Бактерии, разрушающие целлюлозу

Целлюлоза в живом растении очень устойчива и по отношению к биологическим агентам. Но в отмерших растениях она легко подвергается действию микроорганизмов (бактерий и грибков), которые в процессе своей жизнедеятельности превращают ее в углекислоту, метан, воду и простейшие растворимые в воде органические кислоты. Плесневые грибки разрушают целлюлозу до углекислоты и воды, так же как и аэробные бактерии. Метановыми бактериями целлюлоза разлагается на метан и углекислоту с образованием некоторых количеств жирных кислот главным образом уксусной и масляной. Однако главную реакцию можно выразить уравнением (где целлюлоза условно показана одним циклом). [c.80]

Брожение целлюлозы. Вводные пояснения. Целлюлоза разрушается в анаэробных условиях под влиянием различных спорообразуюш.их бактерий, распространенных в почве, навозе, неразлага-ЮШ.ИХСЯ растительных тканях, в рубце жвачных животных. Упрош,енно этот процесс может быть представлен в виде следуюш,ей схемы. [c.76]

Целлюлоза линейный полимер -D-глюкозы - содержится в большинстве растений. р-Глюкозидные связи целлюлозы не гидролизуются в организмах многих животных, включая человека. Одаако многие микроорганизмы разрушают целлюлозу. Такие микробы встречаются в почве и кишечном тракте животных, переваривающих листья и древесину. Эти микроорганизмы играют важную роль в поддержании в равновесии окружающей нас среды. Почвенные бактерии, муравьи-древоточцы, тфмиты и подобные им организмы, поедая опавшие листья, [c.264]

Бактерии играют в биосфере важную роль, разрушая многие ароматические соединения, образующиеся в результате метаболических превращений у растений [132]. К последним относится лигнин, главный компонент древесины и один из наиболее распространенных растительных продуктов, количественно уступающий лишь целлюлозе. [c.149]

Против использования для кормовых целей биомассы дрожжей и бактерий имеется ряд возражений, в частности в связи с высоким содержанием в ней нуклеиновых кислот. Дрожжи содержат до 12% нуклеиновых кислот, быстрорастущие бактерии— до 16% ( допустимая норма нуклеиновых кислот в питании человека составляет 2 г в день). При разрушении в организме животных таких количеств нуклеиновых кислот образуется много нежелательных продуктов распада — мочевой кислоты и др. В то же время в грибах при тех же условиях выращивания содержится 1,5—2,8% нуклеиновых кислот. Кроме того, у дрожжей имеется толстая и прочная клеточная стенка, которая с трудом разрушается в организме животного и вследствие этого снижается доступность питательных веществ дрожжей. Дрожжевой белок не сбалансирован по серусодержащим аминокислотам. Среди дрожжей мало культур с целлюлазной активностью. Из всего сказанного выше ясно, что эта группа микроорганизмов не может использоваться для культивирования на целлюлозных средах. Необходимо также отметить, что дрожжи из продуктов гидролиза древесины могут усваивать только целлюлозу, геми- [c.117]

Чтобы решить эту проблему, работа ведется в нескольких направлениях. При создании одних методов ставится цель получить глюкозный сироп, и основное внимание уделяется гидролизу целлюлозы В других случаях предпринимаются попытки разрушить ферментами возможно большую часть лигноцеллюлозы— либо после разделения клеточных компонентов химическими методами, либо с помощью бактерий, способных непосредственно атаковать как целлюлозу, так и гемицеллюлозу. Размол — наиболее эффективный физический способ предварительной подготовки сырья, но он дорог и энергоемок. Высказывались предположения, что размол в замороженном состоянии обойдется дешевле. [c.63]

Разрушение древесины под действием бактерий протекает очень медленно по сравнению с действием грибов. Бактерии не способны увеличиваться в размерах и их распространение обусловливается делением клеток. Начальная колония бактерий в древесине возникает в результате заражения лучевых паренхимных клеток, хотя может наблюдаться дополнительное беспорядочное появление бактерий на стенках других клеток древесины. Бактерии поселяются в отверстиях пор, разрушая поровые мембраны с помощью пекти-нолитических и целлюлолитических ферментов [48, 73, ПО]. На внешнем крае окаймлений пор становятся заметными круглые или эллиптические перфорации. Поровые мембраны паренхимных клеток разрушаются прежде мембран окаймленных пор [104]. Разрушение клеточных стенок начинается с зоны лизиса, возникающей при контакте с бактериями. Затем эрозия стенок углубляется и появляются впадины и полости, которые все увеличиваются, пока не разрушится вся клеточная стенка [28, 48, 66]. В первой фазе разрушения клеточной стенки исчезает двойное лучепреломление, что указывает на атаку бактериями упорядоченных участков целлюлозы [108]. [c.320]

