Анаэробная деградация

На рис. 8.2 представлена схема трофических связей между различными группами микроорганизмов и их взаимной регуляции при анаэробной деградации органических веществ метановым биоценозом. Первичные анаэробы разлагают органические вещества до предшественников метана водорода и углекислоты, ацетата, метанола, метиламидов, формиата. Ввиду субстратной специфичности метаногенов их развитие без трофической связи с бактериями предыдущих стадий невозможно. В свою очередь, метановые бактерии, используя вещества, продуцируемые первичными анаэробами, определяют возможность и скорость реакций, осуществляемых этими бактериями. Центральным метаболитом, осуществляющим регуляторную функцию в метанообразующем сообществе, является водород. За счет поддержания низкого парциального давления водорода в системе становится возможным его межвидовой перенос, меняющий метаболизм первичных анаэробов в сторону образования непосредственных предшественников метана. Если водород из системы не удаляется, то образуются более восстановленные продукты — летучие жирные кисло- [c.299]

Таблица 3.14. Бактерии, участвующие в анаэробной деградации

Ассоциации микроорганизмов, оформленные структурно, называются консорциумами (например, гранулы анаэробного ила, где присутствуют все микроорганизмы, ответственные за каждую стадию деградации сложных соединений). [c.268]

Упрощенно процесс анаэробной деградации можно подразделить на три основные стадии (рис. 3.17) две микробиологические и ферментативную стадию гидролиза. Более детально биологические стадии показаны на рис. 3.18 и 3.19. [c.145]

Проанализируйте достоинства и недостатки аэробных и анаэробных микробных технологий для очистки сточных вод от органических соединений. Для каких соединений анаэробная деградация является предпочтительной [c.317]

Продукция органического вещества анаэробными бактериями, в том числе фототрофными. Анаэробные процессы деградации органических остатков, сульфат-редукция, денитрификация [c.97]

Реакции восстановления, как правило, протекают в анаэробных условиях. При этом микроорганизмы могут использовать многие ксенобиотики в качестве конечных акцепторов электронов на начальных стадиях деградации. [c.330]

Также была показана возможность анаэробной деградации поверхност-но-активных веществ, хлорфенолов, некоторых пестицидов и др. [c.444]

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕГРАДАЦИИ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ МИКРООРГАНИЗМАМИ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ [c.52]

ГИЮ В анаэробных условиях Деградация углеводов в животном организме под действием ферментов приводит к пиро-виноградной кислоте, которая далее в анаэробных условиях восстанавливается ферментативно до молочной кислоты (например, при интенсивной работе в условиях недостатка или отсутствия кислорода, при больших физических нагрузках) При избытке кислорода идет ферментативное окисление до углекислого газа и воды, при действии дрожжей — образуется этиловый спирт (рис 23 4) Более подробно вопросы метаболизма углеводов см в [91, 92] [c.794]

Когда детриты органических веществ откладываются в анаэробных осадках, они подвержены воздействию многих факторов, стремящихся изменить или разрушить их структуру. Под влиянием биологических и химических агентов в органическом веществе происходят реакции между отдельными компонентами, приводящие к их деградации из-за неустойчивости органического вещества. Однако нри определенных условиях детриты могут избежать воздействия большинства из этих факторов, за исключением химической неустойчивости, которая таким образом является как бы верхним пределом длительности существования органических компонентов. Термоустойчивость можно определить экспериментальным путем на чистых соединениях при повышенных температурах, применяя уравнение Аррениуса для экстраполяции температур окружающей среды. Насыщенные жирные кислоты могут разрушиться только спустя много миллиардов лет. Однако в природе большая часть органического вещества распадается гораздо быстрее. Этому в значительной степени способствуют внутренние химические взаимодействия. Для [c.167]

В анаэробных условиях деградация ДДТ проходит значительно быстрее. Очевидно, что при создании условий, оптимальных для развития активных по отношению к ДДТ видов микроорганизмов, скорость детоксикации этого соединения может быть увеличена. [c.22]

В 80-е годы XX в. считалось, что органические соединения, содержащие ароматические и конденсированные циклические структуры, в анаэробных условиях микроорганизмами не используются. Недавние исследования выдвинули на первый план способность анаэробных микроорганизмов к разрушению таких веществ и убедительно показали возможность осуществлять полную минерализацию ксенобиотиков в анаэробных условиях. Когда такой процесс проводит не индивидуальный микроорганизм, а структурированная микробная ассоциация, это позволяет увеличить эффективность и глубину деградации в анаэробных условиях, а также получить полезные конечные продукты (например, биогаз в метаногенном сообществе). При этом не происходит значительного накопления биомассы микроорганизмов. [c.314]

Среди многих групп нефотосинтезирующих бактерий встречаются строго анаэробные виды (облигатные сбраживающие бактерии). Мы находим их, например, среди спирохет [343], среди малоизученных грамотрицательных организмов, обитающих в пищеварительном тракте некоторых животных,— в рубце, в слюне и т. д. [1780] . До сих пор неясно, следует ли их рассматривать как паразитов или как симбионтов. Возможно, они не были исходно примитивными, а явились продуктом деградации. [c.77]

В анаэробных условиях конечными продуктами деградации многих органических ксенобиотиков являются СН4 и СО2. [c.331]

При сочетании анаэробной и аэробной обработки возможна полная деградация устойчивых хлорированных органических растворителей в контаминированных ими средах. [c.380]

После того как в мыщцах истощается запас гликогена, основным источником пирувата становятся аминокислоты, образующиеся после деградации белков. При этом более 30% аминокислот, поступающих из крови в печень, приходится на аланин — одну из гликогенных аминокислот, углеродный скелет которой используется в печени как предшественник для синтеза глюкозы. Механизм превращения мышечных аминокислот в аланин, схема его участия в глюконеогенезе представлены в гл. 24. Другим источником пирувата является лактат, который накапливается в интенсивно работающих мышцах в процессе анаэробного гликолиза, когда митохондрии не успевают реокислить накапливающийся НАДН. Лактат транспортируется в печень, где снова превращается в пируват, а затем в глюкозу и гликоген. Этот физиологический цикл (рис. 20.2) называют циклом Кори (по имени его первооткрывателя). У цикла Кори две функции — сберечь лактат для последующего синтеза глюкозы в печени и предотвратить развитие ацидоза. [c.273]

В аэробных условиях галогенированные ароматические соединения чаще всего деградируются через 0 / Ш0-расщепление, и после расщепления кольца хлор элиминируется. В анаэробных условиях при сульфатредукции деградация гексахлорбензола протекает последовательно с отщеплением по одному атому хлора только до 1,3-дихлорбензола. Последний способен деградироваться уже в аэробных условиях. При деградации гексахлорбензола в метаногенных анаэробных условиях в качестве конечного продукта образуется 1,4-дихлорбензол. [c.382]

Системы, использующие анаэробные процессы, стали известны в Европе примерно 100 лет назад [41]. Септиктенки представляли собой отстойники, в которых осевший ил подвергался анаэробной деградации. Качество отделения твердой фракции и сбраживания ила было улучшено с помощью перегородок, регулирующих направление потока внутри отстойников Тревиса [c.37]

Океан служит областью седиментации карбонатов. В осадках развивается микрофлора донных отложений, образующая восстановленные газы (газогенерирующий этап), прежде всего НзЗ с доминированием сульфатредукции как заключительного этапа анаэробной деградации мортмассы и развитием на поверхности ила организмов, окисляющих соединения серы (сообщество сульфуреты), и даже придонные воды обычно оксигенированы. Благодаря высокому слою оксигенированной воды донные выделения из океана не достигают поверхности, даже в случае Черного моря - модели состояния древнего стратифицированного океана. Особый случай представляет локальное просачивание метана, наподобие грязевого вулканизма на суше (холодные метановые сипы ). Источником этого метана, помимо деятельности метаногенов, может служить разложение газогидратов метана. На дне океана в области спрединга на выходе эндогенных газов, образующихся при контакте морской воды с перегретыми породами базальтов океанической коры, развиваются особые микробные сообщества подводных гидротерм (термальные глубоководные оазисы ), в которых продукция органического вещества осуществляется за счет хемосинтеза и окисления газов кислородом фотосинтетического происхождения, приносимого в глубину холодными океаническими водами. [c.104]

Оксигеназы играют важную роль в процессах биосинтеза, деградации и трансформации клеточных метаболитов ароматических аминокислот, липидов, сахаров, порфиринов, витаминов. Субстратами, на которые воздействуют оксигеназы, часто служат сильно восстановленные не растворимые в воде соединения их окисление приводит к тому, что продукты реакции становятся более растворимыми в воде и, следовательно, биологически активными, что важно для их последующего метаболизирования. У строго анаэробных прокариот кислород, включаемый в молекулу субстрата, происходит не из О2, а из других соединений, например воды. [c.347]

Заканчивая характеристику эколого-геохимических условий Уфимской городской свалки надо отметить также, что в перспективе она может представить значительный интерес с точки зрения сбора и утилизации биогаза на ее территории. В свалочных отложениях спонтанно формируется анаэробное микробное сообщество, осуществляющее деградацию органического вещества с образованием биогаза. Активное газообразование начинается после закрытия объекта или его части через несколько лет, которые требуютс я для формирования сбалансированного процесса метаногенеза. Процесс остается особенно интенсивным на протяжении 20-30 лет, затем постепенно затухает по мере исчерпания подверженного биодеградации органического вещества. [c.196]

Таким образом, до накопления в атмосфере достаточного количества кислорода гетеротрофы могли получать энергию лишь в анаэробных процессах (бескислородных). Анаэробные условия сохраняются в ряде мест и после установления стационарной концентрации кислорода в атмосфере. Это объясняется все теми же диффузионными ограничениями — в толще воды, при отсутствии перемешивания концентрация кислорода быстро падает — там могут жить лишь гетеротрофы, способные к добыванию энергии в анаэробных процессах. Практически анаэробные уело ВИЯ легко возникают и в толще многоклеточных организмов Этим объясняется странное, на первый взгляд, обстоятельство Широкое распространение анаэробных биохимических превра щений веществ и энергии на протяжении многих сотен миллио нов лет после установления стационарного уровня концентрации кислорода, а странным это могло бы показаться, поскольку анаэробные превращения во много раз менее энергетически эффективны, чем аэробное окисление (дыхание). Итак, высокосовершенные анаэробные процессы деградации пищевых веществ — условие существования гетеротрофов (и фото-автотро-фов в темноте). Анаэробные биохимические процессы типа гликолиза или брожения настолько совершенны и неожиданно сложны, что почти невозможно использовать метод их дедуктивного, умозрительного построения. В этом случае правильнее сразу посмотреть их действительные свойства. Гликолиз и брожение — прекрасный пример предельно совершенного решения конкретной эволюционно-биохимической задачи. Энергетический и химический смысл этих процессов — выделение свободной [c.134]

Существ ет два принципиально различных пути деградации углеродной цепи сахаров. Первый из них не требует для самого процесса расп еилеиия углерод-углеродной связи какого-либо окислителя, второй протекает с участием окислителей. Рассмотрим первую группу методов и реакций, к которым относятся щелочная деструкция, кислотная деградация, расщепление по Волю, расщепление по Г. Фишеру, а также анаэробное брожение. [c.30]

Потери сухого вещества при брожении вызываются дыханием растений и деятельностью энзимов и микроорганизмов. Кроме этого, Уотсон и Фергюсон [14] находят, что внутриклеточное дыхание и энзимы растения способствуют деградации питательных веществ растения в упрощенные составляющие. Аллен и др. [1] и совсем недавно Крулик и др. [7] установили следующие классы организ.мов, обычно находящихся в силосной массе термофилы, колиформы, анаэробные бактерии и лактобациллы. Существует единодушное утверждение, что надлежащее культивирование организмов лактобацилл является средством для успешного- процесса брожения с минимумом потерь питательных веществ. [c.98]

Деградацию лигнина осуществляют грибы белой гнили Ро1урогиз, Ркигошз, Ркапегоскае1е. Обычно для начала деградации необходимо наличие легкодоступного субстрата дыхания. Напротив, грибы бурой гнили разлагают углеводные компоненты и оставляют фенольную часть, которая окисляется и темнеет. Продукты деградации лигнина, в том числе ароматические соединения, доступны как аэробным, так и анаэробным бактериям. Проведено очень большое число работ по разложению модельных компонентов лигнина, таких, как кофеиновая кислота. Особенно быстро разложение идет в аэробно/анаэробном сообществе. [c.265]

Анаэробное разложение полученных из лигнина соединений может осуществляться в условиях денитрификации, сульфидогенеза, метаногенеза и подробно исследовано в последние десятилетия Г. Фуксом, Б.Шинком после пионерских работ Г. Зейкуса по разложению лигнина бактериями. Эти исследования особенно усилились в связи с изучением деградации галогенизированной ароматики, поступающей от ксенобиотиков в виде загрязнения. [c.271]

Реакции деградации приводят к образованию простых соединений из сложных протекают как в аэробных, так и в анаэробных условиях при участии в основном гидролитических ферментов, а также ряда окислительных ферментов в реакциях оксигенирования и диоксигенирования. Они имеют важное значение для разложения многих ксенобиотйков пестицидов, ПАВ, азот- и серосодержащих соединений, а также для делигнификации древесины, при очистке сточных вод и переработке отходов. [c.332]

В аэробных условиях в качестве окислителя выступает кислород воздуха, в аноксичных - NO3 , 804 , Fe " , Мп " и др. Восстановленные неорганические соединения (NKU, МОг", сульфиды металлов, H2S, Fe " , Мп и др.) участвуют в энергетическом обмене в качестве донора электронов. Эти соединения можно использовать в системах биологической деструкции, но в больших концентрациях они выступают как контаминанты, что ограничивает их применение в тех случаях, когда снабжение среды кислородом затруднено или деградация ксенобиотика более эффективно протекает в анаэробных или аноксичных условиях (при восстановлении и последующей деструкции, например, органических соединений с большим числом галогенных заместителей ил1и нитрогрупп в молекуле). [c.354]

В органических соединениях атомы С1 и F обладают электронположи-тельными свойствами, т.е. выступают как акцепторы электронов. Чем больше в молекуле На1-заместителей, тем больше она может акцептировать электроны и тем устойчивее к окислению. Высокохлорированные соединения трансформируются лучше в анаэробных условиях в результате восстановительного дегалогенирования в присутствии субстрата -донора электронов. Биодеградация соединений с невысокой степенью хлорирования, таких как монохлорированные алканы и алкены, хлорбензол, дихлорбензол, хлорированные фенолы, низкохлорированные ПХБ, более эффективна в аэробных условиях. Чем сильнее хлорированы аналоги, тем более они устойчив к деградации в аэробных условиях и более подвержены деградации в анаэробных. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология