Sebagian besar makanan mengandung protein, lemak, dan karbohidrat, yang jika ada air, menjadi tempat berkembang biak yang baik bagi mikroorganisme. Dengan mengalikannya, mereka menguraikan komponen-komponen produk pangan sehingga membentuk produk penguraian (antara dan akhir). Hal ini disebabkan oleh aktivitas enzimatik mikroorganisme, banyak diantaranya. yang menghasilkan enzim proteolitik, amilolitik dan lipolitik yang kuat. Pemanfaatannya dalam berbagai bidang perekonomian nasional didasarkan pada kemampuan mikroba dalam mengeluarkan enzim tertentu. Sudah lama dikenal dan digunakan secara luas, misalnya di Industri makanan dan kehidupan sehari-hari kemampuan ragi menguraikan gula. Memproduksi enzim amilase, maltase dan sukrosa, serta enzim protiolitik, ragi memecah karbohidrat dan sebagian protein, menghasilkan alkohol dan karbon dioksida. Properti ini digunakan dalam industri pembuatan anggur, pembuatan bir, dan pembuatan kue. Karena pembentukan karbon dioksida selama fermentasi adonan, adonan menjadi longgar, yang memungkinkan diperolehnya produk roti berpori (“subur”) selama dipanggang. Rasa dan daya cerna roti meningkat berkat penggunaan ragi. Beberapa mikroba banyak digunakan dalam produksi produk asam laktat, menyebabkan fermentasi asam laktat, di mana gula susu terurai dan asam laktat terbentuk.

Streptokokus asam laktat, basil Bulgaria dan acidophilus memiliki kemampuan ini. Dengan memilih kultur mikroba asam laktat, Anda dapat menyiksa berbagai jenis mikroba jenis yang berbeda produk asam laktat dengan rasa dan khasiat makanan yang tinggi. Pembuatan asinan kubis dan acar mentimun juga didasarkan pada kemampuan mikroba dalam menyebabkan fermentasi asam laktat. Dalam pembuatan ikan haring asin, sprat, dan ikan teri, sifat mikroba digunakan untuk menyebabkan perubahan proteolitik pada jaringan - untuk memecah protein. Karena pemecahan sebagian molekul protein dan perubahan sifat fisikokimia produk di bawah pengaruh mikroba ini, aroma dan rasa tertentu tercipta.

Tidak hanya khasiat mikroba yang diketahui, tetapi juga dampak negatifnya terhadap produk makanan. Banyak mikroorganisme yang menyebabkan penguraian komponen suatu produk pangan, tidak memperbaiki, tetapi memperburuk kualitasnya. Mikroorganisme ini terutama termasuk mikroorganisme pembusuk: Bact. Proteus vulgaris, Bakt. Kloaka, Bakt. Putrificus, sporogenes, dll. Pertumbuhan dan reproduksi mikroba ini disertai dengan penguraian zat protein dan penumpukan produk pemecahan, banyak di antaranya memiliki rasa tidak enak atau bau tidak sedap yang menyengat. Ini termasuk zat organik seperti indole, skatole, cadaverine, histamin, gas - hidrogen sulfida, amonia, fosfin, metilamin.

Banyak metode pemeriksaan sanitasi produk makanan didasarkan pada penentuan produk penguraian antara. Akibat pembusukan, permukaan produk pangan yang konsistensinya padat menjadi berlendir dan lengket. Karena serangkaian perubahan selama pembusukan, produk makanan kehilangan sifat organoleptik aslinya dan kualitasnya buruk.

Ketika produk membusuk, mikroba patogen bagi manusia juga dapat berkembang biak, misalnya salmonella, botulinus bacillus, karena mikroorganisme patogen sangat pandai menggunakan produk pemecahan sebagian protein untuk nutrisi dan asimilasinya. Oleh karena itu, produk pangan dengan fenomena pembusukan pangan jika dikonsumsi menimbulkan bahaya besar dalam hal keracunan pangan. Pekerja di industri makanan, katering umum dan perdagangan wajib mematuhi kondisi yang diperlukan untuk melindungi produk dari penguraian mikroba. Kondisi yang mendukung perkembangbiakan mikroba pembusuk adalah panas, adanya protein dan kelembapan dalam produk, serta keasaman rendah. Kandungan protein yang tinggi di lingkungan perairan menyediakan tempat berkembang biak yang sangat baik bagi mikroba. Produk-produk seperti daging, susu, ikan, telur, dan sosis rebus sangat rentan terhadap pembusukan.

Dalam kondisi suhu tinggi, perkembangbiakan mikroba dipercepat secara signifikan. Seiring dengan pertumbuhan mikroba dan intensifikasi aktivitas enzimatiknya, enzim yang terletak di jaringan itu sendiri diaktifkan. Enzim-enzim ini juga memecah protein, lemak dan karbohidrat, menghasilkan produk pemecahan yang sama seperti pada pembusukan. Perkembangbiakan mikroba pembusuk dan kerja enzim terbesar terjadi pada suhu 20-25°C (sampai 40-45°C). Sebaliknya, suhu rendah dan kelembapan rendah menciptakan kondisi yang tidak menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri.

Oleh karena itu, syarat utama yang banyak digunakan dalam praktek usaha pangan untuk tujuan pengawetan pangan adalah penggunaan suhu rendah (menyimpan pangan yang mudah rusak dalam lemari atau lemari es khusus yang berpendingin). Namun harus diingat bahwa suhu dingin tidak menyebabkan kematian mikroba, tetapi hanya menunda atau menghentikan aktivitas vitalnya, dan dalam kondisi yang menguntungkan, suhu dingin dapat terus menimbulkan efek berbahaya pada kualitas produk. Selain itu, ada beberapa jenis bakteri yang mampu berkembang biak pada kondisi suhu rendah, bahkan mendekati 0 derajat. (misalnya Bact. Fluorescens), serta banyak jamur.

Selain pendinginan, untuk melindungi produk dari perkembangbiakan mikroba di dalamnya, dilakukan pengeringan atau penambahan zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidrogen (pengawetan), serta metode pengalengan lainnya yang menciptakan kondisi yang tidak menguntungkan bagi perkembangan mikroba. digunakan. Di bawah pengaruh mikroba selama penyimpanan, sifat-sifat produk yang mengandung lemak juga berubah: lemak babi, mentega, coklat. Dalam hal ini mikroba seperti Bact berperan besar. berpendar. Bakt. pyocyaneum), serta beberapa jamur (Penicillium aspergillus). Mikroba ini mengeluarkan enzim lipase, yang memecah lemak menjadi bagian-bagian penyusunnya - gliserol dan asam lemak. Akumulasi asam lemak bebas dalam lemak meningkatkan keasamannya.

Namun, sifat-sifat lemak berubah terutama di bawah pengaruh faktor fisik - oksigen di udara dan cahaya. Di bawah pengaruh oksigen atmosfer, oksidasi lemak terjadi. Aldehida, keton, dan asam teroksidasi menumpuk di dalamnya, yang menyebabkan makanan yang mengandung lemak menjadi tengik atau berminyak. Saat dibakar, rasa produk menjadi pahit; Saat dikempiskan, makanan yang mengandung lemak terasa seperti supositoria stearat. Sinar matahari meningkatkan oksidasi sepuluh kali lipat. Kualitas produk pangan sangat bergantung pada kelembaban udara sekitar. Dengan kelembapan tinggi, beberapa produk (buah-buahan dan sayuran kering, gula, garam, kembang gula, kerupuk, tepung) dengan rakus menyerap kelembapan dari udara dan menjadi lembab, yang berkontribusi terhadap pembentukan jamur.

Selain itu, nilai gizi makanan basah berkurang karena pada berat yang sama, makanan basah mengandung lebih sedikit nutrisi. Di ruangan yang terlalu kering, karena peningkatan penguapan, makanan menyusut dan beratnya berkurang. Saat sayuran dikeringkan, seiring dengan memburuknya penyajiannya, kandungan vitamin di dalamnya pun menurun. Kombinasi kelembapan tinggi dan suhu tinggi merangsang proses respirasi jaringan dan pertumbuhan makanan seperti kentang, bit, wortel, bawang bombay, dan sayuran umbi-umbian lainnya.

Perkecambahannya menyebabkan konsumsi cadangan yang terakumulasi dalam tanaman (karbohidrat, vitamin, unsur mineral) secara tidak rasional dan penurunan kondisi ini. nilai gizi produk yang ditentukan. Mutu produk pangan dapat menurun apabila penanganannya sembarangan pada saat pengangkutan, penjualan, dan penyimpanan. Bahan tersebut mungkin menjadi kotor, berubah bentuk aslinya, atau menimbulkan rasa atau bau yang tidak sedap. Kotoran mekanis (tanah, pasir, kaca) dapat masuk ke produk makanan dari luar, atau zat beracun (garam logam berat - timbal, tembaga, seng) dapat keluar dari piring dan wadah.

Pencampuran tanah dan pasir pada produk tidak hanya memperburuk rasanya, tetapi juga menimbulkan bahaya epidemiologis, karena spora B. botulinus, telur beberapa cacing, dll dapat masuk ke dalam tubuh manusia bersama makanan. spora selama perkecambahan dan reproduksi serta pembentukan toksin sering menyebabkan keracunan - botulisme. Adanya telur cacing pada produk makanan dapat menyebabkan penyakit cacing pada manusia jika aturan sanitasi dan higienis tidak dipatuhi selama pengolahan produk yang terkontaminasi. Oleh karena itu, selama penyimpanan, pengangkutan dan penjualan, kondisi harus diperhatikan dengan ketat untuk menjaga kualitas asli produk.

Produk makanan yang terinfeksi mikroba patogen - disentri, basil tifoid, patogen paratifoid, dll, jika masuk ke dalam tubuh manusia, dapat menyebabkan penyakit menular yang parah - disentri, demam tifoid, demam paratifoid. Beberapa mikroba dapat menyebabkan keracunan makanan. Mikroba tersebut termasuk salmonella, serotipe patogen Escherichia coli, agen botulisme, dan strain staphylococcus enterotoksik.

Agen penyebab botulisme B. botulinus dan strain staphylococcus enterotoksik, bila dikalikan dalam produk, mampu menghasilkan racun - eksotoksin. Konsumsi produk tersebut menyebabkan keracunan pada tubuh manusia. Stafilokokus patogen tersebar luas di alam. Mereka dapat masuk ke dalam makanan dari tangan, terutama dengan penyakit pustular, dari saluran pernapasan bagian atas (radang selaput lendir hidung, sakit tenggorokan, penyakit gigi), dari kondisi tempat penyiapan makanan yang tidak sehat, dari hewan yang menderita mastitis.

Produk yang terkontaminasi patogen penyakit menular dan keracunan makanan menimbulkan bahaya khusus bagi perusahaan katering umum dan kelompok terorganisir (taman kanak-kanak, kamp perintis, dll.), karena dalam hal ini penyakit menyebar luas. Contohnya adalah keracunan makanan di salah satu kelompok ini, di mana 186 anak jatuh sakit akibat makan vinaigrette yang kentang dan bitnya direbus dan dikupas pada malam sebelumnya, dipotong-potong dan dibiarkan hingga pagi hari tanpa lemari pendingin yang memadai. Di pagi hari, bawang bombay dan kubis ditambahkan ke kentang dan bit. Anak-anak diberi vinaigrette untuk sarapan. Selama penyelidikan keracunan ini, Staphylococcus aureus patogen diisolasi dari vinaigrette, serta dari tenggorokan dua juru masak yang mengambil bagian dalam pembersihan kentang rebus dan bit, yang memberikan semua reaksi dan tes yang khas.



Protein diurai oleh actinomycetes menjadi produk akhir (hidrogen sulfida, amonia dan air), atau menjadi pembentukan zat antara (pepton, asam amino). Intensitas penguraian protein tergantung pada kondisi aerasi dan komposisi media nutrisi, suhu dan faktor lainnya.[...]

