MÜhazirə mikroorqanizmləRİn genetikasi

Süd turşusuna qıcqırma.

Bu növ qıcqırma zamanı

süd turşusu bakteriyaları anaerob şəraitdə şəkərləri

iki molekul süd turşusuna parçalayır. Süd turşusuna

qıcqırma əmələ gətirən bakteriyalar eyni morfoloji

quruluşa malik deyillər. Bunların arasında həm çöp 

formalı bakteriyalara, həm də zəncirvari kokklara da

təsadüf olunur. Bu bakteriyaların hamısı fakültativ

anaerobdur. Süd turşusuna qıcqırmada əmələ gələn 

məhsullara görə bu proses iki tipdə gedir:

1

. 

Homofermentativ

və ya

tipik süd turşusuna

qıcqırma.

2. Heterofermentativ

və ya

qeyri-tipik süd trşusuna

qıcqırma

.

Homofermentativ süd turşusuna qıcqırmada 

şəkər əsasən (təxminən 90%) süd turşusuna 

qədər parçalanır və burada Lactobacillus və 

Streptococcus cinslərinin növləri iştirak edir 

(Şəkil). 

Reaksiya aşağıdakı tənlik üzrə gedir:

C

6

H

12

O

6

= 2C

3

H

6

O

3

+ 18 kkal istilik

Süd turşusu 

Şəkil. Lactobacillus və Streptococcus cinsinə 

aid olan turşusu bakteriyaları

Heterofermentativ süd turşusuna qıcqırmada isə 

şəkərlər parçalanarkən süd turşusu ilə yanaşı etil spirti, 

sirkə turşusu, kəhraba turşusu, karbon qazı, hidrogen və

s. əmələ gəlir. Burada Betalacterium və Leoconostoc

cinsli bakteriyalar iştirak edir. Heterofermentativ

qıcqırmada aromatik birləşmələr – asetoin və ya asetil-

metilkarbinol əmələ gəlməklə südlü məhlullara xoş qoxu

verir.Proses aşağıdakı tənliklə gedir:

2C

6

H

12

O

6

= C

3

H

6

O

3

+ C

2

H

4

O

2

+ C

4

H

6

O

4

+  C

2

H

5

OH + CO

2

+ H

2

süd  tur

sirkə tur

kəhraba tur etil spirti

Proses nəticəsində 40% süd, 20% kəhraba tur., 10% etil spirti və

sirkə turşusu, 20%-ə qədər müxtəlif qazlar əmələ gəlir. Belə halda

süd turşusu başqa maddələrlə qarışıq olduğundan, alınan 

məhsulun keyfiyyəti aşağı olur. Süd turşusu bakteriyalarının 

əksəriyyəti 1%-ə qədər, bəziləri – bolqar çöpü adlanan növü isə 

3%-ə qədər süd turşusu əmələ gətirir.

Yağ turşusuna qıcqırma.

Bu qıcqırma zamanı şəkərlər anaerob

şəraitdə yağ turşusu bakteriyalarının iştirakı ilə parçalanaraq yağ

turşusu, karbon qazı və hidrogen əmələ gətirir. Belə parçalanma

tipik yağ turşusu qıcqırmasıdır. Prosesin biokimyəvi təbiəti 1851-ci 

ildə Paster tərəfində aydınlaşdırılmışdır.

C

6

H

12

O

6

 C

4

H

8

O

2

+ 2CO

2

+ 2H

2

+ 1 kkal.

Əsas məhsullarından əlavə, tipik qıcqırmada yağ turşusu ilə 

yanaşı digər ikinci dərəcəli məhsullar: butil spirti, aseton, etil spirti

və s. alınır. Yağ turşusuna qıcqırma bakteriyaları Clostridium

cinsinə aid olan hərəkətli, qram-müsbət çöplərdir (Şəkil ). Yağ 

turşusu bakteriyalarının inkişafı üçün optimal temperatur 30-40°C-

dir. Yağ turşusuna qıcqırma neytral mühit reaksiyasında yaxşı 

gedir. Əgər qıcqırma turş mühitdə gedirsə, onda butil spirti və

aseton toplanır. Bakteriyalar sadə şəkərlərdən başqa, mürəkkəb 

şəkərləri – dekstrin, nişasta, pektinli maddələr, qliserin və s. 

parçalaya bilirlər.Yağ turşusuna qıcqırma zamanı alınan yağ

turşusu texnikada geniş istifadə olunur. Xoş iyi ilə fərqlənən onun

mürəkkəb efirləri aromatik maddələr kimi qənnadı və parfümeriya

sənayesində istifadə edilir.

Propion turşusuna qıcqırma

. Bu qıcqırma anaerob 

propion turşusu bakteriyaları tərəfindən törədilir. Bunlar 

qısa, hərəkətsiz, spor əmələgətirməyən, qram-müsbət 

çöplərdir. Onların inkişafı üçün optimal temperatura 30-

35°C-dir. Bu bakteriyalar şəkəri və süd turşusunu 

asanlıqla qıcqırdaraq onları propion və sirkə turşusuna 

çevirir və bu proses karbon qazı və suyun əmələ 

gəlməsi ilə müşaiyət olunur:

3C

6

H

12

O

6

=4CH

3

CH

2

COOH+2CH

3

COOH+2CO

2

+2H

2

O+

X kal

Bu qrup bakteriyaların tipik nümayəndəsi – Bact. acidi

propionisi süddə və bərk pendirdə inkişaf edir.

Bəzi propion turşusu bakteriyaları, məsələn, Propionisi

bacterium chermani B

12

vitaminin alınması üçün istifadə

edilir. 

Sellülozanın və pektin maddələrinin yağ turşusuna 

parçalanması. 

a) Sellüloza. 

Mürəkkəb polisaxaridlərdən olan sellüloza, 

çətin parçalanan maddələrə aiddir. Lakin bakteriyaların və

bəzi göbələklərin əmələ gətirdiyi sellüloza və sellobiaza kimi 

fermentlərin təsiri ilə bu birləşmə sadə şəkərlərə qədər 

hidroliz olunur. Sellülozanın anaerob qıcqırması zamanı yağ

turşusu, sirkə turşusu etil spirti, CO

2

, H

2

və metan alınır.

Prosesdə iştirak edən bakteriyalar rus alimi V.L.Omelyanski 

(1895) tərəfindən öyrənilmiş və burada iki növ bakteriyaların 

iştirakı müəyyən edilmişdir. 

1) Bac. cellulosal. hydro genicus

– sporlu çöpşəkilli bakteriyadır, bu sellülozanın qıcqırması

zamanı son məhsul kimi hidrogen əmələ gətirir.

2) Bac. 

cellulosal. methanicus

– xarici görünüşünə görə birinci növü

xatırladır, lakin kiçikdir. Bu bakteriyanın iştirakı ilə sellüloza 

qıcqırarkən çoxlu metan əmələ gəlir.

Pektin maddələri.

Pektin maddələri insanların 

qidalanması üçün əhəmiyyətli olan polişəkərlər aiddir. 

Onlara bitkinin bir çox orqanlarında, meyvələrində, kök 

yumrularında, portağal qabığında rast gəlmək olur. 

Nisbətən möhkəm üzvi maddə olan pektin pektinaza və

propektinaza əmələ gətirən mikroorqanizmlərin köməyi ilə 

üzvi turşular, xüsusilə sirkə, yağ, qarışqa turşuları, metil

spirti, CO

2

, H

2

kimi sadə birləşmələrə parçalanır. Pektin

maddələrinin qıcqırmasını əmələ gətirən Clost. 

pectinovorum (pektin maddələrini əsasən yağ turşusuna

qədər parçalayır) və Cl. felsineum (əsasən bu maddələri

parçalayarkən sirkə turşusu əmələ gətirir). Bu bakteriyalar

obliqat anaerobdurlar. Bunlar iri, hərəkətli çöplərdən 

ibarət olub, çöpün sonunda dairəvi və dəyirmi formalı

sporlar əmələ gətirirlər. Pektinli qıcqırma böyük praktik

əhəmiyyətə malikdir.

