Маслянокисле бродіння

Цей тип бродіння здійснюється облігатно анаеробними бактеріями, які відносяться до роду Clostridium: C.butiricum, C.acetobutiricum, C.pasteurianum, C.pectinovorum. Клостридії здатні засвоювати різноманітні субстрати: крохмаль, глікоген, пектини, целюлозу, геміцелюлозу, білки, амінокислоти, пептони, нуклеїнові кислоти, пурини, піримідини тощо.

Глюкозу клостридії розкладають по гліколітичному шляху. Піруват, що утворюється внаслідок цих реакцій, далі декарбоксилюється і, взаємодіючи з HS-КоА, перетворюється в ацетил-КоА. Конденсація двох молекул ацетил-КоА веде до утворення ацетоацетил-КоА (рис. 4).

У процесі бродіння, крім масляної кислоти, утворюється водень, вуглекислий газ, ацетон, етанол, бутанол, пропаном, ацетат та інші продукти. Вихід АТФ становить 3 молі на моль глюкози.

Масляна кислота, яка утворюється на початку бродіння, виділяється в середовище і підкислює його, що пригнічує ріст клостридій. По мірі підкислення починають синтезуватися ферменти, дія яких призводить до накопичення нейтральних продуктів – ацетону і бутанолу.

У зв’язку з тим, що в процесі маслянокислого бродіння синтезуються органічні розчинники (ацетон, пропаном, бутанол), воно має важливе промислове значення.

Рис. 4. Схема маслянокислого бродіння.

Ферменти: 1 – піруват:фередоксин-оксидоредуктаза; 2 – тіол аза; 3 – β-гідроксибутирил-КоА-дегідрогеназа; 4 – кротоназа; 5 – бутирил-КоА-дегідрогеназа; 6 – бутират:КоА-трансфераза; 7 – ацетаткіназа; 8 – алкогольдегідрогеназа; 9 – ацетоацетат:КоА-трансфераза; 10 – ацетоацетатдекарбоксилаза; 11 – 2-пропанол-дегідрогеназа

Деякі види клостридій є патогенними для людини і тварин. Більшість з них живе у ґрунті, і, потрапивши у рану, може стати причиною небезпечних раневих інфекцій – правця (C.tetani), газової гангрени (C.perfringens, C.septicum, C.histoliticum, C.sporogenes). C.botulinum продукує сильний екзотоксин і спричиняє харчове отруєння – ботулізм (від botulus - ковбаса).

BOX

Клостридії належать до родини Bacillaceae. Це грампозитивні рухомі палички (перитрихи), але можуть змінювати форму. Утворюють овальні або сферичні ендоспори, що роздувають клітину, надаючи їй форму тенісної ракетки або веретена. Клостридії – облігатні анаероби, хемоорганогетеротрофи. Деякі види (C.pasteurianum) фіксують молекулярний азот. Оптимальні температура росту 30-40⁰С і рН 7, тому підкислення середовища подавляє їх ріст. Живуть у ґрунті, водоймах, а також травному тракті тварин і людини.

Дата добавления: 2014-01-04