Гниением называется процесс разложения белковых веществ микроорганизмами. Белковые вещества являются самыми сложными из органических соединений. Они входят в состав всех живых существ. Гниение имеет огромное значение в природе при разложении органических остатков. В то же время белки входят в состав различных пищевых продуктов и промышленных материалов, порча которых крайне нежелательна.
Разложение белковых веществ может быть вызвано многими микроорганизмами. При этом одни микробы вызывают разложение самих белковых веществ, другие же действуют на продукты белкового распада — на полипептиды и аминокислоты. Таким образом, сменяя друг друга, различные микроорганизмы приводят к полной минерализации белка. В зависимости от того, при каких условиях протекает гниение и какие микроорганизмы его вызывают, продукты гниения бывают различными.
Процесс распада белковых веществ начинается с их гидролиза, который протекает под влиянием протеолитических ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Гидролиз идёт через ряд промежуточных продуктов. Первыми продуктами гидролиза белков являются пептоны и полипептиды, которые далее расщепляются до аминокислот — конечных продуктов гидролиза белков.
Сложные белки — нуклеопротеиды, — входящие в состав’ клеточных ядер, расщепляются на белок и нуклеиновую кислоту. Последняя распадается далее на фосфорную кислоту* пентозы и азотсодержащие основания.
Аминокислоты, образующиеся в результате гидролитического расщепления белков, в свою очередь подвергаются разложению. Этот процесс начинается с дезаминирования аминокислот, в результате чего от них отщепляется азот, образуя аммиак, остаток же даёт различные органические вещества. Дезаминирование может идти путём гидролиза:
Дезаминирование может идти также путём окисления:
Следовательно, продуктами разложения аминокислот являются различные органические кислоты и спирты, которые затем могут подвергаться дальнейшему разложению.
При разложении аминокислот жирного ряда образуются муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и другие кислоты, пропиловый, амиловый, бутиловый и другие спирты. При разложении аминокислот ароматического ряда и гетероциклических образуются дурно пахнущие вещества — фенол, индол, скатол. При разложении гетероциклических аминокислот, содержащих серу, образуется сероводород и его производные меркаптаны — вещества с отвратительным запахом. При разложении диаминокислот образуются ядовитые вещества — птомаины (трупные яды) — кадаверин и путресцин.
Если гниение протекает в аэробных условиях, то все перечисленные промежуточные продукты подвергаются дальнейшему окислению до полной их минерализации, превращаясь в аммиак, углекислый газ, воду, сероводород и фосфорнокислые соли. Если же гниение протекает в анаэробных условиях, окисление промежуточных продуктов не происходит, и накапливаются различные органические кислоты, спирты, амиды, дурно пахнущие и ядовитые вещества.
К возбудителям гниения относятся различные гнилостные бактерии, которые могут быть как аэробными, так и анаэробными, спорообразующими и неспорообразующими.
Из аэробных бактерий наибольшее значение имеют сенная палочка Вас. subtilis и картофельная палочка Вас. mesentericus — подвижные, палочковидные спорообразующие бактерии, широко распространённые в природе. В почве встречается в большом количестве Вас. mycoides — подвижная спорообразующая палочка.
К факультативным анаэробам относится Proteus vulgaris. Это одна из наиболее важных гнилостных бактерий. Она образует мелкие бесспоровые палочки, очень активно передвигающиеся; на этом основано их определение в пищевых продуктах.
Часто в гнилостных процессах принимает участие и кишечная палочка — Bact. coli. Это постоянный обитатель кишечника человека, факультативный анаэроб, короткая подвижная палочка, не образующая спор. Она способна разлагать только продукты гидролиза белков, т. к. не вырабатывает протеолитические ферменты.
Возбудителями гниения являются и различные пигментные бактерии, как Bact. prodigiosum, Bact. fluorescens, образующие красный и зелёно-жёлтый пигменты.
Из анаэробных бактерий при гниении чаще всего участвуют Clostr. putrificus и Clostr. sporogenes — подвижные спорообразующие палочки. Кроме бактерий, в гниении участвуют и плесени родов Alternaria, Trichoderma, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium.
Наряду с огромной пользой, которую приносит гниение, минерализуя органические остатки, оно является причиной порчи продуктов, богатых белками, таких как мясо, рыба, яйца.
Гниение не всегда связано, однако, с порчей пищевых продуктов и иногда используется при переработке белковых веществ. Так, процесс созревания солёной сельди по существу является гнилостным процессом. Однако, поскольку он протекает при высокой концентрации поваренной соли, тормозящей развитие гнилостных бактерий, характер их действия изменяется, что приводит к улучшению вкуса сельди. Гнилостные процессы используются и в производстве некоторых сортов сыра, а также в кожевенном деле для очистки кожи от волос.
