Биомасса как источник энергии стр.133

□ -конечный продукт; штриховая линия соответствует внеклеточному промежуточному виду.

вещества и субстрата. Сукцинат (янтарная кислота) представляет собой важное внеклеточное вещество. На его основе в рубцах и в иле образуется некоторые важные ферменты, которые затем декарбоксилируют-ся в пропионовую и другие кислоты [50].

3.2. Первый этап, связанный с регулированием концентрации Нг

Результаты исследования [51] обменного взаимодействия между ферментативными бактериями и такими же бактериями и бактериями, потребляющими водород, свидетельствуют о том, что концентрация Н2 в экосистеме играет важную роль в регулировании состава продуктов, образующихся под действием ферментативных бактерий.

Образование водорода происходит в соответствии с реакцией

Восстановленный аденин-никотинамид-динуклеотид + Н +

Н2 + Никотинамид-аденин-динуклеотид+,

Равновесие этой реакции благоприятствует образованию водорода только при очень низком его парциальном давлении [51], что имеет место, когда Н2 эффективно поглощается метаногенами. При низком парциальном давлении водорода поток электронов (никотинамид-аденин-динуклеотида), образующихся в процессе гликолиза, направлен на восстановление протонов с Образованием Н2, благодаря чему пировиноградная кислота может расщепиться до уксусной кислоты, С02 и Н2. Образование Н2 из пировиноградной кислоты или ацетальдегида проходит достаточно энергично даже при высоком парциальном давлении водорода [51]. По мере увеличения парциального давления водорода, например когда метаногенная система напряжена за счет сокращения времени удержания или перегрузки системы расщепляющимся органическим веществом, поток электронов никотинамид-аденин-динуклеотида смещается в сторону образования таких продуктов ферментации, как пропионовая и другие жирные кислоты с длинной цепью, и лактата или этанола из пировиноградной кислоты. Таким образом, в экосистемах, в которых при ферментации эффективно используется водород, обычно образуется больше уксусной кислоты, С02 и Н2, почти или совсем не образуется этанола или лактата и значительно меньше пропионовой и масляной кислот.

3.3. Ферментация других комплексных субстратов

Органические отходы обычно содержат большее количество протеина и жиров и меньшее количество углеводов, чем их содержится в пище, получаемой жвачными животными. Протеины гидролизуются в пептиды и аминокислоты, которые затем ферментируются в изомасляную, изовалериановую, О-2-метилмасляную и н-валериановую кислоты, в различные ароматические кислоты: фенилуксусную, фенилпропионо-вую, бензойную и индолилуксусную, а также в аммиак и сульфиды [3, 5, 52]. Глицериды, фосфолипиды и другие жиры гидролизуются с высвобождением жирных кислот с длинной цепью и других продуктов, таких, как глицерин и галактоза, ферментация которых приводит к образованию продуктов, показанных на рис. 2. В процессе ферментации жирные кислоты с длинной цепью не подвергаются дальнейшему расщеплению, однако ненасыщенные жирные кислоты (линоленовая, линолевая и олеиновая) гидрогенизуются в соответствующие насыщенные жирные кислоты [3, 5].


⇐ вернуться назад | | далее ⇒