Отличие автолитических процессов от автолиза
Автолитические процессы – это такие процессы в клетке, которые приводят к автолизу, т.е. составляющие автолиза (запуск автолиза, метаболические пути, которые участвуют в автолизе, ферменты, регуляция). А автолиз – это непосредственно сам процесс саморастворения.
Автолиз – саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробной культуры или повреждении клеток различными агентами.
Роль автолиза в биотехнологическом процессе:
1. В виноделии. При выработке игристых вин проводится долговременная выдержка в осадке, состоящем из отмерших после завершения брожения дрожжевых клеток. За это время происходит частичный автолиз дрожжей, приводящий к попаданию его продуктов в вино, что способствует обогащению букета вина. Результатом автолиза являются характерные тона в вине.
2. Созревание (выдержка) мяса – процесс самопроизвольного изменения химического состава, структуры, свойств мясного сырья после убоя животного под воздействием собственных ферментов мяса. После прекращения жизни животного, в связи с прекращением поступления кислорода, отсутствием окислительных превращений и кровообращения, торможением синтеза и выработки энергии, накопления в тканях конечных продуктов обмена и нарушения осмотического давления клеток, в мясе имеет место самораспад прижизненных систем и самопроизвольное развитие ферментативных процессов за счет длительно сохраняющих свою каталитическую активность ферментов. В результате их развития происходит распад тканевых компонентов, изменяются качественные характеристики мяса (механическая прочность, уровень водосвязывающей способности, вкус, цвет, аромат) и его устойчивость к микробиологическим процессам. В основе автолитических превращений мяса лежат изменения углеводной системы ресинтеза АТФ и состояния миофибриллярных белков, входящих в систему сокращения.
Причины автолиза:
1. Причиной автолиза является дисбаланс клеточного метаболизма с преобладанием действия собственных внутриклеточных деполимераз, разрушающих материал клеточной стенки микроорганизмов или цитоплазматическую мембрану.
2. Общей причиной автолиза доя микроорганизмов любого таксона является исчерпание источников питания и энергии.
3. Наиболее частыми причинами автолиза являются необратимые изменения в структуре мембран и нарушения энергодающих процессов.
4. Автолиз происходит также в ответ на действие антибиотиков и других повреждающих факторов.
5. При старении микробной культуры, повреждении клеток биологическими, физическими и химическими агентами.
Автолиз: 1) это необратимый процесс; 2) следствие дисбаланса ферментных систем в сторону гидролитической активности; 3) начинается с разрушения клеточной оболочки.
Развитие автолиза: 1) экзо-тип автолиза: разрушение клеток приводит к образованию автопластов; 2) эндо-тип: начинается с разрушения клеточной оболочки.
Различают естественный и индуцированный автолиз. Естественный зависит от возраста культуры, вызывается ослаблением метаболизма, недостатком питания, накоплением метаболитов. Индуцированный вызывается человеком с помощью индукторов.
Индукция автолиза происходит при:
1. Экстремальном изменении физиологических условий, необходимых для роста и развития клеток;
2. Исчерпании источников углерода;
3. Накоплении токсических метаболитов.
Физические факторы:
1. Температурный режим (замораживание-оттаивание, экстремальные температуры): изменение структуры мембран, снижение интенсивности метаболизма;
2. Осмотическое давление (его попеременное повышение-понижение): нарушение структуры мембран;
3. Иррадиация (рентгеновское или УФ излучение): глубокое нарушение структуры мембран, биополимеров и др.;
4. Механическая дезинтеграция.
Химические индукторы:
1. Степень и режим аэрации;
2. Ионная сила, рН, ионы металлов;
3. Частичное либо полное лишение источников питания или энергии;
4. Мембранотропные соединения.
Биологические индукторы:
1. Антибиотики;
2. Соединения, нарушающие структуру оболочки (лизоцим, трипсин, гидрофобные аминокислоты);
3. Продукты обмена, токсичные для клетки;
4. Аутоиндукторы автолиза.
Список используемой литературы:
1. Бейли, Дж. Э, Оллис, Дэвид Ф Основы биохимической инженерии. М.1989.
2. Воробьев А.А. с соавт. Микробиология. М.: Медицина. 1994.
3. Колешко О.И. Микробиология. М.: Высшая школа. 1982.
4. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.:Колос.1978.
5. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир.1987.