Penguraian zat yang mengandung nitrogen (protein) terjadi dalam dua tahap. Pada tahap pertama, di bawah pengaruh mikroorganisme aerobik dan anaerobik, protein dipecah dengan pelepasan nitrogen yang terkandung di dalamnya dalam bentuk MNZ (tahap amonifikasi) dan pembentukan pepton (produk pemecahan utama protein), dan kemudian asam amino. Deaminasi dan dekarboksilasi oksidatif dan reduktif selanjutnya menyebabkan pemecahan total pepton dan asam amino. Durasi tahap pertama berkisar antara satu hingga beberapa tahun. Pada tahap kedua, NH3 dioksidasi terlebih dahulu menjadi H102, dan kemudian menjadi HNO3. Kembalinya nitrogen terakhir ke atmosfer terjadi di bawah aksi bakteri - denitrifier, yang menguraikan nitrat dari molekul nitrogen. Durasi periode mineralisasi adalah 30-40 tahun atau lebih.[...]

Penguraian senyawa yang mengandung belerang. Belerang adalah komponen dari beberapa protein. Selama pemecahan protein secara hidrolitik, ia direduksi menjadi hidrogen sulfida, yang merupakan senyawa beracun bagi banyak kelompok mikroorganisme. Namun di badan air dan tanah terdapat bakteri belerang yang mengoksidasi senyawa belerang tereduksi menjadi belerang bebas dan sulfat. Bakteri ini hidup dalam konsentrasi hidrogen sulfida yang tinggi di lingkungan. Hidrogen sulfida bagi mereka berfungsi sebagai sumber energi untuk sintesis bahan organik.[ ...]

Dekomposisi melibatkan proses abiotik dan biotik. Namun, biasanya tumbuhan dan hewan yang mati diurai oleh mikroorganisme heterotrofik dan saprofag. Dekomposisi ini adalah cara bakteri dan jamur mendapatkan makanannya sendiri. Oleh karena itu, dekomposisi terjadi karena transformasi energi di dalam dan di antara organisme. Proses ini mutlak diperlukan untuk kehidupan, karena tanpanya segalanya nutrisi akan menemukan diri mereka terikat dalam mayat dan tidak kehidupan baru tidak bisa muncul. Sel bakteri dan miselium jamur mengandung serangkaian enzim yang diperlukan untuk implementasi spesifik reaksi kimia. Enzim-enzim ini dilepaskan ke dalam benda mati; sebagian hasil penguraiannya diserap oleh organisme pengurai, yang dijadikan makanan, sebagian lagi tetap berada di lingkungan; selain itu, beberapa produk dikeluarkan dari sel. Tidak ada spesies saprotrof yang dapat melakukan hal tersebut dekomposisi lengkap mayat. Namun, populasi biosfer heterotrofik terdiri dari sejumlah besar spesies, yang jika digabungkan, menghasilkan dekomposisi total. Bagian tumbuhan dan hewan yang berbeda terurai dengan kecepatan yang berbeda pula. Lemak, gula dan protein terurai dengan cepat, tetapi selulosa tumbuhan dan lignin, kitin, bulu dan tulang hewan terurai sangat lambat. Perhatikan bahwa sekitar 25% berat kering herba terurai dalam waktu satu bulan, dan 75% sisanya terurai lebih lambat. Setelah 10 bulan 40% dari ramuan asli masih tersisa. Sisa-sisa kepiting telah hilang sepenuhnya saat ini.[...]

Ketika protein terurai, amonia dan turunannya juga terbentuk, yang juga masuk ke udara dan air laut. Di biosfer, sebagai hasil nitrifikasi - oksidasi amonia dan senyawa organik yang mengandung nitrogen lainnya dengan partisipasi bakteri - berbagai nitrogen oksida terbentuk, yang merupakan dasar pembentukannya. asam sendawa. Asam nitrat bergabung dengan logam membentuk garam. Sebagai hasil dari aktivitas bakteri denitrifikasi, garam asam nitrat direduksi menjadi asam nitrat dan selanjutnya untuk membebaskan nitrogen.[...]

Penguraian protein secara anaerobik disebabkan oleh batang pembentuk spora: Bacillus putrificus, Bacillus sporogenes. Penguraian senyawa protein juga disebabkan oleh bakteri anaerob fakultatif Proteus vulgaris dan Bakteri coli. Derajat dan intensitas penguraian senyawa protein bergantung pada struktur kimia protein dan jenis mikroorganisme. Asam amino yang terbentuk selama pemecahan protein dalam kondisi anaerobik mengalami deaminasi reduktif dengan pembentukan asam organik jenuh dan amonia. Asam organik dapat terurai membentuk metana dan karbon dioksida. Produk amonifikasi dalam kondisi anaerobik adalah metana, amonia, dan karbon dioksida.[...]

[ ...]

Terjadi selama penguraian alkaloid dan protein.[...]

AMONIFIASI adalah proses penguraian senyawa organik yang mengandung nitrogen (protein, asam nukleat, dll) oleh mikroorganisme dengan pelepasan amonia. AMPLITUD EKOLOGI [lat. amplitudo - nilai] - batas kemampuan beradaptasi suatu spesies atau komunitas terhadap perubahan kondisi lingkungan.[...]

Amonia yang terbentuk selama penguraian protein dan urea dalam bentuk garam amonium diserap oleh tanaman atau mengalami transformasi mikrobiologis lebih lanjut. [...]

Produk penguraian yang paling stabil adalah zat humat (humus), yang sebagaimana telah ditekankan, merupakan komponen penting ekosistem. Lebih mudah untuk membedakan tiga tahap dekomposisi: 1) penggilingan detritus melalui tindakan fisik dan biologis; 2) pembentukan humus yang relatif cepat dan pelepasan zat organik terlarut oleh saprotrof; 3) mineralisasi humus yang lambat. Lambatnya dekomposisi humus merupakan salah satu faktor penyebab lambatnya dekomposisi dibandingkan dengan produksi dan akumulasi oksigen; pentingnya dua proses terakhir telah dibahas. Biasanya, humus muncul sebagai zat berwarna gelap, seringkali berwarna coklat kekuningan, amorf atau koloid. Menurut M.M.Kononova (1961), properti fisik Dan struktur kimia humus sedikit bervariasi dalam ekosistem yang secara geografis jauh atau beragam secara biologis. Namun, sangat sulit untuk mengkarakterisasi zat kimia humus, dan hal ini tidak mengherankan mengingat banyaknya variasi zat organik yang menjadi sumbernya. Secara umum zat humat merupakan produk kondensasi senyawa aromatik(fenol) dengan produk pemecahan protein dan polisakarida. Model struktur molekul humus ditunjukkan pada halaman 475. Ini adalah cincin fenol benzena dengan rantai samping; Struktur ini menentukan ketahanan zat humat terhadap penguraian mikroba. Pemecahan senyawa jelas memerlukan enzim khusus seperti deoksigenase (Jibson, 1968), yang seringkali tidak terdapat pada saprotrof tanah biasa dan perairan. Ironisnya, banyak produk beracun yang dibuang manusia ke lingkungan - herbisida, pestisida, air limbah industri - merupakan turunan dari benzena dan menimbulkan bahaya serius karena ketahanannya terhadap degradasi. [...]

Amonia terbentuk terutama selama penguraian senyawa biogenik yang mengandung nitrogen - protein dan urea. Nilai fluks 1>III3 yang paling mungkin dari semua sumber di daratan ke atmosfer adalah 70-100 Mt S/tahun. Emisi amonia antropogenik hanya sekitar 4 Mt K/tahun.[...]

Hal ini dapat dijelaskan dengan rendahnya rasio protein dan karbohidrat terhadap jumlah lemak dalam sedimen Air limbah pabrik pengolahan daging dibandingkan dengan lumpur air limbah domestik; Sebagaimana diketahui, bahan utama pembentuk tubuh mikroorganisme yang terlibat dalam proses penguraian lemak adalah protein yang dikombinasikan dengan karbohidrat, dan karbohidrat berfungsi sebagai bahan energi untuk aktivitas vitalnya. Oleh karena itu, rasio komponen yang dapat difermentasi mempengaruhi penguraian bahan organik.[...]

Penelitian V. S. Butkevich menyumbangkan banyak informasi berharga dalam mengungkap esensi proses penguraian senyawa nitrogen organik. Ia mampu menunjukkan bahwa akumulasi amonia selama proses amonifikasi sangat terkoordinasi dengan keberadaan karbohidrat di lingkungan. Jika tidak ada karbohidrat di lingkungan, maka mikroorganisme secara intensif menggunakan zat protein sebagai bahan respirasi, dan nitrogen dari asam amino teroksidasi terakumulasi dalam bentuk amonia. Jika terdapat karbohidrat, maka zat protein digunakan pada tingkat yang lebih rendah dan akumulasi amonia sangat berkurang, dan terkadang tidak terjadi sama sekali. Pola-pola ini sangat penting ketika memfermentasi lumpur limbah. Dengan adanya garam nitrogen dan amonium dalam cairan lumpur, seseorang dapat menilai zat mana yang mengalami penguraian: protein atau karbohidrat.[...]

Penguraian komponen organik utama sedimen - protein, lemak, karbohidrat - terjadi dengan intensitas yang bervariasi, tergantung pada bentuk dominan mikroorganisme tertentu. Misalnya, septic tank dicirikan oleh kondisi yang menciptakan kondisi bagi perkembangan bakteri pembusuk anaerobik pada tahap (fase) pertama penguraian zat organik.[...]

Hampir seluruh nitrogen yang diambil tanaman dari dalam tanah merupakan bagian dari protein nabati, yang pada saat pembusukan (pembusukan), melepaskan nitrogen dalam bentuk amonia, dan hal tersebut dapat dirasakan di kandang pada saat penguraian kotoran kuda (kuda). kotoran ternak dicirikan oleh dekomposisi yang sangat kuat, oleh karena itu digunakan untuk memanaskan rumah kaca).[...]

Nitrogen adalah salah satu nutrisi paling penting bagi tanaman. Ini adalah bagian dari protein, klorofil dan banyak zat organik tanaman lainnya. Sebagian besar aze terkonsentrasi pada bahan organik tanah, dan terutama pada humus. Nitrogen tersedia bagi tanaman terutama di dalam tanah. senyawa mineral- amonia dan nitrat, yang terbentuk selama penguraian bahan organik oleh mikroorganisme khusus. Oleh karena itu, diperlukan pengisian kembali cadangan nitrogen tanah dari sumber lain.[...]

Zat organik yang terkandung di dalam tanah antara lain zat yang terbentuk selama penguraian protein, lemak, karbohidrat, antara lain: resin, serat, minyak esensial. Untuk proses penguraian bahan organik, kandungan organisme perusak (bakteri, protozoa) menjadi penting. Satu hektar tanah dapat mengandung 1000 hingga 7000 kg berbagai bakteri, 350-1000 kg cacing, hingga 1000 kg arthropoda, dan 100 hingga 1000 kg jamur mikroskopis. Mikroorganisme ini terdapat di seluruh ketebalan tanah yang bisa mencapai beberapa meter. Hewan invertebrata terutama hidup di lapisan atas. Demikian pula, sistem akar tanaman terletak terutama pada kedalaman beberapa meter (dengan pengecualian beberapa, misalnya duri unta, yang akarnya menembus kedalaman 15 m).[...]

Bau limbah daerah berpenduduk, yaitu campuran bau feses dengan bau penguraian lemak, protein, sabun, dan lain-lain, cukup khas. Itu tergantung pada penguraian air limbah rumah tangga dan proses mana yang mendominasi di dalam air - oksidatif atau reduksi. Beberapa air limbah dari pabrik pengolahan makanan mungkin juga memiliki bau serupa. Air limbah dari pemrosesan termal batubara berbau fenol, tar, dan hidrogen sulfida; air limbah dari industri kimia mempunyai bau yang khas, tergantung jenis produksinya, misalnya bau senyawa organik: karbon disulfida, ester dan eter, alkohol, asam organik, senyawa yang mengandung nitrogen, merkaptan, asetilena, dll.[.. .]

Zona polisaprobik merupakan karakteristik air segar yang terkontaminasi, tempat terjadinya tahap awal penguraian senyawa organik. Perairan polisaprobik mengandung sejumlah besar zat organik, terutama protein dan karbohidrat. Ketika zat ini terurai, karbon dioksida, hidrogen sulfida, dan metana dilepaskan dalam jumlah besar. Air miskin oksigen, sehingga proses kimia bersifat reduktif. Kondisi lingkungan yang parah dan tidak menguntungkan menyebabkan terbatasnya jumlah spesies dalam populasi tumbuhan dan hewan di suatu waduk. Penghuni utamanya adalah bakteri yang jumlahnya mencapai ratusan juta dalam 1 ml air. Ada banyak bakteri belerang dan ciliata. Semua penghuni zona polisaprobik, menurut cara makannya, diklasifikasikan sebagai coyasuyants (konsumen), atau heterotrof. Mereka membutuhkan bahan organik siap pakai. Produsen (produsen), yaitu autotrof, termasuk tumbuhan hijau yang menghasilkan bahan organik dari senyawa mineral, sama sekali tidak ada di sini.[...]

Komposisi bahan organik beragam dan mencakup komponen yang terbentuk pada berbagai tahap penguraian karbohidrat kompleks, protein, lemak dan karbohidrat; bahan organik tanah mengandung lignin, serat, minyak atsiri, resin, dan tanin. Fauna tanah - cacing dan mikroflora tanah tertentu - memainkan peran tertentu dalam penciptaan humus. Secara umum, tanah diperkaya dengan asam amino dan senyawa organik lainnya.[...]

Literatur menunjukkan bahwa zat humat terjadi secara alami sebagai produk penguraian protein, selulosa dan lignin. Mereka dibagi menjadi asam humat dan lignin tidak larut. Karya ini hanya mempertimbangkan asam humat, yang garamnya larut dalam air dan mampu larut.[...]

Kelompok fisiologis anaerob lainnya berpartisipasi dalam siklus zat yang mengandung nitrogen: mereka menguraikan protein, asam amino, purin (proteolitik, bakteri purinolitik). Banyak yang mampu secara aktif memperbaiki nitrogen di atmosfer, mengubahnya menjadi bentuk organik. Anaerob ini membantu meningkatkan kesuburan tanah. Jumlah sel anaerobik proteolitik dan sakarolitik dalam 1 g tanah subur bahkan mencapai jutaan. Yang paling penting adalah kelompok mikroorganisme yang berpartisipasi dalam penguraian senyawa organik yang sulit dijangkau, seperti pektin dan selulosa. Zat inilah yang membentuk sebagian besar sisa tanaman dan merupakan sumber utama karbon bagi mikroorganisme tanah.[...]

Selama hidupnya, banyak bakteri yang dapat mengasamkan atau membuat lingkungan menjadi basa. Misalnya, ketika urea atau protein terurai, amonia terbentuk, dan ketika garam asam organik dikonsumsi, kation terakumulasi di lingkungan. logam alkali.[ ...]

Oksidasi senyawa protein terjadi sampai akhir dengan terbentuknya amonia, karbon dioksida, dan air. Jika protein mengandung belerang, maka merkaptan (tioalkohol) juga terbentuk sebagai senyawa antara, dan ketika terurai sempurna, hidrogen sulfida terbentuk. Patogen penguraian protein aerobik yang paling umum: Bakteri fluorescens, Bacillus subtilis, Bacillus mycoides. Selain itu, penguraian senyawa protein dapat disebabkan oleh actinomycetes dan banyak jamur. Nukleoprotein yang mengandung asam nukleat yang terikat dengan residu asam amino terurai membentuk karbohidrat - ribosa dan deoksiribosa, basa organik nitrogen dan asam fosfat.[ ...]

Sulfur dioksida dilepaskan ke atmosfer selama pembakaran bahan bakar organik (batubara, minyak, bensin, gas) karena penguraian protein yang mengandung belerang, serta dari perusahaan yang mengolah bijih belerang. Transportasi bermotor merupakan sumber emisi sulfur dioksida yang kuat di perkotaan.[...]

Zat yang mengandung nitrogen (garam amonium, nitrit dan nitrat) terbentuk dalam air terutama sebagai hasil penguraian senyawa protein yang masuk ke reservoir bersama air limbah domestik dan industri. Yang kurang umum di air adalah amonia yang berasal dari mineral, terbentuk sebagai hasil reduksi senyawa nitrogen organik. Jika penyebab terbentuknya amonia adalah pembusukan protein, maka air tersebut tidak layak untuk diminum.[...]

Dua kelompok pertama menggunakan zat organik yang lebih mudah terurai, seperti gula, asam amino, dan protein sederhana. Kemudian bakteri selulosa mulai “bekerja” pada senyawa yang lebih stabil, sedangkan actinomycetes berhubungan langsung dengan humus. Model yang mungkin untuk struktur molekul asam humat ditunjukkan di bawah ini.[...]

Lumpur limbah dan air limbah industri pekat dengan WPC di atas 5 g/l mengalami dekomposisi biokimia dalam kondisi anaerobik. Hal ini dapat terjadi pada struktur tangki septik, yaitu tangki septik yang dilalui cairan limbah secara perlahan. Dalam tangki pengendapan dua tingkat, lumpur dipisahkan dari cairan limbah yang lewat, dan penguraiannya dilakukan di ruang lumpur. Di instalasi pengolahan berkapasitas tinggi, lumpur limbah dipisahkan di tangki pengendapan primer dan, bersama dengan kelebihan lumpur aktif, diolah di dalam reaktor. Intensitas dan kedalaman penguraian sedimen terutama ditentukan oleh komposisinya yang bervariasi menurut perbandingan kandungan komponen organik utama (karbohidrat/protein, senyawa mirip lemak) dan zat anorganik. Biasanya, lumpur air limbah kota mengandung 70-80% bahan organik. Jadi, perkiraan komposisi sedimen (%) adalah: protein 24, karbohidrat 23, zat seperti lemak hingga 30. Paling sering, asam asetat, butirat, dan propionat diperoleh selama fermentasi asam sedimen. Gas yang dihasilkan mengandung karbon dioksida, metana, hidrogen, dan hidrogen sulfida. Fase berair bersifat asam (pHС5), tidak memiliki sifat buffering, dan memiliki bau tidak sedap yang menyengat.[...]

Dengan air limbah rumah tangga dan industri, termasuk air limbah dari lokasi industri, protein, lemak, minyak, minyak dan produk minyak bumi, pewarna, resin, tanin, deterjen dan banyak kontaminan lainnya masuk ke badan air. Pupuk dan pestisida - alat pemberantasan hama tanaman - dibersihkan dari ladang. Oleh karena itu, perairan sumber pasokan air terbuka mengandung hampir semua bahan unsur kimia, termasuk yang berbahaya bagi kesehatan seperti timbal, seng, timah, kromium, tembaga. Tanpa tujuan memberikan gambaran lengkap tentang komposisi kontaminan yang masuk bersama air limbah, dan meyakini bahwa sifat-sifat pengotor biologis telah dibahas secara cukup rinci di bagian sebelumnya bab ini, kita hanya akan membahas beberapa jenis kontaminan, ciri khasnya. ciri-cirinya adalah: prevalensi yang luas, terutama pada tahun terakhir; sifat beracun; pemisahan yang sulit selama pengolahan air limbah; oksidasi lambat dan dekomposisi di perairan terbuka; efek mengganggu pada proses pemurnian air, termasuk koagulasi; kemampuan “menjadi indikator kedalaman pemurnian air dari [elemen.[...] individu

Pembentukan zat humat terjadi dengan partisipasi dua jenis proses. Proses jenis pertama memberikan dekomposisi parsial (penguraian) bahan organik mati menjadi senyawa yang lebih sederhana: protein dipecah menjadi asam amino, karbohidrat menjadi gula sederhana, pemecahan lignin belum cukup dipelajari. Sebagai hasil dari proses tipe kedua, terjadi kondensasi senyawa aromatik tipe fenolik (hasil penguraian lignin dan selulosa) dengan asam amino (hasil penguraian mikroorganisme). Hasilnya, muncul sistem asam organik dengan berat molekul tinggi yang mampu melakukan polimerisasi lebih lanjut. Dalam proses pembentukan humus dan mempertahankan komposisinya, peran penting dimainkan oleh mikroorganisme heterotrofik dan autotrofik, yang aktivitas geokimianya telah dibahas sebelumnya.[...]

Komposisi organik. Terbentuk dari senyawa yang ditemukan dalam jumlah besar pada sisa tumbuhan dan hewan. Ini adalah protein, karbohidrat, asam organik, lemak, lignin, tanin, dll, yang berjumlah 10-15% dari total massa bahan organik di dalam tanah. Ketika bahan organik terurai, nitrogen yang dikandungnya diubah menjadi bentuk yang tersedia bagi tanaman. Zat organik berperan penting dalam pembentukan tanah, menentukan daya serap tanah, serta mempengaruhi struktur cakrawala tanah bagian atas dan sifat fisiknya.[...]

Sebagian besar nitrogen dalam asam humat masuk ke dalam larutan selama hidrolisis yang lebih lemah (S.S. Dragunov) dibandingkan dengan protein pada umumnya. Selain itu, protein sisa tanaman mudah dan cepat terurai oleh mikroorganisme tanah, penguraiannya disertai dengan resintesis protein plasma mikroba, yang selanjutnya mudah terurai. Oleh karena itu, bagian nitrogen asam humat yang dapat dihidrolisis tampaknya tidak diwakili oleh protein, tetapi oleh produk penguraiannya yang mendalam - asam amino, yang berada dalam bentuk ikatan lemah dengan inti asam humat. [...]

RACUN adalah zat beracun yang dihasilkan oleh mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan tertentu. Secara kimiawi - polipeptida dan protein. Terkadang istilah T. meluas ke racun yang bersifat non-protein. Mikroba T. yang paling banyak dipelajari, yang terbagi menjadi eksotoksin (diekskresikan ke lingkungan selama pertumbuhan) dan endotoksin (dilepaskan setelah kematian organisme). TOKSIFIKASI - peningkatan toksisitas sebagai akibat dari pembentukan zat baru yang lebih beracun selama penguraian (biologis atau fisikokimia) pestisida. Menikahi. polutan, Zat berbahaya. EFEK RACUN SUATU POLLUtan adalah dampak berbahaya suatu bahan kimia terhadap organisme (manusia, hewan, tumbuhan, jamur, mikroorganisme). Dengan gabungan efek toksik dari beberapa polutan, berikut ini dibedakan: penjumlahan efek berbahaya; supersummation, atau potensiasi; nihilasi - efeknya lebih kecil dibandingkan dengan penjumlahan; perubahan sifat efek toksik (misalnya munculnya sifat karsinogenik). TOKSISITAS - toksisitas, sifat senyawa kimia yang mempunyai efek berbahaya atau bahkan mematikan pada tubuh. [...]

