ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ - Т.П. Пирог - 2004

12. МЕТАБОЛІЧНА АКТИВНІСТЬ АЕРОБНИХ ГЕТЕРОТРОФІВ

12.5. КАТАБОЛІЗМ АРОМАТИЧНИХ СПОЛУК

Рослини синтезують багато сполук, які містять ароматичні кільця. Кількісно серед них переважає лігнін — до 20 % деревини (за масою). Здатність розщеплювати такі сполуки з розривом ароматичного кільця притаманна багатьом бактеріям і грибам. Для розщеплення ароматичних сполук необхідна присутність молекулярного кисню.

Поліциклічні сполуки (нафталін, фенантрен, антрацен) спочатку деградують до ароматичних сполук (рис. 12.8). Більшість природних ароматичних сполук розщеплюється спочатку до пірокатехіну або до протокатехової кислоти, які піддаються діоксигенуванню (подвійному оксигенуванню).

Рис. 12.8. Шляхи розпаду деяких ароматичних амінокислот

Перед розривом ароматичного кільця відбувається його монооксигенування, яке каталізується монооксигепазами (гідроксилазами) з використанням енергії відновника та залученням молекулярного кисню.

Можливі замісники ароматичного кільця відщеплюються перед його розривом. Розрив ароматичного кільця каталізується оксигеназами і розрив відбувається орто- або мета розщепленням (рис. 12.9).

При орторозщепленні пірокатехін перетворюється на цис.цис-муконову кислоту, а протокатехова кислота — на 3-карбокси- цис.цис-муконову кислоту.

При мста розщепленні пірокатехін перетворюється на 2-окси- муконовий напівальдегід, а протокатехова кислота — на 4-кар- бокси-2-оксимуконовий напівальдегід.

Ще одним проміжним продуктом при розщепленні ароматичних сполук є гентизинова кислота. При розриві ароматичного кільця утворюється малеїлпіровиноградна кислота (див. рис. 12.9).

Далі малеїлпіовиноградна кислота розщеплюється до фумарату, малату та пірувату. 2-оксимуконовий напівальдегід деградує до форміату, ацетальдегіду та пірувату, 4-карбокси-2-оксимуконовий напівальдегід — до двох молекул пірувату та молекули форміату. Цис.цис-муконова та 3-карбокси-цис.цис муконова кислоти трансформуються до ацетил-КоА і сукцинату.

Підсумкові дані метаболічної активності аеробних гетеротрофів наведені у таблиці