28. Анаэробное разложение целлюлозы: основные этапы, возбудители, значение.

Разложение клетчатки имеет большое значение в круговороте углевода на земле и представляет общебиологический интерес.

В 1875 г. Л. Поповым было установлено, что микроорганизмы в анаэробных условиях разлагают клетчатку. Возбудители процесса выделены в 1889-1902 гг. В. Л. Омелянским и описаны им как возбудители водородного ( Bac. Cellulosae hydrogenicus) и метанового (Bac. Cellulosae metanicus) брожения клетчатки. По форме эти микробы напоминают барабанную палочку, но отличаются по размерам. Бациллы метанового брожения меньше бацилл водородного брожения. Самое же существенное различие заключается в скорости прорастания спор. Споры возбудителя метанового брожения прорастают раньше, чем споры водородного брожения. Такая особенность дает возможность разделить возбудителей путем нагревания. После прорастания спор возбудителя метанового брожения культуру нагревают, в результате чего клетки погибают, а не успевшие к этому времени прорасти споры водородного брожения остаются жизнеспособными. При водородном брожении клетчатки образуются масляная, уксусная кислоты, а также углерода диоксид и водород. При метановом брожении газообразных продуктов бывает больше, они составляют половину разложившейся клетчатки.

Целлюлозоразлагающие микробы (Ruminococcus flavefaciens и др.) находятся в желудочно-кишечном тракте жвачных, где осуществляют работу по разложению клетчатки растений. Образующиеся при этом водород и метан вызывают у крупного рогатого скота метеоризм (острое вздутие рубца), у других животных подобное явление наблюдается при даче легкобродящих кормов. Возбудители метанового брожения – продуценты витамина В₁₂, их используют в микробиологической промышленности.

29. Аэробное разложение целлюлозы: динамика процесса, возбудители, значение.

Аэробное окисление клетчатки широко распространено в природе. Возбудители этого процесса были открыты С. Н. Виноградским и объединены в три группы: 1) род Cytophaga – изогнутые, с заостренными концами палочки, разлагающие целлюлозу; 2) род Cellvibrio – длинные, слегка изогнутые палочки с полярно расположенными жгутиками, окисляют целлюлозу; 3) род Cellfalcicuba – короткие палочки с заостренными концами, окисляют целлюлозу.

При попадании целлюлозоразлагающих микроорганизмов из почвы на фильтрованную бумагу она покрывается желтыми пятнами и разрушается. Для их обнаружения бумажный фильтр опускают в эрленмейеровскую колбу со средой и кусочками почвы. На границе жидкости и воздуха через некоторое время появляются желтые пятна слизистой консистенции, а бумага расползается на волоконца. Целлюлозоразлагающие микроорганизмы развиваются только на средах, содержащих клетчатку. Кроме указанных микробов, аэробное разложение клетчатки осуществляется актиномицетамим и плесневыми грибами. Содержание в почве бактерий, разлагающих клетчатку, имеет большое значение для развития азотфиксирующих микробов, так как последние используют продукты их жизнедеятельности. Различными аэробными микробами окисляются также пектиновые вещества. Они находят применение при росяной мочке льна и других волокнистых растений.