Yang menarik secara ilmiah dan praktis adalah kopolimer cangkok selulosa yang tidak larut dalam air dan secara biologis protein aktif(enzim, antigen). Kopolimer cangkok selulosa dan enzim dapat digunakan sebagai katalis spesifik yang dapat dengan mudah dihilangkan dari reaksi kapan saja. Penggunaan kopolimer ini memungkinkan untuk memecahkan sejumlah masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan menggunakan enzim konvensional yang larut dalam air, misalnya, isolasi produk murni dari dekomposisi enzimatik substrat, isolasi dan studi selanjutnya dari produk antara dari dekomposisi enzimatik substrat, aktivasi enzim diikuti dengan penghilangan lengkap zat pengaktif, penyerapan, isolasi selanjutnya dan studi tentang inhibitor enzim. Kopolimer cangkok selulosa dan antigen yang tidak larut dalam air, yang disebut imunoadsorben, digunakan untuk adsorpsi antibodi untuk tujuan penentuan kuantitatifnya, isolasi dalam bentuk murni untuk studi dan aplikasi selanjutnya. Untuk sintesis kopolimer cangkok protein aktif biologis yang tidak larut dalam air, disarankan untuk menggunakan selulosa daripada polimer sintetik, karena adsorpsi protein nonspesifik pada bahan selulosa jauh lebih rendah dibandingkan pada polimer sintetik. [...]

Perkembangan vegetasi tingkat tinggi di dekat waduk menyebabkan produk organik terlarut dari aktivitas vitalnya dan pembusukan masuk ke dalam air. Sebagai hasil penguraian makrofita, protein, karbohidrat, asam organik, tanin, serta lignin, hemiselulosa, lemak, lilin, dan resin yang praktis tidak larut dapat muncul di dalam air. [...]

Dalam sel hidup, berbagai macam proses multi-tahap terjadi secara bersamaan: oksidasi dan reduksi, sintesis dan pemecahan, transfer radikal metil, hidrolisis, dll. Beberapa mikroba memiliki kemampuan untuk berpartisipasi dalam sejumlah tahap penguraian materi. Misalnya, mereka dapat menggunakan protein dan kemudian karbohidrat, mengoksidasi alkohol dan asam, alkohol dan kemudian aldehida, mengonsumsi unsur nitrogen dan kemudian mengikat nitrogen, dll. Namun ada juga mikroba yang hanya mampu mengonsumsi hidrokarbon dan asam amino spesifik tertentu, tanpa menggunakan orang lain.[...]

Jaringan rumput laut terdiri dari sekitar 87% air dan 13% bahan organik dan mineral, dengan bahan kering berkisar antara 55 hingga 62%. Protein yang menyusun 5-7% bahan kering setara dengan protein kedelai dalam hal nilai gizi dan dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pakan ternak. Kullney membandingkan semak rumput laut Gant dengan hutan bawah laut asli, yang menjadi tempat berlindung bagi banyak organisme laut dan ikan. Hal yang sama juga berlaku pada rumpun rumput laut Jepang, yang tidak akan kehilangan perannya sebagai “pelindung” alami bagi rumput laut muda bahkan ketika dibudidayakan secara buatan di peternakan laut.[...]

Laju reaksi kimia pada sampel tanaman yang diambil selama musim tanam aktif jauh lebih tinggi dibandingkan pada banyak objek yang dianalisis (misalnya biji-bijian, jerami, biji-bijian). Karena kerja enzim, proses biokimia berlanjut, mengakibatkan penguraian zat seperti pati, protein, asam organik dan terutama vitamin.[...]

Mikroba lain yang memecah gula, pati, dan bahkan serat menghasilkan asam yang mudah menguap, dan batu bara, hidrogen, dan metana di dekatnya, yang tidak diperlukan bagi tubuh, dan energi panas hanya menguntungkan mikroorganisme dan hilang bagi inangnya. Terakhir, bakteri ketiga memecah protein, serta enzim, menjadi molekul kecil albumosa dan pepton dan selanjutnya menjadi asam dan basa amino. Namun aktivitas bakteri tidak berhenti sampai disitu saja, seperti yang diperlukan oleh tubuh inangnya, namun mengarah lebih jauh pada penguraian senyawa-senyawa tersebut menjadi amonia, asam lemak, alkohol dan hidrokarbon yang tidak dibutuhkan oleh inangnya.[... ]

Elemen utama dari biocenosis aerobik adalah sel bakteri. Berbagai proses multi-tahap transformasi zat organik terjadi di dalam sel. Biocenosis mengandung bakteri yang hanya mampu mengonsumsi hidrokarbon atau asam amino tertentu. Bersamaan dengan ini ada jumlah yang besar bakteri yang terlibat dalam beberapa tahap penguraian bahan organik. Mereka dapat menggunakan protein terlebih dahulu dan kemudian karbohidrat, mengoksidasi alkohol dan kemudian asam atau alkohol dan aldehida, dll. Beberapa jenis mikroba dapat menguraikan bahan organik sampai akhir, misalnya menjadi karbon dioksida dan air, yang lain hanya untuk membentuk produk antara. Oleh karena itu, ketika mengolah air limbah, bukan kultur mikroorganisme individu yang menghasilkan efek yang diinginkan, tetapi kompleks alaminya, termasuk spesies yang lebih berkembang [Rogovskaya T.I., 1967].[...]

Vonros tentang zat-zat yang digunakan dalam proses respirasi telah lama menjadi perhatian para ahli fisiologi. Masih dalam karya I.II. Borodin menunjukkan bahwa intensitas proses respirasi berbanding lurus dengan kandungan karbohidrat dalam jaringan tumbuhan. Hal ini memberikan alasan untuk berasumsi bahwa karbohidrat merupakan zat utama yang dikonsumsi selama respirasi. Dalam memperjelas masalah ini sangat penting memiliki definisi koefisien pernapasan. Jika karbohidrat digunakan dalam proses respirasi, maka proses berlangsung menurut persamaan SeH 120b + 6O2 = 6CO2 + 6H2O, dalam hal ini koefisien respirasi sama dengan satu - p = 1. Namun jika senyawa yang teroksidasi lebih banyak, misalnya asam organik, mengalami penguraian selama proses respirasi, penyerapan oksigen menurun, koefisien respirasi menjadi lebih dari satu. Ketika lebih banyak senyawa tereduksi, seperti lemak atau protein, teroksidasi selama respirasi, lebih banyak oksigen yang dibutuhkan dan koefisien respirasi menjadi kurang dari satu.

DI DALAM metabolisme mikroorganisme zat yang mengandung nitrogen mengalami berbagai transformasi. Secara kebetulan, kemiripan yang dangkal, berbagai jenis pembusukan makanan sering disebut pembusukan. Namun, pembusukan merupakan proses penguraian mendalam zat protein oleh mikroorganisme.

Kemampuan untuk menguraikan zat protein pada tingkat yang berbeda-beda merupakan karakteristik dari banyak mikroorganisme. Beberapa dari mereka menguraikan protein secara langsung, yang lain hanya dapat bekerja pada produk pemecahan molekul protein yang kurang lebih sederhana, misalnya peptida, asam amino, dll.

Mikroba menggunakan produk penguraian protein untuk mensintesis zat dalam tubuhnya, dan juga sebagai bahan energi.

Kimia penguraian protein. Pembusukan adalah proses biokimia multi-tahap yang kompleks, sifat dan hasil akhirnya bergantung pada komposisi protein yang membusuk, kondisi proses dan jenis mikroorganisme penyebabnya.

Zat protein tidak dapat langsung masuk ke dalam sel mikroorganisme, oleh karena itu hanya mikroorganisme yang memiliki enzim proteolitik - eksoprotease yang disekresikan oleh sel ke lingkungan - yang dapat menggunakan protein.

Proses pemecahan protein dimulai dengan hidrolisisnya. Produk utama hidrolisis adalah pepton dan peptida. Mereka dipecah menjadi asam amino, yang merupakan produk akhir hidrolisis.

Berbagai asam amino yang terbentuk selama pemecahan protein digunakan oleh mikroorganisme atau mengalami perubahan lebih lanjut, misalnya deaminasi, yang mengakibatkan terbentuknya amonia dan berbagai macamnya. senyawa organik. Proses deaminasi dapat terjadi dengan berbagai cara. Ada deaminasi hidrolitik, oksidatif dan reduktif.

Deaminasi hidrolitik disertai dengan pembentukan asam hidroksi dan amonia. Jika dekarboksilasi asam amino juga terjadi, alkohol, amonia, dan karbon dioksida terbentuk:

1 Karena amonia selalu terdapat pada produk akhir pemecahan protein, proses pembusukan disebut juga amonifikasi zat protein.

Selama demininasi oksidatif, asam keto dan amonia terbentuk:

Selama deaminasi reduktif, mereka terbentuk asam karboksilat dan amonia:

Dari persamaan di atas jelas bahwa di antara produk penguraian asam amino, tergantung pada struktur radikalnya (R), terdapat berbagai asam organik dan alkohol. Jadi, selama penguraian asam amino lemak, asam format, asetat, propionat, butirat dan lainnya, propil, butil, amil dan alkohol lainnya dapat terakumulasi. Selama penguraian asam amino aromatik, produk antara adalah produk pembusukan yang khas: fenol, kresol, skatole, indole - zat yang memiliki bau yang sangat tidak sedap. Pemecahan asam amino yang mengandung belerang menghasilkan hidrogen sulfida atau turunannya - merkaptan (misalnya metil merkaptan CH 3 SH). Mercaptan memiliki bau telur busuk yang dapat terlihat bahkan pada konsentrasi yang dapat diabaikan.


Asam diamino yang terbentuk selama hidrolisis protein dapat mengalami dekarboksilasi tanpa menghilangkan amonia, sehingga menghasilkan diamina dan karbon dioksida. Misalnya, lisin diubah menjadi kadaverin:

Demikian pula, ornithine diubah menjadi putresin.

Kadaverin, putresin dan amina lain yang terbentuk selama pembusukan sering dikelompokkan dengan nama umum ptomaines (racun kadaver), beberapa di antaranya memiliki sifat beracun.

Transformasi lebih lanjut senyawa organik bernitrogen dan bebas nitrogen yang dihasilkan dari pemecahan berbagai asam amino bergantung pada kondisi lingkungan dan komposisi mikroflora. Mikroorganisme aerobik mengoksidasi senyawa-senyawa tersebut sehingga dapat termineralisasi secara sempurna. Dalam hal ini, produk akhir pembusukan adalah amonia, karbon dioksida, air, hidrogen sulfida, dan garam asam fosfat. Dalam kondisi anaerobik, oksidasi lengkap produk antara pemecahan asam amino tidak terjadi. Dalam hal ini, selain amonia dan karbon dioksida, berbagai asam organik, alkohol, amina, dan senyawa organik lainnya terakumulasi, yang mungkin termasuk zat dengan sifat beracun dan zat yang memberikan bau menjijikkan pada bahan yang membusuk.

Agen penyebab pembusukan. Diantara sekian banyak mikroorganisme

mampu menguraikan protein sampai tingkat tertentu, mikroorganisme yang menyebabkan penguraian protein yang dalam - sebenarnya pembusukan - sangatlah penting. Mikroorganisme seperti ini biasa disebut pembusukan. Dari jumlah tersebut, bakteri adalah yang paling penting. Bakteri pembusuk dapat bersifat pembentuk spora dan tidak membentuk spora, bersifat aerobik dan anaerobik. Banyak dari mereka bersifat mesofilik, tetapi ada pula yang tahan dingin dan tahan panas. Sebagian besar sensitif terhadap keasaman.

Agen penyebab proses pembusukan yang paling umum dan aktif adalah sebagai berikut.

