(окисление целлюлозы)
Этот процесс является наиболее масштабным в природе. Клетчатка составляет от 15 до 60% сухой массы растений. Отмершие части растений поступают в почву и там подвергаются разрушению. В хорошо аэрируемой почве клетчатку (целлюлозу) окисляют аэробные микроорганизмы – бактерии, грибы и актиномицеты. Микроорганизмы вырабатывают ферменты (целлюлазный комплекс), которые вызывают гидролиз целлюлозы до глюкозы. В свою очередь глюкоза окисляется до оксикислот, а затем до конечных продуктов - углекислого газа и воды.
Схематично эти процессы выражаются уравнениями:
(C6H10O5)n + H2O nC12H22O11 + H2O nC6H12O6
nC6H12O6 + nO2 R-CHOHCOOH + CO2 +H2O
R-CHOHCOOH +O2 CO2 +H2O
Проведение анализа
Для знакомства с клетчаткоразрушающими бактериями используют питательную среду Гетчинсона (см. приложение 1). Питательную среду разливают в конические колбы слоем 1,5-2 см (например, в колбу Эрленмейера на 250 мл наливают 50 мл среды). Питательную среду стерилизуют в автоклаве, параллельно из фильтровальной бумаги готовят складчатые фильтры и стерилизуют их в автоклаве или сушильном шкафу.
Питательную среду заражают комочком почвы (примерно 1/3 чайной ложки на 50 мл среды) и на поверхность среды опускают складчатый фильтр конусом вверх. Колбы помещают в термостат на 25-30оС на 10-14 суток.
На границе между воздухом и средой создаются оптимальные условия для развития аэробных клетчаткоразрушающих микроорганизмов. В этой зоне наиболее активно идет процесс разрушения фильтровальной бумаги. Через 8-10 суток на фильтре появляются желто-оранжевые пятна колоний клетчатко-разрушающих бактерий. Бумага фильтра ослизняется, разлагается, и фильтр постепенно оседает на дно. В колбе из разрушенных масс клетчатки микробиологической петлей готовят мазок в капле жидкости. Мазок окрашивают фуксином или генцианвиолетом и микроскопируют.
На препаратах можно обнаружить представителей различных родов: микроскопических грибов Trichоderma, Fusarium, Alternaria, бактерий Bacillus, Cytophaga, Cellvibrio.
Cytophaga – слегка изогнутые, довольно длинные (3-8 мкм) палочки с заостренными концами. При старении переходят в укороченные палочки с округлыми концами, возможен переход и в шаровидную форму. Разные виды этого рода образуют на клетчатке колонии в виде желтых, розовых, пурпурных или красно-коричневых пятен.
Cellvibrio – мелкие, слегка изогнутые в виде полумесяца неспорообразующие палочки с закругленными концами. Колонии очень быстро распространяются по поверхности фильтровальной бумаги, окрашивая ее в желто-оранжевый цвет.