Azotsuz üzvi maddələrin aerob parçalanması. Sirkə

və limon turşusu qıcqırması.

Oksidləşmə prosesinə

(aerob) mikroorqanizmlərin havanın oksigeninin iştirakı

ilə törətdiyi biokimyəvi proseslər daxildir. Əksər aerob

mikroorqanizmlər tənəffüs prosesi zamanı üzvi

maddələri karbon qazı və suya qədər oksidləşdirirlər. 

Lakin bəziləri isə onları qismən oksidləşdirir, nəticədə

mühitdə tam oksidləşməmiş üzvi birləşmələr toplanır. Bu 

oksidləşmə məhsulu qıcqırma zamanı əmələ gələnlərə

oxşar olduğuna görə, bəzi tam oksidləşməmiş proseslər 

şərti olaraq

oksidləşdirici qıcqırmalar

adlanır.

Sirkə turşusuna qıcqırma. 

Sirkə turşusu qıcqırması

bakteriyaların etil spirtini sirkə turşusuna oksidləşdirməsi

prosesidir ki, bu da aşağıdakı reaksiya üzrə reallaşır:

CH

3

CH

2

OH + O

2 

= CH

3

COOH + H

2

O + X kkal enerji.

Belə qıcqırma qədim dövrlərdən məlumdur. Süfrə çaxırı

və ya pivə ağzı açıq qaldıqda bir-iki gündən sonra içkinin

səthində bozumtul ərp əmələ gəlir. Bu zaman çaxır 

(pivə) bulanır və turşuyur, yəni çaxır sirkəyə çevrilir. Bu 

sirkə turşusu bakteriyaları ilə əlaqədardır. Sirkə turşusu

qıcqırması zamanı etil spirtinin oksidləşməsi reaksiyası

iki mərhələdə gedir. Əvvəlcə sirkə aldehidi əmələ gəlir, 

sonra isə bu sirkə turşusuna oksidləşir.

2CH

3

CH

2

OH + O

2 

 2CH

3

CHO + 2H

2

O – sirkə

aldehidi.

2CH

3

CHO + O

2 

 2CH

3

COOH – sirkə turşusu.

Sirkə turşusuna qıcqırmanın törədiciləri.

Sirkə turşusu

bakteriyaları, qram-müsbət, çöpşəkilli, sporəmələgətirməyən, 

mütləq aerob orqanizmlərdir. Onların arasında hərəkətli və

hərəkətsiz bakteriyalar vardır. Onlar turşuya davamlıdır və

bəziləri mühitin turşuluğu 3,0 olduqda belə inkişaf edə bilir. 

Bunlar üçün  pH-ın optimal göstəricisi 5,4-6,3-dür.

Sirkə turşusu bakteriyaları iki cinsə daxil edilir: 

Gluconobacterium – polyar qamçılı çöpdür, sirkə turşusunu

oksidləşdirə bilmir və Acetobacter – peritrix qamçılıdır, sirkə

turşusunu karbon qazı və suya oksidləşdirir. Bu bakteriyalar

hüceyrələrinin ölçüsünə, spirtə davamlılığına, mühitdə çox və

ya az miqdarda sirkə turşusu əmələgətirmə qabiliyyətinə və

digər əlamətlərə görə fərqlənirlər. Məsələn, Acetobacter aceti

mühitdə 6% sirkə turşusu, A.aceti.orleanensis - 9,5% sirkə

turşusu əmələ gətirir.Bu bakteriyalar 30°C temperaturada, 

mühitdə 10-12% etil spirti olduqda prosesi daha fəal 

aparırlar.

Limon turşusuna qıcqırma.

Kif göbələkləri də tənəffüs 

prosesində çox zaman karbohidratları karbon qazı və suya 

qədər oksidləşdirir, ona görə də mühitdə tam oksidləşməmiş

məhsullar – üzvi turşular (kəhraba, alma, limon və s.) əmələ

gəlir.  Limon turşusuna qıcqırma kif göbələkləri tərəfindən 

qlükozanın limon turşusuna oksidləşməsinə deyilir. Belə

qabiliyyət bu və ya digər dərəcədə müxtəlif göbələklərdə

müşahidə edilir. Lakin bunlar arasında ən məhsuldarı 

Aspergillus niger göbələyidir. Əvvəllər limon turşusunu 

tərkibində 7-9% həmin turşu olan limon bitkisinin 

meyvəsindən alırdılar. Sonralar S.P.Kostıçev və

V.S.Butkeviçin tədqiqatları ilə məlum oldu ki, limon turşusunu 

geniş zavod miqyasında Asp.niger göbələklərinin iştirakı ilə 

şəkərdən almaq olur. Reaksiya aşağıdakı tənlik üzrə gedir:

2C

6

H

12

O

6

+ 3O

2

 2C

6

H

8

O

7

+ 4H

2

O + X kkal.

Bunun üçün Asp.niger göbələyi böyük alüminium çənlərdə

30-32°C temperatura, 20% şəkər və 0,3% ammonium nitrat

olan mühitdə becərilir. Mühitin üzərində möhkəm göbələk 

pərdəsi əmələ gələndən sonra, onun altında olan kultural

maye süzülüb götürülür, pərdə su ilə tutulur və oraya

yenidən 20% şəkər məhlulu (mineral duzsuz) əlavə edilir. 

Becərmə prosesi 3-4 gün davam edir. Bu zaman götürülən 

şəkərin 60-65%-i limon turşusuna çevrilir. Şəkər 

məhlulunun dəyişdirilməsi 2-5 dəfəyə qədər təkrarlana bilər. 

Əgər alınan turşu vaxtında göbələk pərdəsindən 

ayrılmazsa, o zaman bu daha sadə məhsullara – oksalat, 

sirkə turşuları, CO

2

və suya parçalanır. Limon istehsalında

əsas xammal kimi melassdan istifadə edilir. Onun

məhlulunun tərkibində 15%-ə qədər şəkər olur.  Limon 

turşusu qənnadı sənayesində, alkoqolsuz içkilərin, müxtəlif

siropların hazırlanmasında, kulinariyada və tibbdə geniş

istifadə edilir.

Mikroorqanizmlərin azotlu üzvi maddələri çevirməsi və onların

əhəmiyyəti

Azot – zülal molekulunun vacib tərkib hissəsidir. Təbiətdə onun

əhəmiyyəti

kifayət

qədər

çoxdur.

Bitki

və

heyvan

qalıqlar

formasında torpağa daxil olan azotun demək olar ki hamısı, azotlu

üzvi birləşmələr şəklindədir. Lakin bitkilər azotu yalnız mineral

birləşmələr formasında (ammonium nitrat və nitrat turşusunun

duzları şəklində) istifadə edirlər. Azotlu üzvi maddələr bitkilə

tərəfindən istifadə olunmaq üçün, əvvəlcə əsasən nitrat və

ammonyak formasına çevrilməlidir. Onların bədənində azotdan

yenidən

mürəkkəb

zülal

birləşmələri

əmələ

gəlir.

Zülali

maddələrdəki azotun mineral formaya çevrilməsi

ammonifikasiya və

ya çürümə

adlanır. Bu proses müxtəlif bakteriyalar, aktinomisetlə

və kif göbələkləri tərəfindən həyata keçirilir. Zülalların parçalanmas

həm aerob və həm də anaerob şəraitdə gedə bilir. Aerob mühitdə

O

2

köməyi ilə zülallar son məhsullarına qədər parçalandığı halda

anaerob mühitdə tam oksidləşmə əmələ gəlmir. Ona görə də

burada aralıq məhsullar – üzvi turşular, spirtlər və b. maddələ

əmələ gəlir

Zülali maddələrin ammonyaklaşması – ammonifikasiya və ya 

çürümə. 

Zülallar çox mürəkkəb üzvi birləşmələr olub, daima bitki

və heyvan qalıqlarında olurlar. Zülalların parçalanması onların 

hidrolizindən başlanır. Zülallar proteolitik fermentlər ifraz edən 

mikroorqanizmlərin köməyi ilə hidroliz olunurlar. Parçalanma

nəticəsində peptonlar, polipeptidlər və aminturşuları əmələ gəlir

(zülal+n

2

  peptonlar+n

2

  polipeptidlər+n

2

 

aminturşuları). Zülalların kimyəvi tərkibindən asılı olaraq onların 

parçalanmaları da müxtəlif olur. Zülalların parçalanması həm 

aerob və həm də anaerob şəraitdə gedə bilir. Aerob mühitdə O

2

köməyi ilə zülallar son məhsullarına qədər parçalandığı halda, 

anaerob mühitdə tam oksidləşmə əmələ gəlmir. Ona görə də, 

burada aralıq məhsullar – üzvi turşular, spirtlər və b. maddələr 

əmələ gəlir. Bunların arasında zəhərlər və pis qoxulu maddələr də

olur. Tərkibində kükürd olan amin turşuları (sistin, sistein, 

metionin) parçalandıqda 

2

S, onun törəmələrindən –

merkaptanlar əmələ gəlir ki, bunlar da pis qoxulu olurlar. 

Zülalların parçalanması həm aerob və həm də anaerob

şəraitdə gedə bilir. Aerob mühitdə O

2

köməyi ilə zülallar

son məhsullarına qədər parçalandığı halda, anaerob

mühitdə tam oksidləşmə əmələ gəlmir. Ona görə də, 

burada aralıq məhsullar – üzvi turşular, spirtlər və b. 

maddələr əmələ gəlir. Bunların arasında zəhərlər və pis

qoxulu maddələr də olur. Tərkibində kükürd olan amin

turşuları (sistin, sistein, metionin) parçalandıqda 

2

S, 

onun törəmələrindən – merkaptanlar əmələ gəlir ki, 

bunlar da pis qoxulu olurlar. Diamin turşusunun (lizin, 

hidroksilizin, arginin) zülalları hidroliz olunduqda diamin

ayrılır və C

2

çıxır. Lizin zülalı kadaverin və putresinə

parçalanır ki, bunlar da çox qüvvətli zəhər olub, meyit

zəhəri adlanırlar. Aerob şəraitdə çürümə getdikdə isə bu

maddələr oksidləşir.

Çürüdücü bakteriyalar çox zaman zülalla zəngin olan

qiymətli süd, yumurta, ət və ət məhsullarını, balıq və

balıq məhsullarını xarab etməklə böyük ziyan vururlar. 

Lakin bu mikroorqanizmlər torpağa və suya daxil olan

zülali maddələri minerallaşdırmaqla təbiətdə maddələrin

dövranında böyük müsbət rol oynayırlar.

Nitrifikasiya.

Adətən üzvi maddələrin parçalanması

nəticəsində torpaq və suda əmələ gələn ammonyak tez

oksidləşib əvvəlcə nitrit, sonra isə nitrat turşusuna

çevrilir. Bu proses nitrifikasiya adlanır. Bunun törədiciləri

isə nitrifikasiya bakteriyalarıdır. Bu prosesin mahiyyəti

1889-cu ildə S.N.Vinoqradski tərəfindən aşkar edilmiş və 

öyrənilmişdir. S.N.Vinoqradskinin apardığı elmi işləri

müəyyən etmişdir ki, nitrifikasiya prosesi iki müxtəlif

aerob bakteriyaların iştirakı ilə iki fazada gedir. 

Birinci dövrdə

ammonyak nitrit turşusuna qədər oksidləşir:

2NH

3

+3O

2

=2HNO

2

+2H

2

O+158 kkal

Oksidləşmə zamanı enerji alınır  ki, bundan da nitrifikasiya   

bakteriyaları istifadə edir. Bu prosesdə nitroz bakteriyalarndan 

üç cins iştirak edir: Nitrosomonos, Nitrosocystis və 

Nitrosospira. Bunlardan ən fəalı və yaxşı öyrəniləni 

Nitrosomonas cinsidir.

Nitrifikasiyanın 

ikinci dövründə 

nitrit turşusu nitrat turşusuna 

oksidləşir: 2HNO

2

+O

2

=2HNO

3

+48 kkal

Bu prosesdə Nitrobacter cinsi iştirak edir. Bu çox kiçik ölçülü, 

oval, qram-mənfi çöplərdir. Nitrifikasiyanın birinci dövründə

mühüm rol oynayan Nitrosomonas isə çöp formalı, qram-

mənfi, hərəkətli, spor əmələ gətirməyən bakteriyalardır. Bu 

mikroorqanizmlər təmiz mineral mühitdə üzvi maddələrin

sintezi üçün enerjini nitritlərin oksidləşmə reaksiyalarından, 

karbohidratları isə CO

2

-dən alırlar, obliqat aerobdurlar.

Denitrifikasiya. 

Nitratların molekulyar azota kimi

reduksiyasına denitrifikasiya deyilir. Bunu həyata

keçirənlər isə denitriləşdirici bakteriyalar adlanır.

NaNO

3 

 NaNO

2 

 NH

3 

 N

2

Denitrifikasiyanı törədənlər fakültativ

anaerobdurlar. Onlar qidalanmaq üçün hazır 

azotlu üzvi birləşməyə ehtiyacı hiss etmirlər. 

Nitratı nitritə çevirməklə fakültativ anaeroblar bu

birləşmədəki azotu udur və bədənlərində zülal

sintez edirlər. Qopardılmış oksigendən isə onlar

azotsuz üzvi birləşmələri oksidləşdirərək özlərinə

lazım olan enercini alırlar.

Molekulyar azotun fiksə olunması .

Bizi əhatə edən 

atmosferin həcmcə 4/5 hissəsini (78%-ni) molekulyar

azot təşkil edir. Lakin bitkilər nə atmosfer azotundan və

nə də torpaqda olan mürəkkəb azotlu birləşmələrdən 

olduğu kimi istifadə edə bilmirlər. Yalnız azot fiksə edən 

mikroorqanizmlər adi şəraitdə atmosfer azotundan

istifadə edib, onu üzvi azotlu birləşmələrə çevirə bilir ki, 

bu prosesin də torpağın münbitliyinin artırılmasında

böyük əhəmiyyəti vardır.

Atmosfer azotunu fiksə edən mikroorqanizmlər əsasən 

iki qrupa

bölünürlər. Birinci qrupa paxla fəsiləsi bitkiləri

ilə simbioz münasibətdə yaşayan və köklərində kök 

yumruları əmələ gətirən bakteriyalar aid edilir. İkinciyə –

torpaqda sərbəst yaşayan aerob Azotobacter-lər və yağ

turşusuna qıcqırma əmələ gətirən anaerob Clostridium 

pasteurianum aiddir.

Kök yumruları bakteriyaları. 

Rus alimi M.S.Voroninin 

(1866) tədqiqatları ilə məlum olmuşdur ki, paxlalı

bitkilərin kökündə olan yumrularda çöpvari bakteriyalar 

vardır. M.S.Voronin həmin bakteriyaların morfologiyasını

və ölçülərini təsvir etmiş və bunların yumru əmələ

gəlməyə səbəb olduqlarını göstərmişdir. Sonralar bu 

bitkilərin havada olan azotu fiksə etməsi, alman alimləri 

H.Hezrigel və H.Vilfab (1886) tərəfindən təcrübələrlə

isbat edilmişdir. 1886-cı ildə, bu bakteriyalar M.Beyerinq 

tərəfindən təmiz kultura halında əldə edilmiş və ətraflı 

öyrənilmişdir. O, sübut etmişdir ki kök yumrularında olan 

bakteriyalar molekulyar azotu təmiz kulturada deyil, 

yalnız bitki ilə simbioz münasibətdə fiksə edir.

Kök yumruları bakteriyaları qram-mənfi, hərəkətli, spor 

əmələ gətirməyən xırda çöplərdir (1,2-3 mkm).