ФІЗІОЛОГІЯ РОСЛИН З ОСНОВАМИ МІКРОБІОЛОГІЇ Електронний посібник
Головна Анотація Теоретичні відомості Лабораторні заняття Глосарій Список використаних джерел Укладачі	10. ПЕРЕТВОРЕННЯ МІКРООРГАНІЗМАМИ СПОЛУК ВУГЛЕЦЮ
	10.1. Спиртове бродіння 10.2. Молочнокисле бродіння 10.3. Пропіоновокисле, маслянокисле, оцтове і ацетонобутилове бродіння 10.4. Окислення окремих органічних речовин 10.5. Мікробіологічний розклад клітковини 10.1. Спиртове бродіння Мікроорганізми відіграють головну роль в кругообігу всіх біологічно важливих елементів в природі, зокрема вуглецю і кисню. Спиртове бродіння Відбувається під впливом дріжджів, що виробляють ензим зимазу. Внаслідок бродіння цукристих речовин утворюються кінцеві продукти – спирт і вуглекислота: Збудники бродіння відносяться до сумчастих грибів (кл. Ascomycetes родини Saccharomycetaceae – культурні дріжджі), які розділяють на дріжджі верхового та низового бродіння. Дріжджі верхового бродіння Saccharomyces сеrevіsiae (хлібопекарські дріжджі) ведуть процес активно, утворюють мало спирту і багато СО2. Рис. 1. Saccharomyces сеrevіsiae Низове бродіння відбувається в нижніх шарах рідкого субстрату. Так, низові дріжджі Saccharomyces ellipsoideus (спиртові), Saccharomyces vini (винні) спричинюють спиртове бродіння, яке відбувається повільно, менш бурхливо, дріжджові клітини осідають на дно браги (рис.3). Хліб холодного бродіння https://www.youtube.com/watch?v=UwztEXniFn4 Рис. 2. Saccharomyces ellipsoideus Спиртове бродіння можливе тільки в середовищах, вміст цукру в яких не перевищує 30 %. Припиняється воно, коли міцність спирту в субстраті, що бродить, досягає 15 – 17 °. 10.2. Молочнокисле бродіння Молочнокисле бродіння зумовлюється дією ферментів молочнокислих бактерій, які пристосовані до життя в молоці, молочних продуктах, на вегетуючих рослинах, кормах, у шлунково-кишковому тракті людини та тварин і майже не зустрічаються у грунті і воді. Молочнокисле бродіння, відкрите Л. Пастером в 1859 p., призводить до розщеплення цукрів (гексоз) молока на дві молекули молочної кислоти: За морфологічними ознаками молочнокислі бактерії поділяють на кулясті (Streptococcus) та паличкоподібні (Lactobacterium) форми (рис. 5). Streptococcus lactis, S. cremoris викликають бродіння лактози – молочного цукру – і застосовуються для виготовлення сметани, масла, ряжанки, сиру та інших молочнокислих продуктів. Lactobacterium plantarum, L. casei беруть участь у квашенні овочів і фруктів. Лактобактерії відповідають за якість силосу, сінажу та інших консервованих кормових субстратів. Рис. 3. Молочнокислі бактерії До продуктів молочнокислого бродіння належать: Лактобацилін Ацидофільне молоко Кефір Кумис Виробництво молочних продуктів https://www.youtube.com/watch?v=KMi39PqqQYU 10.3. Пропіоновокисле, маслянокисле, оцтове і ацетонобутилове бродіння Пропіоновокисле бродіння подібне до нетипового молочнокислого бродіння.  Кінцеві продукти пропіоновокислого бродіння – пропіонова та оцтова кислоти, а також діоксид вуглецю і вода: Маслянокисле бродіння – складний біохімічний процес розщеплення вуглеводів, а також нерідко жирів і білків з утворенням масляної кислоти, вуглекислоти, водню та інших продуктів (оцтова, молочна, мурашина та інші кислоти і деякі спирти): Збудників  маслянокислого  бродіння  відкрив  у 1861 р. Л. Пастер (рис. 8). Рис. 4. Clostridium pasteurianum Оцтове бродіння – аеробний процес окислення етилового спирту в оцтову кислоту оцтовокислими бактеріями, який відбувається в середовищах з вмістом не більше 14 % спирту в атмосфері кисню і температурі 20 – 26 °С: Оцтові бактерії мають паличкоподібну форму, спор і капсул не утворюють, аероби, відносяться до роду Асеtоbacter (рис. 10). Рис. 5. Acetobacter aceti Ацетонобутилове бродіння. Збудник ацетонобутилового бродіння Clostridium acetobutylicum (рис. 11), він широко розповсюджений в грунтах, має паличкоподібні клітини 0,6 – 0,9 × 2,4 – 4,7 мкм. Рис. 6. Clostridium acetobutylicum Сумарна схема ацетонобутилового бродіння: 10.4. Окислення окремих органічних речовин Окислення вуглеводнів. Вуглеводні відносяться до групи хімічно стійких органічних речовин, які, однак, можуть розкладатися багатьма мікроорганізмами.  Наприклад, аліфатичні вуглеводні розкладаються бактеріями родів Flavobacterium, Achromobacterium та ін. Облігатним окислювачем метану є Methylomonas methanica. Окислення вуглеводів Окислення жирів і жирних кислот 10.5. Мікробіологічний розклад клітковини Клітковина (целюлоза) – складна органічна речовина, що є основою клітинних оболонок рослин. Аеробне окислення На межі рідини і повітря через 48 – 72 год з’являються жовті або оранжеві колонії слизистої консистенції, а папір розповзається на волокна, а потім лізується, зникає, при цьому утворюються кінцеві продукти окислення органічних сполук – СО2 і Н2О (рис. 14). Рис. 7. Розкладання фільтрувального паперу в місцях  росту бактерій роду Cytophaga (ліворуч), волокна клітковини вкриті бактеріями (праворуч) (по С. М. Виноградському) Питання для самоконтролю 1. Характеристика збудників спиртового бродіння. 2. Назвіть оптимальні умови для спиртового бродіння. 3. Характеристика типових і нетипових збудників молочнокислого бродіння. 4. Яке практичне значення має молочнокисле бродіння? 5. Характеристика збудників маслянокислого і пропіоновокислого бродіння. 6. Характеристика збудників окислення етилового спирту в оцтову кислоту. 7. Характеристика ацетонобутилового бродіння. 8. Характеристика процесів окислення вуглеводнів і вуглеводів.     9. Мікроорганізми, які руйнують жири і жирні кислоти. 10. Характеристика мікробіологічного розкладу клітковини. Лабораторне заняття 10 Вивчення будови бульбочок бобових рослин. Виділення бактерій з бульбочок. Ознайомлення з препаратами бактеріальних добрив методами визначення їх якості. Проведення дослідів з амоніфікації білків, денітрифікації, нітрифікації
	Попередня тема	На початок	Наступна тема