Поиск

Биохимический механизм деструкции минералов (часть 3)
20.10.2012

К числу наиболее часто образуемых грибами органических кислот относят щавелевую, лимонную, затем — глюконовую кислоты. Полагают, что образование лимонной кислоты — наиболее распространенный у грибов биохимический процесс. Было обнаружено, что интенсивность разрушения минералов под воздействием кислот не всегда соответствует степени диссоциации последних. Указанное явление объясняется тем, что среди продуцируемых микроорганизмами органических кислот много соединений, обладающих не только кислотными свойствами, но одновременно и способностью к образованию комплексных и внутрикомплексных соединений. Это повышает их агрессивность по отношению к почвенным минералам и обусловливает разнокачественность их возможного взаимодействия с последними. И.И. Гинзбург с соавторами отмечают, что действие органических кислотах минералы более разнообразно, чем действие неорганических кислот, так как зависит от характера сочетания функциональных групп в их молекулах. Еще в 50-х гг. А. Шатц с соавторами, учитывая развитие процесса почвообразования не только в кислой, но и в щелочной среде, предположили, что в некоторых случаях хелатизация может быть главным фактором выветривания. Выделение микроорганизмами органических комплексообразователей, по их мнению, имеет большое приспособительное значение при существовании организма в среде, где элементы минерального питания находятся в нерастворимом состоянии.
Высказано предположение, что породоразрушающее действие так называемых силикатных бактерий обусловлено выделением ими о-дифенолов, реагирующих с элементами породы и образующих с ними комплексные соединения. Работами Р. Даффа и соавторов установлен факт растворения природных фосфатов и силикатов под влиянием выделяемой бактериями 2-кетоглюконовой кислоты, образующей комплексные соединения с некоторыми двухвалентными металлами, в том числе Ca, Cu и Mn. Аналогичные данные были получены для трифосфороглицериновой кислоты. М. Вагнер связывает породоразрушающую роль щавелевой кислоты с ее способностью к хелатообразованию. Труднорастворимые соединения разлагаются также дериватами уроновых кислот.
И.Т. Геллер и Е.Н. Мишустиным с соавторами детально исследовано значение комплексообразования при мобилизации фосфора трудноразлагаемых фосфатов почвенной микрофлорой; показано, что при воздействии 0.1 M раствора лимонной кислоты на трехкальциевый фосфат около 99% мобилизованного кальция обнаруживается в форме комплекса и только 1 % находится в ионном состоянии. При уменьшении концентрации той же кислоты в 10 раз содержание комплексного кальция уменьшается до 79%. В случае взаимодействия того же фосфата с глюконовой или янтарной кислотой (в эквимолярных концентрациях) содержание ионного кальция оказывается большим, а комплексного — соответственно меньшим, чем при использовании лимонной кислоты.
Нами было обнаружено интенсивное комплексообразование при проведении опытов по разложению некоторых железосодержащих минералов культурами Clostridium и псевдомонад. Эти микроорганизмы вызывали интенсивное и быстрое выщелачивание железа из лимонита, причем в течение первых дней опыта ионной формы этого элемента в растворе почти не обнаруживалось. При воздействии тех же микроорганизмов на марказит железо растворялось еще быстрее, но в раствор поступали как ионная, так и комплексная его формы. Обнаруженные различия в поведении железа объясняются, вероятно, тем, что лимонит содержит трехвалентное, а марказит — двухвалентное железо и комплексы, образуемые этими формами, отличаются друг от друга по степени их устойчивости.
В настоящее время огромная роль хелатообразования в процессах деструкции труднорастворимых природных соединений, в том числе минералов почвообразующих пород, общепризнанна. Среди продуктов обмена микроорганизмов множество органических соединений, способных к образованию комплексных связей с самыми различными химическими элементами. Одни только оксикислоты образуют комплексы более чем с 60 элементами. Органические кислоты могут воздействовать на породу двояким путем: путем обычного ацидолиза и с помощью комплексообразования.
К числу активных органических соединений, оказывающих на породу наиболее сильное влияние, относят муравьиную, уксусную, пропионовую, масляную, щавелевую, янтарную, фумаровую, молочную, пировиноградную, лимонную, глюконовую, 2-кетоглюконовую, уроновую, полиуроновую и лишайниковые кислоты.
Некоторые авторы придают особое значение фенольным соединениям, в частности о-фенолам, образующим, как указывалось, органо-минеральные комплексы с кремнием, а также гумусовым веществам почвы.
Более высокое содержание в почвах гумусовых кислот по сравнению с низкомолекулярными органическими кислотами было основанием для довольно распространенного мнения о том, что именно гумусовые кислоты играют главную роль в разложении минералов почвообразующих пород. И.С. Кауричев с соавторами в подзолистых почвах обнаруживали щавелевую, лимонную, фумаровую и некоторые другие органические кислоты в количествах 5—7% от общего углерода сорбированного органического вещества. Содержание же органо-минеральных комплексов фульвокислот в иллювиальных горизонтах некоторых подзолов может достигать 50% от массы почвы.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *