Микробы

Гнилостные процессы

В метаболизме микроорганизмов азотсодержащие вещества подвергаются разнообразным превращениям. По внешнему сходству разные виды порчи пищевых продуктов нередко назы­вают гниением. Однако гниение — это процесс глубокого разложения белковых веществ микроорганизмами.

Способность разрушать в той или иной степени белковые ве­щества свойственна многим микроорганизмам. Некоторые раз­лагают непосредственно белки, другие могут воздействовать только на более или менее простые продукты распада белковой молекулы, например на пептиды, аминокислоты и др.

Разложение белков микроорганизмами связано с использо­ванием их для синтеза веществ тела, а также в качестве энер­гетического материала. Одни микроорганизмы вызывают неглу­бокое расщепление белка, другие ведут более глубокий распад его и образуют при этом более разнообразные продукты.

Химизм разложения белковых веществ. Гниение — сложный, многоступенчатый биохимический процесс, характер которого и конечный результат зависят от строения и состава разлагае­мых белков, условий процесса и видов вызывающих его микро­организмов.

Белковые вещества не могут непосредственно поступать в клетки микроорганизмов, поэтому использовать белки могут только те из них, которые обладают протеолитическими фермен­тами экзопротеазами, выделяемыми клетками в окружающую среду.

Процесс распада белков начинается с их гидролиза. Первич­ными продуктами гидролиза являются пептоны и пептиды. Они расщепляются до аминокислот, которые являются конечными продуктами гидролиза.

Такие белки, как нуклеопротеиды, под действием гнилост­ных микробов расщепляются на белковый комплекс и нуклеино­вые кислоты. Белки затем разлагаются аналогично тому, как описано выше, а нуклеиновые кислоты распадаются на фосфор­ную кислоту, углеводы и смесь азотсодержащих оснований.

Образующиеся в процессе распада белков различные амино­кислоты используются микроорганизмами или подвергаются ими дальнейшим изменениям, например дезаминированию, в резуль­тате чего образуются аммиакiи разнообразные органические соединения в соответствии с характером самих аминокислот и ферментов микроорганизмов. Процесс дезаминирования может происходить различными путями. Различают дезаминирование гидролитическое, окислительное и восстановительное.

Гидролитическое дезаминирование сопровождается об­разованием оксикислот и аммиака. Если при этом происходит и декарбоксилирование аминокислоты, то образуются спирт, ам­миак и углекислый газ:

RCHNH2COOH + Н20 ~> RCHOHCOOH + NH3;

RCHNH2COOH + H20 -+ RCH2OH + NH3 +CO2.

При окислительном дезаминировании образуются кетокислоты и аммиак:

RCHNH2COOH +1/2 О2 =RCOCOOH + NH3.

При восстановительном дезаминировании образуются карбоновые кислоты и аммиак:

RCHNH2COOH + 2H =RCH2COOH + NH3.

Из приведенных уравнений видно, что среди продуктов раз­ложения аминокислот в зависимости от строения их радикала (R) обнаруживаются различные органические кислоты и спирты. Так, при разложении аминокислот жирного ряда могут накап­ливаться муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и другие кислоты, пропиловый, бутиловый, амиловый и другие спирты. При разложении аминокислот ароматического ряда промежуточ­ными продуктами являются характерные продукты гниения: фе­нол, крезол, скатол, индол — вещества, обладающие очень не­приятным запахом. При распаде аминокислот, содержащих серу, получается сероводород или его производные — меркаптаны (на­пример, метилмеркаптан CH3SH). Меркаптаны обладают запа­хом тухлых яиц, который ощущается даже при ничтожно ма­лых их концентрациях.