Из широкого спектра разных видов бактерий, которые могут поселяться в природных условиях на стволах деревьев, лишь немногие способны деструктировать древесину. Из 150 испытанных штаммов бактерий при разведении их на различных субстратах 23 % способны разрушать пектины, 17 — ксилан, 10 — карбоксн-метилцеллюлозу, 9 — холоцеллюлозу и 6 % — альфа-целлюлозу, а из 80 испытанных штаммов только два разрушали неизмененную древесину. Деструкция компонентов древесины бактериями чаще происходит в аэробных условиях, чем в анаэробных. [c.321]

Методами генной инженерии можно усиливать природную способность определенных видов бактерий к осуществлению специфических биологических процессов. Например, уже получены штаммы бактерий, которые более эффективно разрушают токсичные отходы, загрязняющие окружающую среду, способствуют ускорению роста сельскохозяйственных культур, эффективно расщепляют целлюлозу до низкомолекулярных углеродных соединений, уничтожают вредных насекомых. [c.179]

СВЯЗИ амилозы расщепляются столь высока специфичность ферментов Однако многие микроорганизмы разрушают целлюлозу. Такие микробы встречаются в почве и в кишечном тракте ншвотных, переваривающих древесину и листья. Эти микроорганизмы играют важную роль не только в нашей экономике (а именно в мясо-молочной промышленности), но и в поддержании равновесия окружающей нас среды. Почвенные бактерии, термиты, муравьи-древоточцы и подобные им организмы, поедая опавшие листья, погибшие деревья, бумажный мусор, помогают очищать нашу планету. [c.462]

Целлюлоза (клетчатка) разрушается в анаэробных условиях под влиянием различных анаэробных спорообразующих бактерий, распространенных в почве, навозе, на разлагающихся растительных тканях, в рубце жвачных животных. [c.102]

Целлюлоза относительно устойчива при обычных температурах в разбавленных растворах кислот, щелочей и окислителей, а также в органических растворителях. В концентрированных растворах кислот и щелочей разрушается. Во влажном состоянии целлюлозу следует предохранять от действия бактерий с помощью антисептиков. [c.196]

Поверхностные покрытия (краски различные типы лаков) играют двоякую роль они выполняют декоративную функцию и защищают покрываемую поверхность от вредных воздействий среды, в том числе и от микроорганизмов. Из-за постепенное отказа от введения свинца в состав красок и широкого распространения эмульсионных покрытий возникла проблема биоповреждения самих красок. Такое повреждение происходит как при хранении красок в емкостях, так и после нанесения их на поверхность и высыхания с образованием пленки. Большинство исследований в этой области направлено на создание эффективных защитных систем, которые действовали бы все то время, пока существует данное покрытие. Краски содержат пигменты, связывающие вещества, эмульгаторы, масла, смолы и смачивающие агенты они могут быть растворены в воде или в специальных растворителях. Некоторые из этих ингредиентов, например казеин, крахмал, целлюлоза и пластификаторы,, могут разрушаться микробами, а применение альтернативных, устойчивых к микробному разрушению компонентов зачастую невозможно. Развитие микроорганизмов в пленках очень сильно зависит от факторов окружающей среды температуры, влажности, наличия на поверхности питательных веществ (например, удобрений, приносимых ветром). Повреждения в емкостях часто связаны с жизнедеятельностью бактерий, но могут быть обусловлены и развитием грибов. Кроме того, в жидких эмульсионных красках могут оставаться внеклеточные ферменты, например входящие в состав целлюлазной системы эти ферменты способны снижать вязкость эмульсии. [c.241]

Особое внимание следует уделять также биологическим характеристикам воды. Некоторые виды бактерий способны деструктировать целлюлозу, переводить элементарную серу в сероводород, а также разрушать авиважные препараты. [c.315]

Из микроорганизмов бумагу разрушают бактерии и грибы, имеющие энзим — целлюлазу, который расщепляет целлюлозу. [c.93]

Разные пленкообразующие по-разному реагируют на бактерии и грибки. Некоторые из них сдаются без боя , обрастают грибками или разрушаются полностью, так как являются питательным субстратом для них, например пленки лаков и красок, содержащих растительные масла, эфиры целлюлозы и др. [c.62]

Проблема саморазрушения использованной полимерной упаковки под действием природных факторов (ультрафиолетового облучения, перепада температур, микроорганизмов, воды и других) может иметь различные решения в зависимости от вида упаковки и химической природы полимера. Так, тонкая пленочная упаковка с большой поверхностью разрушается гораздо быстрее, чем объемная упаковка, которая може - сохраняться в течение 10 и более лет [2]. Сравнительно быстро под действием природных факторов разрушается упаковка на основе целлюлозы. Медленно разрушаются полимерные материалы на основе ПЭ, ПП, ПВХ, ПС и другие. Для ускорения разрушения в естественных условиях разработано несколько способов введение в основную цепь полимера светочувствительных групп или добавка к/полимерной композиции соединений, ускоряющих распад полимерного материала под действием света (дитиокарбаматов металлов, бензофенона, фенантрена, антрацена, пирена, хи-ноксалина и других) введение в полимерную композицию продуктов, активирующих рост гнилостных бактерий (рисовой и пшеничной муки, крахмала) пропитка полимерных материалов раствором амилозы, активирующим жизнедеятельность микроорганизмов применение для изготовления упаковки водоразлагаемых полимерных материалов (поливинилового спирта, гидроксипропилцеллюлозы, оксипропилцел-люлозы). [c.208]

В литературе не упоминается о случаях частого актиномицет-ного разрушения материалов. Актиномицеты участвуют в процессе биоповреждений наряду с грибами и бактериями. В первом случае их трудно идентифицировать. Актиномицеты, относящиеся к порядку My oba teriales (не образующие настоящего мицелия), способны окислять сложные углеводороды нефти (парафин и др.) и представляют некоторую опасность для консервацйонных составов и топлив [28]. Многие представители актиномицетов разрушают целлюлозу, хитин и другие вещества. В продуктах их жизнедеятельности имеются соединения, токсичные для бактерий и других микроорганизмов, но безопасные для теплокровных. Больше половины веществ, известных в медицине как антибиотики, получены из актиномицетов (стрептомицин, тетрациклин, хлоромицетин, антиканцерогены и др.). Поэтому некоторые виды актиномицетов могут рассматриваться как перспективные при разработке биохимических, а возможно, и экологических методов защиты от биоповреждений, вызываемых бактериями. [c.11]

Как факультативные хемоавтотрофы водородные бактерии могут использовать разнообразные органические субстраты и, прежде всего, соединения, метаболизируемые через цикл трикарбоновых кислот органические кислоты — глюконовую, уксусную, фумаровую, янтарную, оксимасляпую, пировино-градную, глютаминовую и др. Некоторые штаммы гидролизуют труднодоступные циклические соединения, например фенол, оксибензойпую кислоту, ДДТ. Как правило, водородные бактерии не образуют внеклеточных гидролаз и не обладают про-теолитической и липолитической активностью, не разрушают целлюлозу и хитин. [c.9]

На основании работ Ф. Фишера и Шрадера Г. Л. Стадников приходит к заключению, что . целлюлоза отмершего растения легко и быстро разрушается микроорганизмами без образования при этом гуминовых веществ п что, следовательно, .. . приведенный экспериментальный материал заставляет нас отказаться от прежнего взгляда на целлюлозу, как на материнское вещество ископаемых углей Мы не можем оспаривать столь авторитетное заключение, но считаем необходпмыл привести здесь результат исследовательской работы Н. Д. Штурма который сформулирован так .. . под влиянием аэробных целлюлозу разлагающих бактерий клетчатка превращается в слпзеподобное коллоидальное дисперсное вещество, которое обладает общими свойствами с гумусом почвы коллоидальностью, устойчивостью по отношению к воздействию микробов, содержанием органического азота (следствие автолиза) и растворимостью в разведенных щелочах . Противопоставлением результатов этих исследований мы и ограничимся. [c.330]

Органические остатки подвергаются разлагающему действию анаэробных бактерий. В первую очередь разрушаются белковые вещества с образованием сероводорода и аммиака и других продуктов глубокого распада белковой частицы и распада каких-то устойчивых азотистых соединений. Получается, по словам акад. В. Л. Омеляпского, как бы выгнпвший , или, как его неудачно называет Г. Потонье, минерализованный сапропель, который не изменяется очень долго даже при свободном доступе воздуха. Во вторую очередь подвергается распадению клетчатка, или целлюлоза, и лигнин и другие органические соединения с высоким содержанием кислорода. Роль анаэробных бактерий состоит в извлечении кислорода и в образовании устойчивых соединений. Первая стадия бактериального разложения заканчивается образованием жиров и других устойчивых соединений. Этим вообще заканчивается стадия биохимических процессов, и органическое вещество обращается в тот кероген, о котором мы уже говорили. По мнению других исследователей, роль анаэробных бактерий на этом не заканчивается. Мэррэй Ст-юарт и другие английские геологи считают, что бактериальное разложение совершается до конца, до превращения органического вещества в нефть. Жиры, разложенные в жирные кислоты, а эти [c.338]

Сильно гидрофильный волокнистый материал, значительно набухающий при поглощении воды. Набухание проходит сравнительно медленно, для полного набухания сухого порошка требуется несколько часов. Целлюлоза относительно устойчива при обычной температуре в разбавленных растворах кислот, щелочей и окислителей, а также в органических растворителях. В концентрированных растворах кислот и щзлочей разрушается. Во влажном состоянии подвержена действию бактерий (необходимо применять антисептики). [c.127]

При суточной нагрузке 100—150 мг волокна на 1 г ила волокно успевает разрушиться целлюлозуразрушающими бактериями, и накопления его в активном иле не наблюдается. Все микроорганизмы ила, разлагающие целлюлозу, относятся к роду Се11у1Ьгю. Их целлюлозуразрушающая активность зависит от pH среды наиболее интенсивно разрушение идет при pH 7,5--г8,0, снижение pH до 5,0 почти полностью приостанавливает деятельность этих бактерий. [c.213]

Фенилпропаноидные единицы в молекуле лигнина различным образом соединены между собой при помощи эфирных и углерод-углеродных связей (рис. 14.4). Эти связи чрезвычайно устойчивы к действию ферментов. Лигнин в растениях представляет собой инертный конечный продукт, который уже не вовлекается в метаболизм и выполняет лишь механические функции. Только микроорганизмы могут разрушать его. Однако грибы, разрушающие древесину, а также почвенные грибы и бактерии разлагают лигнин гораздо медленнее, чем целлюлозу и гемицеллюлозы. [c.416]

В начальной стадии катаболизма твердых отходов, сопровождаемого физическими и химическими процессами, преобладают аэробные процессы, в ходе которых наиболее лабильные молекулы быстро разрушаются рядом беспозвоночных (клещи, двупароногие, равноногие, нематоды) и микроорганизмов (грибы, бактерии и актиномицеты) — см. главу 8. Утилизация миксо-трофных субстратов затем сменяется последующим катаболизмом макромолекул, таких как лигноцеллюлозы, лигнин, танины и меланины, которые способны только к медленной биодеградации, что приводит к тому, что кислород перестает быть лимитирующим субстратом. Продолжительность этого периода сильно варьирует и частично зависит от предобработки, которая может менять степень доступности кислорода. Наиболее удачный метод оценки степени биодеградации основан на различиях в скорости разложения целлюлозы и лигнина [240]. Отношение содержания целлюлозы к лигнину составляет 4,0 0,9—1,2 и 0,2 соответственно для непереработанных твердых отходов, активно перерабатываемых или частично стабилизированных отходов на свалке и полностью стабилизированных отходов, так как лигнин постепенно все хуже поддается переработке. Ксенобиотики [c.147]

Углеводы,. Остатки отмерших растений и продукты обмена животных организмов содержат сложные полисахариды, важнейшим из которых является клетчатка или целлюлоза. Целлюлоза —- основа всех растений, совершенно не усваивается животными, но разрушается под действием специфических видов грибов и бактерий, обладающих гидролитическими ферментами целлюлазой и целлобиазой. Процесс двухстадийного ферментативного гидролиза клетчатки приводит к образованию глюкозы [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология