Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Ветеринарная микробиология и иммунология

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА

Углерод, так же как и азот, — важнейший элемент органической жизни. Первоисточником углерода любого органического вещества служит диоксид углерода воздуха, где его содержание составляет 0,03 % от общего объема газов и является постоянной величиной. Это постоянство поддерживается как физико-химическими, так и биологическими процессами.

Роль микробов в круговороте углерода. Автотрофные микробы, используя солнечную или химическую энергию, превращают диоксид углерода в органическое вещество. Основной процесс, возвращающий диоксид углерода в атмосферу, — разложение органических соединений под влиянием микроорганизмов. Этот процесс разложения органических безазотистых соединений называется брожением. В природе существует много типов брожений, вызываемых определенными видами микробов. Рассмотрим только имеющие наибольшее значение для круговорота углерода типы брожения.

Брожение клетчатки. В природе огромные запасы углерода сосредоточены в клетчатке (целлюлозе) растений. После их гибели идет разложение клетчатки с высвобождением углерода в виде диоксида углерода, возвращающегося в атмосферу. Наиболее интенсивно клетчатка разлагается целлюлозными микробами в пищеварительном тракте травоядных животных. Различают анаэробное и аэробное брожение клетчатки.

Анаэробное брожение клетчатки осуществляется в два этапа. На первом этапе происходит ее осахаривание. На втором — сахар разлагается в зависимости от типа брожения на спирты, молочную, масляную кислоты, диоксид углерода, водород, метан и др.

В ветеринарии водородное и метановое брожение клетчатки в преджелудках крупного рогатого скота имеет особое значение. При поедании этими животными большого количества зеленой массы бобовых растений (люцерны, клевера), особенно влажной от росы или после дождя, в их преджелудках происходит весьма интенсивное брожение с образованием большого количества водорода, метана, диоксида углерода. Эти газы вызывают острое вздутие рубца — тимпанию.

Интенсивно разлагают клетчатку в навозе в анаэробных условиях термофильный микроб С. thermocellum, согревая его до 60...65 °С.

Аэробное брожение клетчатки наиболее интенсивно происходит под воздействием следующих трех родов микроорганизмов, широко распространенных в природе: Cytophaga — подвижных длинных палочек с заостренными концами, Celvibrio — изогнутых палочек, Celfacicula — коротких палочек. В аэробных условиях клетчатку разлагают также актиномицеты и плесневые грибы родов Aspergillus, Penicillium и др.

Микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, выполняют огромную санитарную роль, разрушая клетчатку отмерших растений, благодаря чему в почве накапливается гумус, повышающий ее плодородие.

Спиртовое брожение вызывают дрожжевые грибы, разлагающие сахара ферментом зимазой с образованием этилового спирта и диоксида углерода по следующему пути: СбН120б = 2СН3СН2ОН + 2С02.

Дрожжи широко распространены в природе, их можно обнаружить на цветах, листьях и стеблях растений, но в особенно большом количестве на плодах. Дрожжи используются в хлебопечении, изготовлении некоторых кисломолочных продуктов, например кефира. Все производство этилового спирта, различных вин, пива основано на деятельности дрожжей. В животноводстве применяют жидкие и сухие кормовые дрожжи, богатые белками, жиром и витаминами.

Saccharomyces cerevisiae — пекарские дрожжи — представляют собой овальные клетки величиной 8... 10 мкм. Torula utilis — кормовые дрожжи — крупные округлые клетки, отличающиеся энергичным ростом, цитоплазма их богата жиром. Torula kephir — кефирные дрожжи — овальные и округлые клетки, образующие колонии.

Молочнокислое брожение. В результате молочнокислого брожения главным образом сахара, а также многоатомные спирты расщепляются до молочной кислоты. Схематически этот процесс можно представить так: СбН^Ое = 2С3Н603.

Молочнокислое брожение — анаэробный процесс, протекающий без доступа кислорода. Оно давно и широко используется человеком для изготовления различных молочных продуктов — масла, сыра, кефира, кумыса, простокваши. Приготовление силоса, квашение и соление овощей также основано на молочнокислом брожении. Микроорганизмы, вызывающие это брожение, весьма широко распространены в природе, их обнаруживают в почве, воде, воздухе, на растениях, в животноводческих помещениях, на коже животных, в жилых помещениях.

Все молочнокислые бактерии являются антагонистами гнилостных микробов. На этом основано применение диетических кисломолочных продуктов для профилактики желудочно-кишечных заболеваний, вызванных гнилостными микробами, у человека и новорожденных животных и лечения больных.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы