрации 0,03-0,1% эта кислота на длительное время задерживает рост грибов, дрожжей и некоторых бактерий и при этом безвредна для людей, не придает продукту посторонних вкуса и запаха. Особенно действие сорбиновой кислоты в кислой среде рН 3-4,5. Этот консервант вводят непосредственно в продукт или обрабатывают им поверхность продукта, оберточные материалы.

Для борьбы с картофельной болезнью хлеба, для предотвращения его плесневения рекомендуется введение в тесто солей пропионовой кислоты. Этот консервант можно применять и для некоторых рыбных продуктов

Микрофлора почвы.

Почва является естественной средой обитания микроор­ганизмов. Они находят в почве все условия, необходимые для развития: пищу, влагу и защиту от губительного влия­ния солнечных лучей и высушивания.

Микрофлора почвы по количественному и видовому со­ставу значительно колеблется в зависимости от региональ­ных и климатических условий, химического состава и фи­зических свойств почвы, реакции (рН), температуры, влаж­ности, степени аэрации. Существенно влияют также время года, агротехнические мероприятия, характер раститель­ного покрова и многие другие факторы.

Микроорганизмы распространены по горизонтам почвы неодинаково. Меньше всего микроорганизмов содержится обычно в самом поверхностном слое почвы толщиной не­сколько миллиметров, где они подвергаются неблагоприят­ному воздействию солнечного света и высушиванию. Осо­бенно обильно населен следующий слой почвы толщиной до 5—10 см. По мере углубления число микроорганизмов умень­шается. На глубине 25—30 см количество их в 10—20 раз меньше, чем в поверхностном слое толщиной 1—2 см (А. С. Разумов). Изменяется с глубиной и видовой состав мик­рофлоры. В верхних слоях почвы, содержащих много орга­нических веществ и подвергающихся хорошей аэрации, пре­обладают аэробные сапрофитные организмы, способные разлагать сложные органические соединения. Чем глубже почвенные горизонты, тем беднее они органическими веще­ствами, доступ воздуха в них затруднен, поэтому здесь чис­ленность анаэробных бактерий увеличивается.

Микрофлора почвы представлена разнообразными ви­дами бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей и про­стейших животных.

К постоянным обитателям почвы относятся различные гнилостные, преимущественно спорообразующие, аэробные и анаэробные бактерии; бактерии, разлагающие клетчат­ку; нитрифицирующие, денитрифицирующие, азотфикси-рующие, серо- и железобактерии.

Деятельность почвенных микроорганизмов играет боль­шую роль в формировании плодородия почвы. Последова­тельно сменяя друг друга, микроорганизмы осуществляют процессы, определяющие круговорот веществ в природе. Органические вещества, попадающие в почву в виде остат­ков растений, трупов животных и с другими загрязнениями, постепенно минерализуются, и происходит самоочище­ние почвы. Соединения углерода, азота, фосфора и других элементов из недоступных для растений форм преобразуют­ся микробами в усваиваемые ими вещества.

Наряду с обычными обитателями в почве встречаются и болезнетворные микроорганизмы, преимущественно споро-образующие бактерии: например, возбудители столбняка, газовой гангрены, пищевого отравления (ботулизма) и др, Поэтому загрязнение пищевых продуктов почвой представ­ляет опасность для здоровья человека.

Патогенные бесспоровые бактерии (например, брюш-но-тифозные, дизентерийные), попадая в почву, сохраня­ются в ней неделями и месяцами, споры бактерий и некото­рые аспорогенные виды — годами.

Санитарно-микробиологические исследования почвы проводят с целью выявления бактерий группы кишечных палочек, общего числа сапрофитных бактерий, бактерий рода Рго^еиз, анаэробов (С1.рег1гт§епз) и термофильных микро­организмов, определяющих характер загрязнения ее.

Фаги

Фаги - это вирусы микроорганизмов, вызывающие гибель — распад (лизис) их клеток. Вирусы бактерий назы­ваются бактериофагами или просто фагами, актиномицетов — актинофагами, вирусы грибов — микофагами, сине-зеленых водорослей (цианобактерий) - цианофагами.

