Метаногенез

Cтраница 2

Процесс образования метана при росте на метаноле. [16]

СО-дегидрогеназа-ацетил-КоА-синтаза, которая выделена и очищена у гомоацетогенов. Метанол как субстрат метаногенеза важен, так как он может образовываться в анаэробных зонах при гидролизе пектина и лигнина, имеющих широкое распространение. [17]

Вполне очевидно, что энзимы, содержащие вышеуказанные сайты, должны обладать мощными redox - свойствами. Они участвуют в реакциях метаногенеза, гидрогенизации, азот-фиксации, оксидирования и др. В основном, такие энзимы найдены в различных бактериях. [18]

Но при температуре ниже 15 С высока скорость роста психроактивных гомоацетат-ных бактерий, и они становятся главенствующей группой, как было показано для анаэробного психрофильного сообщества тундры. В результате происходит переключение с метаногенеза на ацетогенез в зависимости от температурного порога, а не от набора субстратов. Таким образом, выигрыш зависит не только от сродства к субстрату, но и скорости роста при данных условиях, которая может быть резко различной; в приведенном примере - в зависимости от температуры. В условиях пониженных температур психроактивное сообщество переключается с метаногенеза на ацетогенез. [19]

Классы Methanobacteria, Methanococci, Methanopyri включают метаногенных архей, образующих метан на Н2 / СО2, формиате, ацетате, метаноле, метиламинах и Н2 / метаноле. Methanosaetaceae используют в качестве субстрата метаногенеза преимущественно ацетат. [20]

Метаногенные микроорганизмы в основном чувствительны к влиянию взаимодействующих факторов окружающей среды, как прямых, так и косвенных ( рис. 4.15), которые в свою очередь управляются основными факторами, связанными с местоположением свалки. Существует слишком мало работ о потенциальных ингибиторах метаногенеза, хотя и было показано, что тяжелые металлы, токсичность которых зависит от ряда обстоятельств [263], слабо влияют на чувствительные метаноген-ные микроорганизмы. Предобработка может приводить к значительным изменениям. Уменьшение размера частиц от 250 до 10 мм увеличивает скорость образования газа в четыре раза, возможно, из-за увеличения площади поверхности или благодаря лучшему поступлению кислорода, так как при этом наблюдается сдвиг в ферментационном равновесии по диоксиду углерода. [21]

Метаногены ( группа 31) осуществляют уникальную в живом мире реакцию синтеза метана и играют важнейшую роль в биосферных механизмах. Это высокоспециализированные анаэробные организмы, для которых реакция метаногенеза служит единственным источником энергии. Соответственно донорам электрона, метаногены разделяются на три группы: 1) водородные ( гидрогенотрофные); 2) ацетокластические; 3) метилотрофные, окисляющие метилированные соединения с группой О, N, S. Политрофная метаносар цина, способна использовать все три пути. [22]

Изменения в скорости метаногенеза также появляются при перемещении воды сквозь толщу твердых отходов. Клинк и Хэм [307], например, показали увеличение скорости метаногенеза на 25 - 50 % при движении воды даже в том случае, когда общее ее содержание оставалось постоянным, и пришли к выводу, что движение воды и ее содержание - два независимо действующих на метаногенез на свалке фактора. [23]

Восстановление сульфатов в пресных водах не служит значительным механизмом потребления органического вещества, поскольку уровень растворенных сульфатов там обычно низкий. В некоторых богатых органическим веществом речных и болотных осадках существенным деструкционным процессом может быть метаногенез. [24]

Теоретически вычисленный коэффициент прироста биомассы. [25]

Недавно было показано, что удовлетворение потребности метано-генных бактерий в микроэлементах улучшает условия роста как в чистой культуре, так и при совместном культивировании. Эти элементы входят в простети-ческие группы ферментов, например, тетрапиррольный комплекс никеля - простетическая группа метилредуктазы, фермента, необходимого при метаногенезе. Очевидно, что водород и диоксид углерода также являются необходимыми питательными веществами для роста хемолитотрофных микроорганизмов. [26]

Поэтому развитие вторичных анаэробов возможно лишь в зоне термодинамической устойчивости восстановленного продукта реакции. Последовательность использования акцепторов электронов включает: 1) восстановление Fe3, 2) восстановление нитратов или денит-рификацию, 3) восстановление соединений серы в сероводород или сульфидогенез, 4) восстановление углекислоты в м етан или метаногенез. [27]

Восстановление С02 до СН4 требует переноса 8 электронов. Образующиеся на этом пути промежуточные продукты находятся не в свободном состоянии, а остаются связанными с переносчиками. Второй этап метаногенеза включает перенос формильной группы на другой переносчик ( Х2), который проводит С. На уровне образования метиленпроизводного ( Х2 - СН2) в процесс метаногенеза включается экзогенный формальдегид. Соединения, содержащие метальные группы ( СН3ОН, СН3СООН, CH3NH2 и другие метиламины), подключаются на уровне метилпроизводного. В этой же точке происходит разветвление анаболических и катаболических путей. [29]

Как было отмечено выше, начальная стадия биодеградации отходов на свалке является ацидогенной. Фильтрующиеся воды на этой стадии характеризуются высокими значениями ВПК и ХПК и низкой концентрацией высокомолекулярных соединений, таких как гуминовые и фульвиновые кислоты, тяжелых металлов и сульфата. Переход к стадии метаногенеза оказывает сильное воздействие на состав фильтрующихся в почву вод и сопровождается уменьшением ВПК, ХПК и ростом концентрации гуминовых и фульвиновых кислот. [30]

Страницы: 1 2 3 4