АГРОИНФормация

Агропортал - все для специалистов агропромышленного комплекса

Разложение мочевины, мочевой и гиппуровой кислот, цианамида и хитина

К азотсодержащим соединениям, часто встречающимся в природе, относятся мочевина, мочевая и гиппуровая кислоты, которые содержатся в моче человека и животных. Мочевина может синтезироваться растениями. Так, в шампиньонах до 13% сухой массы грибов составляет мочевина. Мочевина образуется и при гидролитическом распаде аргинина под действием фермента аргиназы.

В год на земном шаре организмами синтезируется до 30 млн. т мочевины. Это существенные ресурсы азота, так как мочевина содержит 46% этого элемента и используется как удобрение.

Мочевая и гиппуровая кислоты также имеют значение в обмене веществ у представителей животного и растительного царств. В почве эти соединения быстро распадаются под влиянием гидролитических ферментов микроорганизмов.

Мочевина, в частности, под действием микроорганизмов, содержащих фермент уреазу, превращается в аммиак и углекислый газ:

СО (NH2)2 + 2H2O (NH4)2C03

Мочевина

Образующаяся углеаммиачная соль малоустойчива и разлагается на составные части:

(NH4)2C03 = 2NH3 + С02 + Н20

Многие бактерии и грибы имеют уреазу и могут использовать мочевину в качестве источника азота для синтеза белков. Обычно бактерии, разлагающие мочевину, называются уробактериями. Эти бактерии могут развиваться при высокой щелочности среды (pH 9—10), что позволяет им вызывать распад значительных количеств мочевины до аммиака. Из специфических уробактерий отметим Micrococcus urea из семейства Micrococcaceae рода Micrococcus, Bacillus pasteurii из семейства Bacillaceae рода Bacillus, Sporosarcina urea и другие из рода Sporosarcina.

Физиологический смысл распада мочевины, по-видимому, сводится к переводу, а минной формы азота в более легкоусвояемую аммиачную.

Разложение мочевой и гиппуровой кислот может иметь энергетическое значение. Эти соединения разрушаются рядом микроорганизмов.

Цианамид кальция (CaCN2) используют как азотное удобрение, которое само по себе не ассимилируется растениями, но в почве быстро превращается в аммиак.

Разложение цианамида кальция проходит в три этапа. Первый протекает самопроизвольно под влиянием почвенной влаги и приводит к превращению цианамида кальция в цианамид. Ряд почвенных катионов Са, Mn, Fe и т. д. вызывает превращение цианамида в мочевину. Гидролиз мочевины происходит под влиянием уробактерий. Цикл этих превращений дан в следующих уравнениях:

CaCN2 + 2H20→H2CN2 + Са (ОН)2

H2CN2 + H20→C0 (NH2)2

СО (NH2)2 + Н20→2NH3 + С02

Разложение хитина осуществляют многие почвенные микроорганизмы, так как хитин представляет собой вещество, постоянно присутствующее в почве. Хитин — это азотсодержащий полисахарид, полимер ацетилглюкозамина. Он содержится в наружном скелете беспозвоночных животных, в панцирных покровах насекомых, в клеточной стенке многих грибов, в частности, базидиомицетов и аскомицетов.

Способностью разлагать хитин обладают бактерии родов Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus, Cytophaga; актиномицеты родов Streptomyces, Nocardia, Micromonospora; мукоровые грибы и аспергиллы, например Aspergillus fumigatus. Особенно активно разлагается хитин актипомицетами. Под действием синтезируемого микроорганизмами фермента хитиназы хитин вначале разлагается на хитобиозу и хитотриозу, которые затем расщепляются хитобиазой. до уксусной кислоты, глюкозы и аммиака.

You are here