Впервые лизис сибиреязвенных бактерий наблюдал Н. Ф. Гамалея в 1898 г. Д'Эррель в 1917 г. установил явление лизиса у бактерий дизентерии, им впервые был выделен и описан бактериофаг ("пожиратель") бактерий.

Морфология фага изучена с применением элек­тронного микроскопа. Большинство фагов состоит из голов­ки и отростка. Головка фага может иметь разную форму, чаще всего это многогранник, покрытый белковой оболоч­кой (капсидом). Внутри капсида расположена нуклеиновая кислота, чаще всего одна — ДНК или РНК. Отросток фага имеет внутренний полый стержень, по каналу которого ДНК фага переходит в клетку хозяина. Стержень снаружи по­крыт чехлом, способным к сокращению. Стержень и чехол отростка состоят из белковых субъединиц. У некоторых фагов отросток заканчивается базальной пластинкой, которая имеет выступы (зубцы) и нити.

Фаги могут быть и нитевидной формы, могут состоять из одной головки, а могут быть с аналогами отростка (очень коротким отростком). Некоторые фаги имеют длинные отро­стки с несокращающимся или сокращающимся чехлом.

Фаги широко распространены в природе. Многие из них обладают специфичностью — могут воздействовать на опре­деленный вид или группу родственных видов микроорганиз­мов.

Взаимодействие фага с микробной клеткой происходит в несколько фаз. Сначала фаг адсорбируется восприимчивой клеткой, затем под действием фермента фага (сходного с лизоцимом) в стенке микробной клетки образуется отвер­стие, через которое в клетку проникает только нуклеино­вая кислота; пустая белковая оболочка головки и отростка остается снаружи клетки, а затем разрушается.

Под влиянием попавшей в клетку нуклеиновой кислоты фага перестраиваются все обменные процессы микробной клетки на синтез фаговых частиц: синтезируются фаговая нуклеиновая кислота и белковые субъединицы оболочек. Вначале формируются раздельно головки и отростки, кото­рые затем объединяются в зрелые фаговые частицы. Через определенное время клетка хозяина погибает, разрушается и фаги выходят наружу.

Явление фаголизиса (растворение культур микроорга­низмов) наблюдается на производствах, связанных с исполь­зованием микроорганизмов. Развитие фагов в культурах про­мышленных микроорганизмов приводит к тому, что клетки культуры лизируются, не успев синтезировать необходи­мые вещества. Это наносит предприятиям большой эконо­мический ущерб. Так нередко лизируются молочно-кислые бактерии, входящие в состав заквасок для кисломолочных продуктов. Такие закваски не пригодны для употребления.

Бактериофаги, лизирующие зараженные ими бактерии, называют вирулентными. Некоторые фаги, однако, инфи­цируют бактерии, но не вызывают их лизиса; такие фаги называются умеренными. В клетке-бактерии хозяина они не размножаются, но при делении бактерии передаются до­черним клеткам.

Фаги применяются в медицине для лечения и профи­лактики некоторых заболеваний, например дизентерии, хо­леры. Фаги исключительно удобны как модели для решение вопросов общебиологических, молекулярной биологии, ге­нетики, медицины.

39 Аммонификация мочевины - уравнение ҏеакции, характеристика уробактерий, значение процесса

Животными и человеком ежесуточно выделяется в окружающую сҏеду более 150 тыс. т, а в год более 20 млн.т. мочевинного азота, или 50 млн. т. мочевины. В моче содержится 47% азота, авторому она считается одним из концентрированных азотистых удобрений.

Мочевина (карбамид) - СО(NH[2])[2]. Получают синтезом из аммиака и диоксида углерода при высоких давлениях и температуҏе. Белый микрокристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность при температуҏе 20 -0С сравнительно небольшая. При хороших условиях хранения слеживается мало, сохраняет удовлетворительную рассеиваемость. Очень хорошими физическим свойствами обладает гранулированная мочевина. Гранулы диамеҭҏᴏм 0,2-0,25 мм покрывают жировой оболоҹкой. В процессе грануляции образуется биуҏет.

Содержание биуҏета более 3% угнетает рост растений, авторому мочевину луҹше вносить за 10-15 дней до посева, ҹтобы биуҏет разложился.

Мочевина непригодна для азотистого питания растений, и только после разложения ее уробактериями она ϲҭɑʜовиҭся усвояемой.

