Розкладання пектинових речовин

Міжклітинні речовини рослинних тканин - пектини -Знайдіть в так званих серединних пластинках, які перебувають між окремими клітинами тканин рослин. Первинні і вторинні клітинні стінки також містять полісахариди цього типу.

Пектинові речовини являють собою складні полісахариди - полігалактуроніди, що складаються із залишків б-D-галактуроновой кислот, з'єднаних 1,4-зв'язками.

Є три типи пектинових речовин:

Протопектин - водонерозчинного складова частина клітинної стінки;

Пектин - водорозчинний полімер галактуроновой кислоти, що містить метілефірние зв'язку;

Пектинова кислота - водорозчинний полімер галактуроновой кислоти, вільний від метілефірних зв'язків. Пектинова кислота складається з довгих ланцюжків галактуроновой кислот, здатних після обробки кальцієвими солями до утворення твердого пектинового гелю.

Бактерії і гриби можуть розкладати пектин, протопектин і пектинові кислоту в аеробних і анаеробних умовах. У грунті виявлено велику кількість мікроорганізмів, які розкладають пектинові речовини (до 1 млн. Клітин на 1 г грунту). Вельми великий пектінразлагающей активністю володіють представники сімейства Bacillaceae - аеробні бактерії роду Bacillus (Вас. Macerans, Вас. Polymyxa) і анаеробні бактерії роду Clostridium (Cl. Pectinovorum, Cl. Felsineum, Cl. Aurantibutyricum, Cl. Pectinolyticum, Cl. Corallinum, Cl. flavum і ін.), а також багато гриби. Пектини розкладаються і під впливом фітопатогенних грибів і бактерій, які завдяки цьому проникають в тканину сільськогосподарських рослин і викликають хвороби типу гнилей.

Мікроорганізми синтезують три групи екзоферментів, які каталізують розпад пектинових речовин:

Протопектіназу, каталізують розкладання протопектину з утворенням розчинного пектину;

Пектнестеразу, гідроліз метілефірную зв'язок пектину і отримання при цьому пектиновой кислоти і метилового спирту;

Пектиназу (полігалактуронази), що руйнує зв'язки між одиницями галактуроновой кислоти, пектину або пектиновой кислоти з утворенням невеликих ланцюжків і, в кінцевому рахунку, вільної D-галактуроновой кислоти.

При гідролізі пектиновой кислоти Пектиназа протягом перших стадій розкладання акумулюються тільки невеликі кількості вільної D-галактуроновой кислоти. Зазвичай ферментами розкладаються ди-, три -, тетра - і пентагалактуроновие кислоти. У наступні стадії гідролізу довгі молекули розпадаються під впливом каталітичної діяльності пектиназу і накопичується вільна D-галактуроновая кислота та інші сполуки.

Розпад пектиновой кислоти може бути виражений наступною схемою:

С46Н68О40 + nН20 = СНО (СНОН) 4СООН + С6Н12Об +

+ С5Н10О5 + С5Н10 ПРО5 + СН3ОН + СН3СООН

Продукти розпаду пектиновой кислоти (галактоза, арабиноза і ін.) Піддаються окисленню або сбраживанию різноманітними мікроорганізмами. Зокрема, при Анаеробіоз вони зброджуються маслянокислого бактеріями, що відносяться до роду Clostridium (Cl. Pectinovorum, Cl. Felsineum і іншими (рис. 31). Продуктами бродіння Cl. Pectinovorum є масляна і оцтова кислоти, а також гази Н2 і СО2, a Cl . felsineum, крім зазначених речовин, утворює і невелика кількість ацетону і бутилового спирту.

Пектинові бродіння спостерігається при мочці лубоволокнистих рослин - льону, конопель, кенафа, джуту, канатника і ін. Целюлозні волокна цих рослин, що мають промислове значення, склеєні з оточуючими їх тканинами пектином. Для відділення волокон необхідно розкладання пектину, що відбувається під дією пектінразлагающіх ферментів анаеробних бактерій.

При водній мочці після занурення стебел льону в воду вони набухають. При цьому екстрагуються водорозчинні речовини (цукру, глюкозиди, таніни, розчинні сполуки азоту і пігменти) і починають розвиватися бактерії. Спочатку розмножуються аеробні форми, так як вода містить кисень і поживні речовини, що сприяють їх розвитку. Дріжджі й цвілеві гриби розвиваються на поверхні середовища. Поглинання кисню в рідині аеробними мікроорганізмами обумовлює створення в середовищі анаеробних умов. При цьому починають розвиватися факультативно - анаеробні бесспоровие бактерії ,, близькі до Escherichia coli; в середовищі утворюються органічні кислоти (в тому числі молочна) і виділяються гази СО2 і Н2.

Відділення волокон відбувається під час основної стадії бродіння. У цей період анаеробні бактерії типу Cl. pectinovorum починають розмножуватися і розщеплювати пектин. Накопичення органічних кислот в рідини призводить до припинення діяльності Cl. pectinovorum, якого змінює більш кислотостійкої мікроорганізм Cl. felsineum. В результаті впливу ферментів цих мікроорганізмів на пектинові речовини паренхимной тканини від кори і деревини відокремлюються пучки волокон.

На льонозаводах проводять теплову мочку льоноволокна в особливих чанах (мочив) при 32-38 ° С протягом 3-5 діб. З метою прискорення

Мочки льону і збільшення виходу довгого волокна Всесоюзним НДІ сільськогосподарської мікробіології запропонований препарат пектолітін, що містить спори активного пектин розтлінного мікроорганізму-Cl. felsineum. Внесення пектолітіна в мочільную рідина призводить до прискорення процесу мочки льону в середньому на 27%, підвищується вихід довгого волокна і його якість.

У практиці застосовують також аеробне мочку льону та інших лубоволокнистих культур. В цьому випадку пектинові речовини руйнуються аеробними мікроорганізмами. Попередньо відбувається гідроліз пектинових речовин до галактуроновой кислот, галактози, Арабіноза, ксилози, оцтової кислоти і метилового спирту, а потім - окислення мікроорганізмами (бактерії, дріжджі, гриби) до СО2 і Н2О.

Існує кілька способів аеробного мочки льону. Розстил, або росяній мочка, - найстаріший і найбільш примітивний біологічний спосіб отримання волокна. При цьому способі мочки льон в осінню пору року розстеляють на траві, що і дало назву способу. Широкий доступ повітря, систематичне і часом тривала відсутність крапельно - рідкої вологи, вплив світла і атмосферних опадів, добові коливання температури обумовлюють тривалість процесу (3-8 тижнів) і переважання в ньому не бактерій, а цвілевих грибів - Cladosporium herbarum, Alternaria (іноді Rhodotorula ). Видовий склад основної мікрофлори визначається географічними і грунтово-кліматичними умовами. При мочці розстилаючи існує небезпека, пов'язана з тим, що багато грибів здатні руйнувати клітковину, тобто зачіпати і волокно. Це відбувається при перележке розстеленому соломи.

При сприятливих атмосферних умовах (тепла і волога погода) і ретельного догляду за соломою (захист від сплутування, перевертання рядків, своєчасне прибирання зі стліща) розстил дає цілком задовільний за якістю і виходу волокно.

xanax bars for sale cheap