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

Первый этап, связанный с регулированием концентрации Нг

Ътанол Масляная 1 кислота

Пролионовая кислота

Высокий рНг

Низкий pHg

Рис. 2. Направление катаболизма углеводов и основные конечные продукты, образующиеся при высоком и низком парциальном давлении водорода.

Восстановленный

Аденин-никотинамид-динуклеотид + Н + s± Н2 + Никотинамид-аденин-динуклеотид+,

AG0′ = + 18,0 кДж/реакция. (3)

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 пирови-
ноградная 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.

Updated: 07.12.2011 — 19:43