Уробактерии (ureae -- моча) были открыты в 1862 г. Л. Пастером. Сҏеди них встҏечаются как палоҹковидные, так и шаровидные формы микробов. Обитают в поҹве, навозе, сточных водах. Пҏедставители: (Bacillus pasteurii, Sporosarcina ureae и др.) Наиболее энергичные возбудители разложения мочевины -- Вас. probatus и Вас. pasteuri, у которых жгутики расположены по всей поверхности тела. Такие микробы разлагают в 1 л. раствора до 140 г мочевины. Из шаровидных микробов максимально энергичное действие на мочевину оказывает Sporosarcina ureae. В 1 л раствора она разлагает до 30 г мочевины. Характерный признак эҭой сарцины -- наличие у нее жгутиков. Уробактерии аэробы и хорошо развиваются только в ҏезкощелочной сҏеде. В качестве азота они используют аммиачные соли или свободный аммиак, образующийся при гидролизе мочевины. Углерод из мочевины уробактерии использовать не могут, так как он находится в сильно окисленной форме и при гидролизе не выделяется в виде углерода диоксида. Углерод уробактерии используют из различных органических соединений (соли лимонной, янтарной, яблочной, уксусной и других кислот, а также моносахариды, сахариды и крахмал).

Разложение мочевины происходит под влиянием уҏеазы уробактерий, мочевина при эҭом пҏевращается в аммиак и углекислоту.

Для накопления конкретно этой группы бактерий пользуются сҏедами, содержащими мочевину, которые разливают в колбы. Под ватную пробку подвешивают влажную красную лакмусовую бумажку для обнаружения аммиака.

Мочевина (NH2)2CO растворяется и под действием фермента уҏеазы пҏевращается в

На богатых гумусом поҹвах эҭо пҏевращение происходит за 2-3 дня, на песчаных и болотистых несколько медленнее. Углекислый аммоний на воздухе разлагается, образуя бикарбонат аммония и аммиака. Для того ҹтобы избежать потерь аммиака, удобрения следует сразу заделывать в поҹву. В поҹве углекислый аммоний подвергается гидролизу с образованием бикарбоната аммония и гидроксида аммония, который подщелачивает поҹвенный раствор. Затем в ҏезультате процесса нитрификации происходит подкисление. При внесении под рис и чай мочевина действует также, как сульфат аммония, на легких поҹвах ее действие эффективнее действия аммиачной селитры. Целесообразно применять мочевину в качестве основного удобрения, а также для ранневесенней подкормки озимых и пропашных культур при немедленной заделке в поҹву. При использовании мочевины в качестве некорневой подкормки раствор концентрацией до 5% не вызывает ожога листьев.

Процесс минерализации азотсодержащих органических соединений с выделением аммиака носит название аммонификации. Этому процессу подвержены белки и их производные — пептиды и аминокислоты, нуклеиновые кислоты и их производные — пуриновые и пиримидиновые основания, мочевина и мочевая кислота, азотсодержащий полисахарид хитин и гумусовые кислоты. В конце прошлого века француз Э. Маршель показал, что процесс аммонификации носит универсальный характер и осуществляется многими микроорганизмами в широком диапазоне условий, за исключением мест с очень жарким и сухим климатом.
Аммонификация белков — наиболее динамичное звено в цикле азота. При внеклеточных превращениях конечным продуктом являются аминокислоты, и их накопление в почве служит одним из показателей ее биологической активности. В процессе участвуют протеазы как микроорганизмов, так и растений. Далее аминокислоты либо поступают в клетки микроорганизмов, либо вовлекаются в химические реакции в почве или адсорбируются. Внутриклеточные превращения аминокислот возможны по четырем направлениям: синтез белка, переаминирование, декарбоксилирование и дезаминирование (рис. 59). При дезаминировании выделяется свободный аммиак. В аэробных условиях кроме аммиака при аммонификации образуется СО2 и окислы серы, а в анаэробных — жирные и ароматические кислоты (бензойная, ферулиновая и др.), спирты, индол, скатол, метилмеркаптан.

Образующиеся в переувлажненных почвах при анаэробиозе некоторые продукты аммонификации обладают фитотоксическими свойствами и могут вызывать угнетение роста растений.

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: