8. Анаэробное разложение (брожение) целлюлозы

Целлюлоза разрушается в анаэробных условиях под влиянием различн. спорообраз. бактер., распр. в почве, навозе, компосте, сточных водах, рубце жвачных животн.

Возбудители: Clostridium Omelianskii, Clostridium Thermocellum. Палочковидные, длиной 3-10 мкм, образ. споры. Clostridium Omelianskii неподвижны.

Химизм: Процесс проходит в два этапа:

1й этап - гидролиз целлюлозы и образование дисахаридов (целлобиозы) и моносахаридов (глюкозы):

Целлюлаза

(C6H10O5)n + nH2O --> nC12H22O11

Целлюлоза Целлобиаза

Целлобиаза

nC12H22O11 + nH2O NC6H12O6

глюкоза

2 этап – сбраживание глюкозы: C6H12O6  2CH3CH2CH2COOH + 2CH3COOH + CH3CH2ОH + CH3CHOHCOOH + HCOOH + CO2 + H2 + энергия

Ферменты: целлюлаза, целлобиаза, альдолаза, дегидрогеназа, декарбоксилаза, карболигаза. Все эти целлюлозоразрушители - гетеротрофы, облигатные анаэробы, аминоавтотрофы.

Процесс играет видную роль в круговороте С, т. к. обеспеч. возврат его в атмосферу. Целлюлозоразрушающие бактер. явл. компонентами сис. почвообразования. Возбудители необходимы для переваривания клетчатки травоядными животными, т.к у последних отсутствует фермент целлюлаза. В рубце жвачных клетчатка расщепляется до моносахаров и орг. к-т, котор. всасываются через стенки кишечника и усваиваются. Значительная часть у-в идет на построение тел бактер., котор. поедаются кишечными инфузориями. Тела инфузорий представляют собой животный белок, котор. легко усваивается в кишечнике животного.

9. Применение м/о для борьбы с болезнями растений и профилактиками заболеваний.

Болезни растений причиняют вред с/х. Для борьбы с ними используют хим. ср-ва, а также более безопасные для окр. среды биологич. методы.  Освобождению почвы от фитопатогенных орг. способствует усиление размножения в ней микробов-антагонистов по-отношению к возбудителям тех или иных заболеваний. *после посева люцерны почва очищается от возбудителя вертициллезного вилта хлопчатника (Verticillium dahliae). Корневая сис. люцерны выделяет в почву алкалоиды, угнетающие многие м/о и тем, что она стимулирует размножение в почве антагонистов возбудителя вертициллеза. 

Возделывание клевера и вики, способств. освобождению почвы от возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis; житняк, картофель благоприятствуют размнож. этой бактер. 

Микробы-антагонисты - лечение растений.

Микробов-антагонистов использ. при обработке семян, зараженных фитопатогенами, или при внесении на пов-ность вегетирующих растен., в зараженную почву. Микроб-антагонист, уничтожая вредителя, не причиняет вреда растению-хозяину. Антибиотики проникают в ткани растений, повышая их устойчивость к возбудителям болезней. 

Я. П. Худяков (1935) выделил бактер. Pseudomonas, лизирующие мицелий фитопатогенных грибов Sclerotinia и Botrytis. Их использовали в полевых опытах для борьбы с фузариозом пшеницы, льна и т. д. Культурой Pseudomonas бактеризовали семена растений. Оздоровлению сеянцев и саженцев сосны способств. прим. Н. А. Красильниковым миколитических бактер. - борьба с фузариозом. Azotobacter chroococcum предупреждает заболевания с/х растений, вызываемые рядом грибов, *Altemaria. 

Бороться с мучнистой росой крыжовника, вызываемой грибом Sphaerotheca morsuvae, позволяет опрыскивание растений настоем навоза. Это стимулирует размножение м/о на пов-сти растения. В сост. эпифитной микрофлоры находятся бактерии-антагонисты, котор. после опрыскивания начинают размножаться

.  Микробов-антагонистов, можно использовать против растений-паразитов культурных растен.

*При борьбе с заразихой арбуза (Orobanche aegiptyаса) с использованием патогенного для заразихи гриба Fusarium orobanches. Чистая культура гриба, размноженная на питательном субстрате (кукурузная мука и т. д.), предложена для практического применения.  Не исключена возможность подбора микробных культур, действующих как гербициды на опр. группы сорных растений. 

Культуры некотор. грибов-антагонистов применяют в борьбе с почвенной инфекцией. Грибы рода Trichoderma выделяют токсичные в-ва, поражающие микробов-фитопаразитов. При внесении в почву культуры Trichoderma lignorum существенно уменьшается увядание хлопчатника, пораженного Verticillium alboatrum, снижаются грибные заболевания картофеля и других с/х культур. Вносят культуру указанного гриба в почву при посеве растений. На основе культуры Trichoderma lignorum готовят препарат триходермин. 

Техника использования микробов-антагонистов. Для обеззараживания семена опрыскивают культурой м/о, разведенной в воде. Стерилизуется поверхность семени и зона корня, куда переходят м/о и начинают размножаться. При высадке рассады и саженцев их корни смачивают взвесью в воде соответствующих микробов-антагонистов. Водную взвесь микробов можно использовать и для опрыскивания надземных частей поврежденных растений, и для профилактики.  Препараты для борьбы с почвенной инфекцией (триходермин) вносят в почву при посеве.  Широко используют микробиологич. метод борьбы с грызунами — домашними мышами, полевками, крысами. Известно неск-ко к-тур м/о, вызывающих у грызунов кишечные заболевания, напоминающие брюшной тиф. Для чел. и домашн. животн. данные м/о безопасны.