3.11. Moy kislotali bijg‘ish.
Moy kislotali bijg‘ish jarayoni tabiatda keng tarqalgan. Bu biologik jarayon
ekanligini 1861 yilda Lui Paster isbotlab bergan. Jarayonni moy kislotali
bijg‘ituvchi bakteriyalar olib boradi. Tipik anaeroblar spora hosil qiladigan,
vegetativ hujayralari duksimon, nog‘ora (baraban) tayoqchasiga o‘xshash, 1-5 nl
uzunlikda bo‘ladi. Bular tabiatda keng tarqalgan bo‘lib, sut, sir (pishloq),
konservalarni buzadi, sabzavotlarni chiritadi va xalq xo‘jaligiga katta zarar
yetkazadi. Lekin ba’zi vakillari (Clost. pasterianum) molekulyar azotni
o‘zlashtirib, tuproqni azotga boyitadi (26-rasm).
66
Tuproqda uchraydigan bakteriyalarning 90% moy kislotali bijg‘ish
jarayonida ishtirok etuvchilardir. Ular turli uglevodlar, spirtlar, kislotalar, kraxmal,
glikogen, dekstrinlarni ham bijg‘ita oladi. Hosil bo‘lgan moy kislota boshqa
organizmlar uchun oziqa manbai hisoblanadi. Moy kislota, moylar ba’zan
murakkab va oqsillar parchalanganda ham hosil bo‘lishi mumkin, hatto oz
miqdorda moy kislota hosil bo‘lsa ham, oziqa mahsulotlarining sifati buziladi.
Moy kislotali bijg‘ish jarayoni quyidagi reaksiyaga muvofiq boradi:
S
6
H
12
O
6
CH
3
CH
2
CH
2
COOH +2SO
2
+2N
2
O+20 kkal
moy kislota
Moy kislotali bijg‘ituvchi bakteriyalarning elektiv kulturasi uchun quyidagi
sharoit zarur: anaerob muhit, shakar, oziqani 100° gacha isitish va unga ozgina
tuproq qo‘shish kifoya. Oziqa isitilganda undan kislorod chiqib keladi va anaerob
sharoit vujudga ketadi, bu oziqadan ko‘p miqdorda idishga solinadi va 30° li
termostatda yoki issiq xonada o‘stiriladi.
Pektinli moddalarning bijg‘ishi
.
Tabiatda keng uchraydigan bijg‘ishlardan
biri, pektinli va sellyulozali bijg‘ishdir. Pektin o‘simliklar to‘qimasida ko‘p
miqdorda bo‘lib, hujayralarni bir-biri bilan biriktirib turadi. Pektin juda murakkab
birikma suvda erimaydi, kislotali muhitda kislota va uglevodlarga parchalanadi.
Pektin kislotani ba’zi bakteriyalar, mog‘or zamburug‘lari, aktinomitsetlar va
boshqa mikroorganizmlarda uchraydigan pektinaza, propektinaza va pektaza
fermentlari parchalaydi:
1) S
46
N
68
O
40
+ 10N
2
O
4SNO(SNON)
4
SOON + S
6
N
12
O
6
+
pektin galakturon kislota galaktoza
+ S
5
N
10
O
5
+ S
5
N
10
O
5
+ 2SN
3
SOON + 2SN
3
ON
arabinoza ksiloza sirka kislota metil spirt
so‘ngra uglevodlarni bakteriyalar anaerob sharoitda bijg‘itadilar:
2) S
6
N
12
O
6
SN
3
SN
2
SN
2
SOON + 2SO
2
+ 2N
2
+ X kkal
67
galaktoza moy kislota
S
5
N
10
O
5
SN
3
SN
2
SN
2
SOON + SO
2
+ N
2
+ X kkal.
Pektinli bijg‘ish jarayoniga asoslanib, tolali o‘simliklardan tola ajratib
olinadi. Bunda shudringli usul va suvda ivitish usullari qo‘llaniladn. Suvda
ivitilganda zig‘ir, kanop va boshqa tolali o‘simliklar betonlangan hovuzlarda 25° da
ko‘p miqdordagi suvga botirib qo‘yiladi. Dastlab ko‘p miqdorda ko‘pik hosil
bo‘ladi, keyin pektinli bijg‘ish boshlanadi va tola oson ajraladi. Jarayon anaerob
sharoitda yashaydigan spora hosil qiluvchi Clostridium pectinovorum (klostridium
pektinovorum) bakteriyasi ishtirokida boradi.
Shudringli usulda ivitishda tolali o‘simliklar kuzda yerga bir tekis yoyiladi
va bijg‘ish aerob usulda, zamburug‘lar ishtiroki bilan boradi. Pektinli
bijg‘ishda ishtirok etadigan bakteriyalar 1895 yili S. N. Vinogradskiyning
laboratoriyasida Fribes tomonidan ochilgan va Clost. felsineum deb
nomlangan. Keyinchalik Beyernik uni Granulobacter pectinovorum deb atagan,
chunki u granulyozaga xos bo‘lgan (yod ta’siridan ko‘karish) reaksiyani
bergan. Hozir esa Clostridium avlodiga kiritiladi. 1916 yili yana ikkinchi vakil
Clost felsineum ham ma’lum bo‘ldi.
Sellyulozaning anaerob yo‘l bilan bijg‘ishi
.
Sellyulozaning anaerob yo‘l
bilan bijg‘ishini V. L. Omelyanskiy aniqlagan. Uni parchalaydigan bakteriyalar
anaerob sharoitni talab qiladi. Bakteriyalar nog‘ora tayoqchasiga o‘xshash spora
hosil qiladi. Ulardan biri sellyulozani moy kislotali bijg‘ishga o‘xshash bijg‘itadi,
sirka kislota, karbonat angidrid va metan hosil qiladi.
Ikkinchi bakteriya esa metan o‘rniga vodorod hosil qiladi.
Birinchi bakteriyani Omelyanskiy Vas. cellulosae hydrogenicus deb atagan.
Bu bakteriya 10-12 nm uzunlikdagi spora hosil qiladi va hujayrasi nog‘ora
cho‘piga o‘xshab ketadi. Ikkinchi bakteriya Vas. cellulosae methanicum. U
maydaroq spora hosil qiladi va ko‘rinishi nog‘ora cho‘piga o‘xshab ketadi.
Metanli bijg‘ishda ko‘p miqdorda SO
2
, SN
4
va sirka kislota hosil bo‘lsa,
moy kislota esa kam hosil bo‘ladi. Ikkinchi vodorodli bijg‘ishda SO
2
va N
2
kam
hosil bo‘lsa, moy va sirka kislota ko‘proq hosil bo‘ladi. Bundan tashqari, chumoli
va valerian kislotalar ham hosil bo‘ladi. Hozirgi vaqtda faqat bitta bakteriya - Vas.
Omelianskii sellyulozaning bijg‘ishida ishtirok etishi ma’lum bo‘ldi. Sellyulozani
68
anaerob yo‘l bilan parchalovchi bakteriyalar suv havzalarining cho‘kindilarida
ko‘p uchraydi. Tuproqda sellyulozani parchalashda zamburug‘lar aktinomitsetlar,
aerob bakteriyalarning ayrim turlari ishtirok etadilar.
Sellyulozaning aerob yo‘l bilan parchalanishi
.
Sellyulozaning aerob yo‘l
bilan parchalanishida ko‘pgina bakteriyalar, aktinomitsetlar va zamburug‘lar
ishtirok etadilar. Odatda, sellyuloza parchalanganda shakarlar, yuqori molekulali
organik kislotalar hosil bo‘ladi. Oraliq mahsulotlar sifatida esa oksikislotalar hosil
bo‘ladi. Bulardan azotobakter va klostridium avlodiga mansub bakteriyalar oziq
sifatida foydalanadilar. Azotobakter va klostridium tabiatda keng tarqalgan bo‘lib,
1929 yili S. N. Vinogradskiy tomonidan aniqlangan. Petri likobchasiga mineral
tuzlar aralashmasida ho‘llangan filtr qog‘oz qo‘yiladi va ozgina tuproq qo‘shiladi.
Unda (zangori, yashil yoki kul rangli) koloniyalar hosil bo‘lsa va filtr qog‘ozini
yemirishi kuzatilsa sellyulozani parchalovchi bakteriyalar borligini ko‘rsatadi.
Vinogradskiy sellyulozani parchalaydigan va spora hosil qilmaydigan aerob
bakteriya borligini ham aniqlagan.
1) Spirohaeta sytoophaga - uchlari bir oz qayrilgan, sellyuloza uni uchun
zarur oziqa hisoblanadi.
2) Cellovibrio - uchi bir oz qayrilgan, uzun tayoqchasimon bakteriya.
3) Cellofacicula - uchi qayrilgan kalta tayoqchasimon mikrob.
Bu mikroblar ta’sirida sellyuloza tez parchalanadi. Bulardan tashqari,
sellyulozani aktinomitsetlar, penitsillium, trixoderma, aspergillus kabi, mog‘orlar
va boshqa aerob mikroblar ham parchalashi mumkin.
Sellyuloza parchalanishining odam hayoti uchun foydali va zararli tomonlari
bor. Foydali tomoni shundaki, yerning unumdorligini oshiradi. Bundan tashqari,
sellyulozani parchalaydigan mikroblar o‘txo‘r hayvonlarning ovqat xazm qilish
jarayonida muhim rol o‘ynaydi, dag‘al xashaklarning hazm bo‘lishini
osonlashtiradi. Lekin zararli tomoni shundaki, qog‘oz va yog‘ochning sifatini
buzadi, ayniqsa Merulius avlodiga mansub zamburug‘lar qurilishga katta zarar
yetkazadi.
Propion kislotali bijg‘ish
.
Propion kislotali bijg‘ish Propionbacterium avlodiga
mansub bakteriyalar tomonidan amalga oshriladi. Bu bakteriyalar grammusbat,
harakatsiz, tayoqchasimon bo‘lib, spora hosil qilmaydilar va anaerob mikroorganizmlar
safiga kirsada, kislorodli, past bosimda ham rivojlanib, ko‘paya oladilar. Ular uchun
69
energiya manbai bo‘lib karbonsuvlar, organik kislotalar, spirtlar va boshqa metabolitlar
xizmat qiladilar.
Bu bakteriyalardan tashqari propion kislotasini shuningdek, Selenomonas va
Micromonospora va boshqa avlodga mansub bakteriyalar ham sintez qila oladilar.
Shulardan biri Micrococcus lactilyticus bakteriyasidir. Ular anaerob sharoitda
glyukozani, saxarozani, laktozani va pentozalarni, hamda laktat, malat, glitserin va
boshqa substratlarni bijg‘itib propion kislota hosil qila oladilar.
Propion
bakteriyalar
ishtirokida
shakarlarni
parchalashni
pirouzum
kislotasigacha bo‘lgan bosqichi Embden-Meyergof sxemasi asosida o‘tadi. Bijg‘ishni
boshlang‘ich mahsuloti bo‘lib, sut kislotasi ham -bo‘lishi mumkin. Bu holatda reaksiya
laktatdegidrogenaza fermenti ishtirokida amalga oshadi va natijada pirouzum kislotasi
hosil bo‘ladi. Keyin piruvat biotin-SO
2
kompleksi ishtirokida metilmalonil-KoA-
karboksitransferaza fermenti yordamida karboksillanadi va aksaloatsetatga aylanadi,
keyin malat va fumarat orqali suksinatgacha qaytariladi.
Bunda, fumaratreduktaza fermenti ATF ni regeneratsiyasida ishtirok etadi.
Undan keyin suksinat suksinil-KoA-transferaza fermenti ishtirokida KoA ga bog‘lanadi,
oqibatda suksinat faollashadi. Suksinil-KoA metilmalonil-KoA-mutaza fermenti ta’sirida
va koferment V
12
ishtirokida metilmalonil-KoA ga aylanadi. Mana shu oraliq
mahsulotdan SO
2
ajralib chiqadi. Natijada propionil-KoA hosil bo‘ladi, SO
2
esa
jarayonning dastlabki bosqichida faoliyat ko‘rsatayotgan metilmalonil-KoA-
karboksitransferaza fermentiga bog‘lanadi. Propionil-KoA dan KoA-transferaza fermenti
KoA ni suksinatga o‘tkazganligi oqibatida propionat hosil bo‘ladi.
Reaksiya muhitida propion kislotasi bilan bir vaqtda sirka kislotasi (u
piruvatdan hosil bo‘ladi) ham to‘planadi. Bijg‘ish jarayoni mo‘’tadil holatda
o‘tganda propion kislotasining sirka kislotasiga nisbati 9:1 ni tashkil etadi.
Propion kislotali bakteriyalarga xos bo‘lgan biokimyoviy xususiyatlardan biri
ularning tiamin, biotin va pantoten kislotasini sintez qila olmasliklaridir. Ma’lumki, bu
moddalar bijg‘ish jarayonini ta’minlovchi ferment tizimining faoliyat ko‘rsatishi
uchun eng kerakli moddalar hisoblanadilar. Bakteriyalar uchkarbon kislotasi
halqasiga kiruvchi barcha fermentlarni hamda elektron-transport zanjiriga kiruvchi
komponentlarni (degidrogenazalar, nogeminli temir, metaxinon
va sitoxromlarni)
saqlaydilar. Shuning uchun ham substratni fosforlashdan tashqari bakteriyalar sitoxromdan
elektronlarni ko‘chirib fumaratga o‘tkazuvchi va fumarat hosil qiluvchi oksidlanib,
fosforlantirish xususiyatiga ham ega.
Propion kilotali bakteriyalardan tashqari bunday yo‘l bilan bijg‘ish jarayonini
Veilonella alcalescens va Selenomonas ruminantium ham amalga oshirishi
mumkinligi kuzatilgan.
Dostları ilə paylaş: |