Bacillus hay dan potato bacilli 1 – bakteri aerobik, motil, gram positif, pembentuk spora

Beras. 32. Kamu. halus:

A– spora batang dan oval; b – koloni

(Gbr. 32). Spora mereka sangat tahan panas. Suhu optimum untuk perkembangan bakteri ini adalah 35–45 °C, pertumbuhan maksimal pada suhu sekitar 50–55 °C; pada suhu di bawah 5 °C mereka tidak berkembang biak. Selain penguraian protein, bakteri tersebut mampu menguraikan zat pektin, polisakarida jaringan tanaman, dan memfermentasi karbohidrat. Basil jerami dan kentang tersebar luas di alam dan merupakan agen penyebab pembusukan banyak produk makanan. Mereka menghasilkan zat antibiotik yang menghambat pertumbuhan banyak bakteri patogen dan saprofit.

Bakteri dari genus Pseudomonas bersifat aerob, batang motil, dengan flagel polar, tidak membentuk spora, dan bersifat gram negatif (Gbr. 33a). Banyak spesies yang tahan dingin, suhu minimum untuk pertumbuhannya adalah dari –2 hingga –5 ° C, suhu optimal sekitar 20 ° C. Selain aktivitas proteolitik, banyak pseudomonas yang memiliki aktivitas lipolitik, mereka mampu memfermentasi karbohidrat dengan pembentukan asam dan mengeluarkan lendir.Perkembangan

1 Sesuai dengan Kode Internasional Tata Nama Bakteri, basil dan basil kentang dianggap sinonim dari spesies yang sama, Bacillus subtilis.

dan aktivitas biokimia bakteri ini terhambat secara signifikan pada pH di bawah 5,5 dan konsentrasi NaCl 5–6% dalam medium. Pseudomonas tersebar luas di alam dan merupakan antagonis sejumlah bakteri dan jamur, karena membentuk zat antibiotik. Beberapa spesies Psudomonas merupakan agen penyebab penyakit (bakteriosis) pada tanaman budidaya, buah-buahan dan sayuran.

Proteus (Proteus vulgaris) adalah batang gram negatif kecil yang tidak mengandung spora dengan sifat pembusukan yang nyata. Ketika Proteus berkembang di dalamnya, substrat protein memperoleh bau busuk yang kuat. Tergantung kondisinya

Beras. 33.

A - Pseudomonas; B - Proteus vulgaris

Sepanjang hidup, bakteri ini mampu mengubah bentuk dan ukurannya secara nyata (Gbr. 33, B).

Proteus adalah anaerob fakultatif; memfermentasi karbohidrat menjadi asam dan gas. Ia berkembang dengan baik pada suhu 25 °C dan 37 °C, berhenti berkembang biak hanya pada suhu sekitar 5 °C, tetapi juga dapat disimpan dalam makanan beku.

Ciri khas Proteus adalah mobilitasnya yang sangat energik. Sifat ini mendasari metode identifikasi Proteus pada produk makanan dan memisahkannya dari bakteri yang menyertainya. Beberapa jenis Proteus mengeluarkan zat yang beracun bagi manusia (lihat hal. 159).

Clostridium putrificum (Gbr. 34, A)– batang anaerobik, bergerak, dan membentuk spora. Sporanya yang relatif besar terletak lebih dekat ke ujung sel, yang pada saat yang sama menyerupai stik drum. Sporanya cukup tahan panas. Bakteri ini tidak memfermentasi karbohidrat. Protein terurai dengan pembentukan gas dalam jumlah besar (NH 3, H2S). Suhu pengembangan optimal adalah 37–43 °C, minimum 5 °C.

Clostridium sporogertes (Gbr. 34, B)- batang anaerobik, motil, dan mengandung spora. Spora tahan panas, di dalam sel letaknya lebih dekat ke ujungnya. Ciri khasnya adalah pembentukan spora yang sangat cepat (pada hari pertama pertumbuhan). Bakteri ini memfermentasi karbohidrat dengan pembentukan asam dan gas serta memiliki kemampuan lipolitik. Ketika protein terurai, hidrogen sulfida dilepaskan secara melimpah. Suhu pengembangan optimal adalah 35–40 °C, minimum sekitar 5 °C.

Kedua jenis clostridia ini dikenal sebagai agen penyebab pembusukan makanan kaleng (daging, ikan, dll).

Beras. 34.

A - Clostridium putrificum; b – Klostridium sporogenes

Signifikansi praktis dari proses peluruhan. Mikroorganisme pembusuk seringkali menyebabkan kerusakan besar ekonomi Nasional, menyebabkan pembusukan produk makanan yang berharga dan kaya protein, seperti daging dan produk daging, ikan dan produk ikan, telur, susu, dll. Namun mikroorganisme ini memainkan peran positif yang besar dalam siklus zat di alam, memineralisasi zat protein yang masuk ke dalam tanah dan air.

Proses pembusukan. Konsep peluruhan aerobik dan anaerobik. Patogen. Peran proses pembusukan di alam dan industri makanan

Pembusukan adalah proses penguraian mendalam zat protein. Salah satu hasil akhir penguraian zat protein adalah amonia, oleh karena itu proses peluruhannya disebut amonifikasi.

Protein merupakan senyawa dengan berat molekul tinggi, sehingga terlebih dahulu mengalami pembelahan ekstraseluler oleh enzim proteolitik mikroorganisme, yaitu eksoenzim.

Pemecahan protein terjadi secara bertahap:

protein > pepton > polipeptida > asam amino

Asam amino yang dihasilkan berdifusi di dalam sel dan dapat digunakan baik dalam metabolisme konstruktif maupun energi.

Pemecahan asam amino dimulai dengan deaminasi dan dekarboksilasi. Ketika deaminasi asam amino terjadi, gugus amino dihilangkan dengan pembentukan amonia, asam organik (asam butirat, asetat, propionat, hidroksi dan keto) dan alkohol molekul tinggi.

Selanjutnya, pembentukan produk akhir bergantung pada kondisi proses dan jenis mikroorganisme penyebab pembusukan.

Pembusukan aerobik. Terjadi dengan adanya oksigen atmosfer. Produk akhir pembusukan aerobik, selain amonia, karbon dioksida, hidrogen sulfida, dan merkaptan (yang berbau telur busuk). Hidrogen sulfida dan merkaptan terbentuk selama penguraian asam amino yang mengandung sulfur (sistin, sistein, metionin).

Pembusukan anaerobik. Terjadi dalam kondisi anaerobik. Produk akhir pembusukan anaerobik adalah produk dekarboksilasi asam amino (penghilangan gugus karboksil) dengan pembentukan zat berbau busuk: indole, acatole, fenol, kresol, diamina (turunannya merupakan racun kadaver dan dapat menyebabkan keracunan) .

Agen penyebab proses pembusukan

Agen penyebab pembusukan aerobik adalah bakteri pembentuk spora dari genus Bacillus: Bacillus mycoides (bacillus berbentuk buah pir); Bacillus megaterium (basil kubis); Bacillus mesentericus (tongkat kentang); Bacillus subtilis (bacillus hay), serta basil yang tidak membentuk spora: Serrate marcencens (tongkat yang luar biasa); Proteus vulgaris (tongkat Proteus); Escherichia coli (Escherichia coli) dan mikroorganisme lainnya.

Agen penyebab pembusukan anaerobik adalah batang spora anaerob dari genus Clostridium (proteolitik clostridia): Clostridium sporogenes, Clostridium subterminalis, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum.

Signifikansi praktis dari proses pembusukan

Mikroorganisme pembusuk seringkali menimbulkan kerusakan besar pada perekonomian nasional, menyebabkan pembusukan produk pangan kaya protein: daging dan produk daging, telur, susu, ikan dan produk ikan, dll.

Di alam (di air, tanah), bakteri pembusuk secara aktif menguraikan jaringan hewan dan tumbuhan yang mati, memineralisasi zat protein, dan dengan demikian memainkan peran penting dalam siklus karbon dan nitrogen.

Penguraian serat dan zat pektin oleh mikroorganisme

Penguraian zat pektin mirip dengan fermentasi asam butirat. Terjadi dalam kondisi anaerobik. Di bawah pengaruh enzim pektolitik mikroorganisme, prototopektin diubah menjadi pektin larut, yang terurai menjadi asam galakturonat, karbohidrat (xilosa, galaktosa, arabinosa), metil alkohol, dan zat lainnya. Gula tersebut kemudian difermentasi oleh bakteri dari genus Clostridium untuk menghasilkan asam butirat dan asetat, karbon dioksida dan hidrogen.

Semua proses ini menyebabkan mineralisasi (pembusukan) benda yang terkena dampak (buah-buahan, sayuran) dan jenis pembusukan lainnya.

Fermentasi serat terdiri dari penguraiannya dalam kondisi anaerobik dengan pembentukan butirat, asam asetat, karbon dioksida, etil alkohol, hidrogen. Proses ini dilakukan oleh bakteri selulosa mesofilik dan termofilik pembentuk spora yang termasuk dalam genus Clostridium.

Ketika serat dipecah secara aerobik, produk akhirnya adalah karbon dioksida dan air. Mikroorganisme aerobik yang mengoksidasi serat termasuk bakteri aerobik mesofilik dari genera Cytophaga dan Anginococcus. Cellvibrio, Pseudomonas, actinomycetes dari genus Streptomyces dan jamur mikroskopis (genus Penicillium, Alternaria, Fusarium, dll.).

Di alam, bakteri pengurai pektin dan selulosa berperan penting dalam penguraian sisa tanaman dan, akibatnya, dalam siklus karbon.

Kimia amonifikasi.

Mayat yang membusuk (pembusukan mayat, P urefactio kematian ) – penguraian bahan organik mayat di bawah pengaruh sistem enzim mikroorganisme dengan pembentukan produk anorganik akhir.
Produk peluruhan yang khas adalah air, karbon dioksida, amonia, hidrogen sulfida, asam lemak volatil (format, asetat, butirat, valerat dan kaproat, serta isomer dari tiga asam terakhir), fenol, kresol, indol, skatole, amina, trimetilamina, aldehida, alkohol, basa purin, dll. Beberapa zat ini muncul selama proses pembusukan, yang lain terkandung di dalam mayat, namun selama pembusukan jumlahnya meningkat berkali-kali lipat. Sejumlah besar bakteri aerobik, anaerobik fakultatif, dan anaerobik pembentuk spora dan non-pembentuk spora terlibat dalam pembusukan.

Pada suhu penyimpanan sekitar 0 °C, pembusukan terutama disebabkan oleh aktivitas bakteri psikrofilik, paling sering adalah genus Pseudomonas. Pada suhu penyimpanan yang tinggi, pembusukan protein terutama disebabkan oleh mikroorganisme pembusuk mesofilik: bakteri yang tidak membentuk spora - Proteus vulgaris, Serratia marcescens, Bacillus subtilis, Basil kentang (Bac. mesentericus), basil jamur (Bac. . mycoides) dan lainnya basil aerobik; clostridia anaerobik - sporogenes bacillus (Cl. sporogenes), putrificus bacillus (Cl. putrificus) dan perfringens bacillus (Cl. perfringens). Jamur juga dapat berpartisipasi dalam proses pembusukan.

Dalam kebanyakan kasus, komposisi spesies flora bakteri yang berkembang selama pembusukan pada mayat bergantung pada sifat bakteri yang terletak di saluran pencernaan orang yang meninggal.

Pembusukan jenazah merupakan proses multi-tahap yang berurutan, yang setiap tahapannya terjadi dengan terbentuknya sejumlah produk penguraian tertentu, yang mengalami transformasi berurutan lebih lanjut.

Sifat proses pembusukan yang bertahap disebabkan oleh aktivitas enzimatik mikroflora pembusuk yang tidak seimbang dalam kaitannya dengan berbagai zat. Protein yang berada dalam keadaan terlarut, seperti protein darah dan protein cairan serebrospinal, lebih mudah rentan terhadap aksi mikroorganisme. Transformasi produk pemecahan protein terjadi melalui zat antara dengan pembentukan produk akhir pembusukan yang berbau busuk. Berbagai mikroorganisme dapat berpartisipasi dalam pembusukan mayat baik secara bersamaan maupun berurutan: pertama-tama, mikroorganisme yang mampu menghancurkan. molekul protein, dan kemudian mikroba yang mengasimilasi produk pemecahan protein.

Secara total, akibat pembusukan mayat, sekitar 1.300 senyawa berbeda dapat terbentuk secara bertahap, yang komposisi kimia tergantung pada waktu penguraian bahan kadaver, suhu, keberadaan uap air, akses udara, flora bakteri, komposisi organ dan jaringan yang mengalami pembusukan, serta sejumlah faktor lainnya.

Salah satu produk awal pemecahan protein yang membusuk adalah pepton (campuran peptida), yang dapat menyebabkan keracunan bila diberikan secara parenteral. Peptida terurai membentuk merkaptan (tioalkohol dan tiofenol), serta asam amino. Asam amino bebas yang terbentuk selama hidrolisis pepton mengalami deaminasi, dekarboksilasi oksidatif atau reduktif. Selama deaminasi asam amino, asam lemak volatil (kapronik, isokaproat, dll.) terbentuk, dan selama dekarboksilasi, berbagai basa organik beracun - amina - terbentuk. Asam amino yang mengandung belerang terurai menghasilkan metil merkaptan, hidrogen sulfida dan senyawa belerang lainnya.

Aerob memiliki aktivitas terbesar pada protein - B. proteus, B. pyocyaneum, B. mesentericus, B. subtilis, streptococci dan staphylococci; anaerob - Cl. putrificus, Kl. histolitikus, Kl. perfringens, Kl. Sporogenes, B. bifidus, acidofilus, B. butyricus... Asam amino dipecah oleh aerob - B. faecalis alcaligenes, B.lactis aerogenes, B. aminoliticus, E. coli, dll.

Ketika lipoprotein membusuk, bagian lipid pertama-tama dipisahkan darinya. Bagian yang tidak terpisahkan lesitin yang terkandung di otot, serta di otak dan sumsum tulang belakang, adalah kolin, yang dalam proses pembusukan diubah menjadi trimetilamina, dimetilamina, dan metilamin. Trimetilamina teroksidasi membentuk trimetilamina oksida, yang memiliki bau amis. Selain itu, zat beracun neurin dapat terbentuk dari kolin selama pembusukan mayat.

Selama penguraian karbohidrat yang membusuk, asam organik, produk dekarboksilasinya, aldehida, keton, lakton, dan karbon monoksida terbentuk.

Nukleoprotein selama peluruhan terurai menjadi protein dan asam nukleat, yang kemudian terurai menjadi bagian-bagian komponennya, menghasilkan pembentukan hipoxantin dan xantin - produk penguraian nukleoprotein.

Diamina biogenik, terbentuk sebagai hasil dekomposisi parsial protein dan dekarboksilasi asam aminonya serta mempunyai efek toksik, secara kolektif disebut “racun kadaver”. Basa organik (ethylenediamine, cadaverine, putrescine, skatole, indole, ethylenediamine, dll.) yang terbentuk selama peluruhan protein juga disebut ptomains (dari bahasa Yunani - Πτώμα, artinya mayat, mayat).

Zat beracun utama di antaranya adalah putresin dan kadaverin, serta spermidine dan spermine. Putresin, 1,4 - tetramethylenediamine, H 2 N(CH 2) 4 NH 2 ; termasuk dalam kelompok amina biogenik. Zat kristal dengan bau yang sangat tidak sedap, titik leleh 27-28 °C. Ini pertama kali ditemukan dalam produk peluruhan protein yang membusuk. Ini terbentuk ketika bakteri mendekarboksilat asam amino ornitin. Dalam jaringan tubuh, putresin adalah senyawa awal untuk sintesis dua poliamina yang aktif secara fisiologis - spermidine dan spermine. Zat-zat ini, bersama dengan putresin, kadaverin, dan diamina lainnya, merupakan bagian dari ribosom, yang ikut serta dalam mempertahankan strukturnya.

Kadaverin (dari bahasa Latin kadaver - mayat), α, ε-pentamethylenediamine - senyawa kimia memiliki rumus NH 2 (CH 2) 5 NH 2. Dinamakan demikian karena baunya yang sangat menyengat. Ini adalah cairan tidak berwarna dengan kepadatan 0,870 g/cm3 dan titik didih 178-179 °C. Kadaverin mudah larut dalam air dan alkohol serta menghasilkan garam yang mengkristal dengan baik. Membeku pada +9 °C. Terkandung dalam produk pemecahan protein yang membusuk; terbentuk dari lisin selama dekarboksilasi enzimatiknya. Ditemukan pada tumbuhan. Kadaverin dapat diproduksi secara artifisial dari trimetilen sianida.

Spermine adalah zat kimia dari golongan poliamina alifatik. Berpartisipasi dalam metabolisme sel, ditemukan di semua sel eukariotik, pada organisme hidup terbentuk dari spermidine. Spermina pertama kali diisolasi pada tahun 1678 dari sperma manusia oleh Anthony van Leeuwenhoek dalam bentuk garam kristal (fosfat). Nama “spermine” pertama kali digunakan oleh ahli kimia Jerman Ladenburg dan Abel pada tahun 1888. Saat ini, spermine ditemukan di berbagai jaringan sejumlah besar organisme dan merupakan faktor pertumbuhan pada beberapa bakteri. Pada pH fisiologis ia ada sebagai polikation.

Perlu dicatat bahwa toksisitas ptomain yang murni secara kimia rendah dibandingkan dengan efek langsung dari bahan kadaver. Dalam percobaan pada tikus, dosis toksik kadaverin adalah 2000 mg/kg, putresin - 2000 mg/kg, spermidine dan spermine - 600 mg/kg.

Oleh karena itu, sifat toksik bahan kadaver dijelaskan oleh aksi pengotor tertentu (racun bakteri dan sejumlah produk sintesis yang terbentuk dalam bahan kadaver di bawah pengaruh enzim bakteri) yang terkandung bersama dengan poliamina dalam bahan biologis pembusuk.

Pembusukan dapat terjadi baik dengan akses oksigen ke jaringan mayat (busuk aerobik) maupun jika tidak ada (busuk anaerobik). Biasanya, jenis pembusukan aerobik dan anaerobik berkembang secara bersamaan, kita hanya dapat berbicara tentang dominasi proses tertentu.

Dalam kondisi aerobik, pemecahan protein terjadi terutama dengan partisipasi mikroorganisme aerob (B. proteus vulgaris, B. subtilis, B. mesentericus, B. pyocyaneum, B. coli, Sarcina flava, Streptococcus pyogenes, dll.) dan pembentukan banyak produk peluruhan antara dan akhir. Pembusukan aerobik terjadi relatif cepat dan tidak disertai dengan pelepasan sejumlah besar cairan dan gas dengan bau busuk tertentu. Pembusukan di bawah pengaruh mikroorganisme aerobik dengan akses oksigen yang baik terjadi dengan oksidasi yang lebih sempurna. Pada saat yang sama, aerob dengan rakus menyerap oksigen dan dengan demikian berkontribusi pada perkembangan anaerob.

Dalam kondisi anaerobik, produk peluruhan yang terbentuk lebih sedikit, namun lebih beracun. Mikroorganisme anaerobik (B. putrificus, B. perfringens dan lain-lain) menyebabkan pembusukan yang relatif lebih lambat, dimana oksidasi dan penguraian senyawa hayati tidak cukup sempurna, yang disertai dengan keluarnya sejumlah besar cairan dan gas yang berbau busuk.

Selain tahapan biokimia, tahapan pembusukan jenazah juga ditandai dengan periode perkembangan morfologis yang relatif konstan.

Dalam kondisi standar, pembusukan dimulai dalam waktu 3-4 jam setelah kematian, dan pada tahap awal luput dari perhatian. Flora bakteri pembusuk yang terletak di usus besar diaktifkan, yang mengarah pada pembentukan sejumlah besar gas dan akumulasinya di usus dan perut. Kembung usus, peningkatan volume perut dan beberapa ketegangan pada dinding perut anterior dapat diketahui dengan palpasi dalam waktu 6-12 jam setelah kematian seseorang.

Gas pembusukan yang dihasilkan, termasuk hidrogen sulfida, menembus dinding usus dan mulai menyebar melalui pembuluh darah. Dengan bergabung dengan hemoglobin darah dan mioglobin otot, hidrogen sulfida membentuk senyawa - sulfhemoglobin dan sulfmyoglobin, yang memberikan warna hijau kotor pada organ dalam dan kulit.

Tanda-tanda pembusukan eksternal pertama mulai terlihat pada dinding perut anterior pada akhir hari ke-2 - awal hari ketiga setelah kematian. Muncul warna hijau kotor pada kulit, pertama muncul di daerah iliaka kanan lalu di kiri. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa usus besar berbatasan langsung dengan dinding perut anterior di daerah iliaka. Di musim panas atau dalam kondisi hangat, warna hijau kotor pada kulit di daerah iliaka mungkin muncul sehari sebelumnya.

Beras. "Mayat sayuran." Perubahan warna hijau kotor pada kulit di daerah iliaka

Karena protein darah mudah membusuk, pembusukan dengan cepat menyebar melalui pembuluh darah ke area lain di tubuh. Pembusukan darah semakin meningkatkan hemolisisnya dan meningkatkan jumlah sulfhemoglobin, yang menyebabkan munculnya pola vena bercabang berwarna coklat kotor atau hijau kotor pada kulit - jaringan vena pembusukan subkutan. Tanda-tanda jaringan vena pembusukan yang terlihat jelas sudah terlihat 3-4 hari setelah kematian.

Beras. Jaringan vena busuk

Pada hari ke 4 - 5, seluruh kulit anterior dinding perut dan alat kelamin memperoleh warna hijau kotor yang seragam, dan warna hijau kadaver berkembang.

Pada akhir minggu ke-1 - awal minggu ke-2, warna hijau kotor menutupi sebagian besar permukaan jenazah.
Pada saat yang sama, sebagai hasil pengikatan hidrogen sulfida (H 2 S) yang terbentuk selama peluruhan dengan besi, yang dilepaskan akibat hemolisis eritrosit dan pemecahan hemoglobin, terbentuklah besi sulfida (FeS), yang memberikan warna hitam. ke jaringan lunak dan parenkim organ dalam.

Pewarnaan jaringan mayat menjadi hitam (pseudomelanosis kadaver, nama samaran ya aku anosis) terjadi tidak merata dan paling jelas terlihat di tempat-tempat di mana akumulasi darah terbesar terjadi - di area bintik-bintik kadaver dan hipostasis.

Urutan perkembangan manifestasi pembusukan selama pemeriksaan eksternal diamati dalam banyak kasus, namun mungkin ada pengecualian. Misalnya, dalam kasus kematian akibat asfiksia mekanis, warna hijau kadaver awalnya tidak muncul di daerah iliaka, tetapi di kepala dan dada. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa stagnasi darah yang terjadi selama asfiksia di tubuh bagian atas berkontribusi terhadap berkembangnya pembusukan di area tubuh tersebut.

Selama proses pembusukan, berbagai flora kokus dan batang mulai berkembang di permukaan jenazah, akibatnya kulit menjadi berlendir. Mayat ditutupi dengan lendir mengkilat atau pelumas setengah kering mirip lemak berwarna kuning-merah atau coklat.

Jika jenazah terkena kondisi suhu rendah dan kelembapan rendah, pertumbuhan jamur dapat terlihat pada permukaan jenazah. Berbeda dengan mikroorganisme pembusuk, kapang dapat berkembang pada lingkungan asam (pH 5,0-6,0), dengan kelembapan udara yang relatif rendah (75%) dan suhu rendah. Beberapa jenis jamur tumbuh pada suhu 1-2 °C, sementara jenis lainnya tumbuh pada suhu minus 8 °C dan bahkan lebih rendah lagi.

Jamur berkembang agak lambat, sehingga pembentukan mayat terutama terjadi jika jenazah dibiarkan dalam kondisi yang disebutkan di atas untuk waktu yang lama atau di dalam lemari es. Cetakan adalah mikroorganisme aerobik dan, biasanya, berkembang paling aktif di area mayat yang permukaannya paling banyak pergerakan udaranya, serta di area yang lebih lembab (lipatan selangkangan dan ketiak, dll.).

Tergantung pada jenisnya, jamur dapat tumbuh dalam bentuk koloni bulat seperti beludru berwarna putih, abu-abu tua coklat atau kehijauan kebiruan, serta hitam, terletak di permukaan kulit atau menembus ketebalan jaringan lunak hingga a kedalaman 1,0 cm Jamur bangkai relatif jarang terjadi, karena bakteri aerobik psikrofilik yang aktif berkembang biak di permukaan mayat biasanya menekan pertumbuhan jamur kapang.

Jika jenazah sudah masuk air laut, atau di samping makanan laut segar, mungkin terlihat cahaya redup di permukaan mayat. Fenomena ini cukup jarang terjadi dan disebabkan oleh berkembang biaknya bakteri fotogenik (bercahaya) di permukaan tubuh, yang memiliki kemampuan bersinar – berpendar. Pendaran ini disebabkan oleh adanya zat fotogenik (luciferin) dalam sel bakteri bercahaya, yang dioksidasi oleh oksigen dengan partisipasi enzim luciferase.

Bakteri fotogenik bersifat aerob obligat dan bersifat psikrofilik, berkembang biak dengan baik, tetapi tidak menyebabkan perubahan bau, konsistensi, dan indikator lain pada jenazah. Kelompok fotobakteri mencakup berbagai batang gram negatif dan gram positif yang tidak membentuk spora, kokus dan vibrio. Perwakilan khas bakteri fotogenik adalah Photobacterium fosforeum (Photobact. fosforeum) - batang mirip kokus yang bergerak.

Ketika pembusukan berlangsung, gas pembusukan terbentuk tidak hanya di usus, tetapi juga di jaringan lunak dan organ dalam mayat.

Pada hari ke 3-4 perkembangan pembusukan, pada palpasi kulit dan otot, krepitus terasa jelas, peningkatan akumulasi gas pembusukan di lemak subkutan dan jaringan lain dicatat - emfisema kadaver berkembang. Pertama-tama, gas pembusuk muncul di jaringan lemak, kemudian di otot.

Pada akhir minggu kedua, gigantisme kadaver berkembang - penetrasi gas ke dalam jaringan lunak menyebabkan peningkatan volume mayat. Dalam mayat, bagian tubuh bertambah besar ukurannya: perut, dada, anggota badan, leher, pada pria skrotum dan penis, pada wanita kelenjar susu.

Dengan perubahan pembusukan pada lemak subkutan, fitur wajah berubah tajam: warnanya menjadi hijau tua atau ungu, bengkak, kelopak mata membengkak, bola mata menonjol dari rongganya, ukuran bibir bertambah dan mengarah ke luar, lidah menjulur dari belakang. mulut. Cairan berwarna merah kotor keluar dari mulut dan hidung.

Beras. "Mayat gigantisme." Peningkatan ukuran mayat karena berkembangnya emfisema pembusukan

Tekanan gas pembusuk di rongga perut bisa sangat signifikan dan mencapai 1-2 atm, yang mengarah pada perkembangan "kelahiran anumerta" (kelahiran kubur, partus pos kematian ) - mengeluarkan janin melalui jalan lahir dari rahim jenazah ibu hamil melalui gas-gas yang terbentuk di dalam rongga perut pada saat jenazah membusuk. Akibat penumpukan gas pembusuk di rongga perut, ektropion saluran genital rahim dan keluarnya isi lambung dari rongga mulut juga dapat diamati ( "muntah pasca kematian" ).

Peningkatan lebih lanjut tekanan gas pembusuk di rongga perut dan penurunan kekuatan jaringan dinding perut anterior secara bertahap seiring dengan berkembangnya pembusukan menyebabkan pecahnya dan pecahnya isi rongga perut.

Akibat transudasi cairan, sekitar akhir minggu pertama, lepuh pembusukan berisi cairan ichor berbau busuk berwarna coklat kemerahan terbentuk di bawah epidermis. Lepuh yang membusuk mudah pecah, epidermis terkoyak, memperlihatkan permukaan kulit yang lembab dan kemerahan. Manifestasi pembusukan seperti luka bakar pada kulit. Perubahan pembusukan pada kulit menyebabkan rambut rontok atau sedikit penolakan.
Pada hari ke 6-10, epidermis terkelupas seluruhnya dan dengan tekanan mekanis ringan dapat dengan mudah dihilangkan bersama dengan kuku dan rambut.

Beras. Penolakan pembusukan pada kulit dan lempeng kuku

Selanjutnya, gas pembusuk keluar dari jenazah melalui area kulit yang rusak. Ukuran jenazah dan bagian-bagiannya mengecil. Terjadi pelunakan pada kuku dan kulit serta pemisahannya lebih lanjut. Kulit menjadi berwarna kekuningan, mudah sobek, dan ditutupi papila yang mirip butiran pasir dan terdiri dari fosfat kapur.

Setelah dua minggu, cairan pembusukan berwarna kemerahan (ichor) mulai keluar dari lubang alami jenazah, yang tidak boleh disalahartikan sebagai bekas pendarahan intravital.

Selanjutnya kulit jenazah menjadi tipis, tipis, berwarna kuning kotor atau warna oranye dengan cetakan.

Pada minggu ketiga, pembusukan jenazah semakin intensif. Jaringan menjadi semakin berlendir dan mudah robek. Bagian lembut wajah mengecil. Ototnya lunak, seratnya mulai mengering (pengeringan dimulai dari depan dan samping). Otot-otot rongga mata menjadi tersabunkan atau berubah menjadi hijau.

Ketika pembusukan pembusukan berlangsung, pembentukan gas pembusukan berhenti, emfisema kadaver menghilang, dan volume mayat berkurang. Proses pembusukan melunakkan dan mengacaukan jaringan - yang disebut pencairan mayat yang membusuk.

Jaringan subkutan mengalami saponifikasi sebagian; sebagai akibat dari pengeringan dan keruntuhan sel-sel yang sebelumnya diregangkan oleh gas pembusuk, jaringan tersebut tampak “lembab” saat dipotong. Tulang rawan dan ligamen menguning, menjadi lembek dan mudah diregangkan. Otot menjadi lembek dan lengket, mudah robek dengan sedikit peregangan, berubah saat mengalami pembusukan menjadi massa berwarna coklat kehitaman atau lapisan abu-abu kuning dengan serat otot yang tidak dapat dibedakan. Tulang, terutama di tempat yang ditutupi sedikit jaringan lunak, terbuka, tulang rusuk mudah lepas dari tulang rawan.

Pembusukan organ dalam terjadi tidak merata. Mulai dari usus dan perut, penyakit ini terutama menyerang organ perut di dekatnya (hati, pankreas, dan limpa). Struktur makroskopis organ dalam hilang seluruhnya karena pembusukan. Organ dalam mengecil volumenya, krepitasi pada palpasi, mudah rata, dan sobek. Gas pembusuk merusak struktur parenkim, organ yang dipotong tampak “berbusa”, “berpori”, potongan organ yang dibuang mengapung di permukaan air karena gas pembusuk.

Peritoneum menjadi berlendir dan berubah menjadi hijau. Selaput lendir lambung dan usus menjadi berwarna ungu kecoklatan, terkadang dengan area kecil yang berubah warna. Pada beberapa kasus terjadi perforasi fundus lambung disertai tumpahan isi lambung ke dalam rongga perut atau ke dalam rongga pleura kiri. Namun fenomena ini bukan akibat pembusukan, melainkan akibat autolisis kadaver. Proses pembusukan di paru-paru disertai dengan munculnya gelembung-gelembung gas di pembuluh darah, di jaringan interstisial, dan di bawah pleura.

Paru-paru berwarna merah tua dan konsistensinya longgar, berisi cairan berdarah. Lambat laun, seiring pembusukan, sebagian besar ichor menumpuk di rongga pleura.

Saat membusuk, kelenjar getah bening menjadi lunak dan warnanya bisa berbeda: coklat-merah, kehijauan, coklat tua, hitam.

Jantung lembek, dinding bilik menipis, dan di beberapa bagian miokardium berwarna merah kotor. Butiran putih kecil dari endapan berkapur terlihat pada permukaan endokardium dan perikardium. Perikardium mengalami maserasi, cairan perikardial keruh, dengan sedimen flokulan. Dalam kasus hemolisis kadaver dengan imbibisi jaringan oleh pigmen darah, cairan perikardial dari campuran hemoglobin dapat berubah menjadi merah kecoklatan.

Selama proses pembusukan, hati melunak, menjadi kusam, dan mengeluarkan bau amonia yang menyengat. Pertama, permukaan bawah hati, lalu permukaan anterior dan posterior, menjadi hitam. Di permukaan hati, papila “berpasir” yang terbuat dari fosfat kapur terlihat. Dalam ketebalan parenkim, banyak gelembung terbentuk, diisi dengan gas pembusuk, yang membuat jaringan hati tampak seperti sarang lebah dan berbusa saat dipotong. Efusi dan pelepasan empedu yang terjadi selama pembusukan di luar kantong empedu menyebabkan munculnya warna kuning-hijau pada tepi bawah hati dan jaringan serta organ di sekitarnya.

Pankreas mengalami pembusukan awal, menjadi lembek, dengan struktur yang tidak dapat dibedakan, dalam bentuk massa abu-abu.

Limpa mengecil, lembek, daging limpa berubah menjadi merah kehitaman atau hitam kehijauan, setengah cair, kadang berbusa, karena adanya gas, massa berbau busuk.

Karena kedekatan topografi limpa dengan usus besar, hidrogen sulfida dengan mudah menembus ke dalamnya dari usus pada hari-hari pertama setelah kematian, yang bergabung dengan besi dalam hemoglobin untuk membentuk besi sulfida, yang pertama kali mewarnai bagian limpa yang berdekatan. ke usus, dan kemudian seluruh organ berwarna hitam kehijauan atau hitam kebiruan.

Otak benar-benar kehilangan struktur anatominya, batas materi abu-abu dan putih menjadi tidak dapat dibedakan, konsistensi awalnya menjadi lembek, kemudian semi cair. Lebih lambat dibandingkan di jaringan lain, pembusukan sumsum tulang terjadi. Hal ini disebabkan terlambatnya penetrasi mikroorganisme ke dalam sumsum tulang jenazah.

Yang paling tahan terhadap pembusukan adalah pembuluh darah, stroma organ, rahim tidak hamil, prostat dan tulang rawan.

Pembusukan total pada jaringan lunak mayat, dalam kondisi yang mendukung perkembangan proses pembusukan, dapat terjadi setelah 3-4 minggu.

Pemeriksaan histologis dengan adanya perubahan pembusukan relatif penting. Dengan pembusukan yang cukup parah di paru-paru, alveoli yang “tercap” ditentukan, garis besar bronkus, pigmen karbon terlihat, dan batang Gram-positif dapat ditemukan di parenkim paru, membentuk gambar dalam bentuk benang dan sikat.

Akibat transformasi pembusukan, jaringan hati dengan cepat kehilangan struktur histologisnya, akibat difusi empedu dan darah ke dalam parenkim, banyak ditemukan pigmen berwarna coklat kehijauan di dalamnya. Selama proses pelunakan dan pembusukan kadaver, folikel limpa terpelihara lebih baik daripada elemen pulpa. Bahkan dengan pembusukan sel pulpa yang membusuk sepenuhnya, inti elemen limfoid folikel masih memberi warna. Ketika limpa difiksasi dalam formalin, pigmen formalin mudah rontok dan mengendap di sel pulpa, menyebabkan pigmentasi pada jaringan limpa, stroma, dan sel darah merah, sehingga menyulitkan pemeriksaan mikroskopis.

Ginjal, dibandingkan dengan hati, lebih tahan terhadap pembusukan dan secara histologis diverifikasi oleh garis besar glomeruli dan pembuluh darah.

Pemeriksaan mikroskopis pada kelenjar getah bening yang mengalami pembusukan menunjukkan hilangnya pewarnaan inti elemen limfoid dan disintegrasinya. Elemen stroma bertahan lebih lama di kelenjar getah bening.

Pembusukan jaringan otot disertai dengan perubahan struktur serat otot: lurik melintangnya menghaluskan dan menghilang, inti berwarna lemah, disintegrasi berbutir halus, divergensi dan penghancuran total serat otot diamati.

Dengan pembusukan yang sedikit terasa pemeriksaan histologis memungkinkan Anda mengidentifikasi beberapa perubahan patologis, dan dengan penghancuran total elemen seluler, membedakan organ berdasarkan struktur stroma organ dan pembuluh darah. Misalnya, perubahan sklerotik dan kalsifikasi pembuluh arteri besar dapat terjadi bahkan beberapa bulan setelah kematian; terkadang pecahan butiran bubuk dapat ditemukan di parenkim yang mengalami transformasi pembusukan. Namun, dalam banyak kasus, dengan putrifikasi yang nyata, pemeriksaan mikroskopis bahan secara praktis tidak dapat menambahkan apa pun pada data pemeriksaan makroskopis.

Ketika melakukan studi kimia forensik terhadap bahan mayat dalam keadaan transformasi pembusukan dan menafsirkan hasilnya, perlu diingat bahwa sejumlah zat yang terbentuk di jaringan mayat selama pembusukan dapat memberikan reaksi yang sama seperti beberapa racun yang berasal dari organik. .

Keadaan ini secara signifikan dapat mempersulit proses pendeteksian dan penentuan kuantitatif racun selama analisis kimia-toksikologi, dan juga dapat menyebabkan kesimpulan yang salah tentang keberadaan racun dalam organ mayat.

Oleh karena itu, diperlukan kehati-hatian dalam menilai kandungan alkohol dalam bahan biologis yang telah diubah secara pembusukan.
Perlu diingat bahwa sebagai akibat dari aktivitas vital sejumlah bakteri yang berperan dalam pembusukan mayat, terjadi oksidasi asam amino dan lemak dengan pembentukan alkohol, yang campurannya mengandung metil, etil dan alkohol yang lebih tinggi. Di bawah pengaruh enzim E. coli, sejumlah propil, butil dan metil alkohol terbentuk dari glukosa. Amil alkohol terbentuk dari leusin, dan isobutil alkohol dari valin.

Kandungan kuantitatif alkohol yang terbentuk setelah kematian biasanya tidak signifikan dan berkisar antara 0,5 ppm, tetapi kadang-kadang dapat mencapai 1,0 ppm atau lebih.

Pengecualian adalah kasus-kasus ketika flora ragi terdapat dalam bahan kadaver. Pada saat yang sama, jumlah alkohol yang terbentuk setelah kematian, khususnya etil alkohol, dapat mencapai tingkat yang signifikan secara toksikologis.
Dalam proses pembusukan mayat perubahan kimia Beberapa zat beracun penyebab keracunan juga ikut terpapar.

Kecepatan dan intensitas transformasi zat beracun dalam mayat yang membusuk bergantung pada sejumlah faktor umum yang mempengaruhi proses pembusukan, serta pada sifat kimia racun, palet flora bakteri mayat, akses ke udara, kelembaban. , waktu peluruhan, dan kondisi lainnya.

Racun yang berasal dari organik dalam mayat yang membusuk mengalami oksidasi, reduksi, deaminasi, desulfurisasi, dan transformasi lainnya, yang menyebabkan dekomposisi relatif cepat.

Mereka membusuk paling cepat, dalam beberapa hari atau minggu setelah kematian. ester Namun, beberapa zat beracun (atropin, kokain, dll.) yang termasuk dalam golongan senyawa ini dapat ditemukan pada mayat beberapa bulan atau tahun setelah kematian.

Zat beracun anorganik pada bahan kadaver bertahan lebih lama, mengalami reaksi reduksi selama pembusukan mayat. Ion logam dalam racun anorganik yang mempunyai valensi lebih tinggi direduksi menjadi ion dengan valensi lebih rendah. Senyawa arsenik, fosfor, belerang dan nonlogam lainnya dapat direduksi membentuk senyawa volatil unsur-unsur tersebut dengan hidrogen.

Senyawa arsenik dan thallium dapat bertahan pada mayat sekitar 8-9 tahun, senyawa barium dan antimon sekitar 5 tahun, senyawa merkuri dapat bertahan pada mayat selama beberapa bulan. Setelah itu, racun anorganik menembus ke dalam tanah dan tidak selalu dapat dideteksi pada sisa-sisa mayat yang membusuk atau membusuk.

Terlepas dari kenyataan bahwa sifat biokimia umum pembusukan cukup konstan, karakteristik individu Proses putrifikasi cukup labil dan bergantung pada beberapa faktor:

Keadaan lingkungan;
lokasi jenazah (di luar ruangan, di dalam air, di dalam tanah);
ciri-ciri antropometri jenazah;
sifat pakaian pada jenazah;
usia almarhum;
adanya kerusakan;
penyebab kematian;
obat-obatan yang diminum sebelum kematian;
komposisi mikroflora, dll.

Suhu dan kelembaban lingkungan secara langsung mempengaruhi laju transformasi pembusukan jenazah. Kondisi paling optimal bagi kehidupan mikroorganisme pembusuk terjadi pada suhu +30 -37°C, kelembaban tinggi dan akses oksigen udara. Pembusukan hampir berhenti sepenuhnya ketika suhu tubuh orang yang meninggal sekitar 0 °C dan di atas + 55 °C dan melambat tajam dalam kisaran dari 0 °C hingga +10 °C, karena kondisi suhu yang tidak mendukung perkembangbiakan mikroorganisme pembusuk. .

Di bawah kondisi suhu dan kelembapan yang sesuai, perkembangan mikroorganisme pembusuk di dalam mayat berlangsung sangat cepat, yang mengarah pada fakta bahwa pembusukan seiring waktu dapat mendahului proses autolisis.
Jika setelah kematian proses pengeringan jaringan (mumifikasi) berkembang, maka pembusukan secara bertahap melambat dan kemudian berhenti sama sekali.

Dalam kondisi kelembaban tinggi (misalnya, ketika mayat berada di dalam air), proses pembusukan melambat tajam, karena konsentrasi oksigen yang lebih rendah dan suhu yang lebih rendah. Di tanah yang kering, berpasir, dan berventilasi baik, pembusukan berkembang lebih cepat dibandingkan di tanah yang padat, liat, dan berventilasi buruk. Mayat yang dikubur di dalam peti mati dan memakai pakaian membusuk lebih lambat dibandingkan dengan yang dikubur di dalam tanah tanpa pakaian.

Kasus hampir tidak adanya perubahan pembusukan telah dijelaskan setelah jangka waktu yang lama setelah penguburan (hingga 53 tahun) ketika jenazah berada di peti mati logam (seng, timah). Pembusukan mayat di tanah berlangsung delapan kali lebih lambat dibandingkan di udara.

Perkembangan pembusukan mempunyai pengaruh yang besar karakteristik individu mayat.

Mayat anak-anak mengalami pembusukan lebih cepat dibandingkan dengan mayat orang dewasa, sedangkan jenazah bayi baru lahir dan bayi lahir mati membusuk lebih lambat karena tidak adanya tumbuhan pembusuk.

Pada mayat orang yang kelebihan berat badan, pembusukan berkembang lebih cepat dibandingkan pada mayat orang kurus atau kurus.

Pembusukan yang dipercepat diamati pada permulaan akibat yang fatal disertai dengan penderitaan yang parah, kematian, dalam kasus kematian akibat penyakit menular, dengan komplikasi septik, dengan kerusakan kulit yang luas, dengan kepanasan (yang disebut panas atau kelengar kena matahari), serta untuk beberapa keracunan.

Perlambatan pembusukan diamati dalam kasus kematian akibat kehilangan banyak darah, selama penggunaan antibiotik seumur hidup, sulfonamida dan obat antimikroba lainnya.

Pada saat pemotongan, yang selalu disertai dengan pendarahan tajam pada bagian tubuh, memperlambat proses pembusukan menyebabkan pengawetan lebih lama pada bagian mayat yang dipotong.

Pembusukan jenazah dalam kondisi keberadaannya di dalam air mempunyai ciri tersendiri fitur khas. Pembusukan di reservoir dengan air mengalir terjadi lebih lambat dibandingkan di genangan air. Ketika mayat menyentuh dasar reservoir yang sangat dalam, di mana suhu airnya berada. +4 °C dan tekanan tinggi, proses pembusukan mungkin tidak berkembang selama berbulan-bulan.

Jika jenazah berada di kedalaman reservoir, pembusukannya berlangsung relatif lambat dan merata. Setelah berada di dalam air selama dua minggu, rambut jenazah mulai rontok, dan hidrodepilasi selesai seluruhnya pada akhir bulan.

Gas pembusukan yang terakumulasi di jaringan dan rongga jenazah meningkatkan daya apungnya, sehingga jenazah mengapung ke permukaan air. Daya angkat gas pembusuk begitu besar sehingga jenazah seberat 60-70 kg dapat terapung bersama beban seberat sekitar 30 kg. Pada suhu air 23-25°C, jenazah mengapung ke permukaan air pada hari ke-3; pada suhu air 17-19°C, jenazah mengapung pada hari ke 7-12; pada air yang lebih dingin, mayat mengapung setelah 2-3 minggu.

Setelah jenazah mengapung ke permukaan air, proses pembusukan semakin intensif dan berlangsung tidak merata. Jaringan lunak wajah membengkak dan berubah menjadi hijau, sementara bagian tubuh lainnya mungkin sedikit terkena dampak pembusukan. Selanjutnya, seluruh tubuh membengkak tajam dan jenazah menjadi cacat, perut membengkak tajam, jenazah tampak seperti “raksasa”, yang dapat menyebabkan kesalahan dalam mengidentifikasi jenazah orang yang tidak dikenal. Skrotum terutama meningkat volumenya, yang jaringannya dapat pecah karena pengaruh gas.

Dalam cuaca hangat, mayat yang dikeluarkan dari air di udara membusuk dengan sangat cepat. Dalam beberapa jam, tanda-tanda pembusukan muncul - warna kulit hijau kotor, jaringan vena busuk. Karena perkembangan proses putrifikasi dipengaruhi oleh sejumlah besar faktor, yang tidak selalu mungkin untuk diperhitungkan secara agregat, penentuan medis forensik mengenai durasi kematian berdasarkan sifat dan tingkat keparahan perubahan pembusukan dapat dilakukan. hanya dapat dilakukan secara tentatif.

Transformasi pembusukan pada mayat membuat perubahan yang sangat nyata pada struktur jaringan dan organ, menghancurkan banyak perubahan patologis yang ada selama hidup, namun pemeriksaan medis forensik terhadap mayat harus dilakukan terlepas dari tingkat pembusukannya. Bahkan dengan perubahan pembusukan yang nyata, selama pemeriksaan medis forensik dimungkinkan untuk mendeteksi kerusakan dan tanda-tanda lain yang memungkinkan untuk menentukan penyebab kematian dan menyelesaikan masalah lain yang timbul di hadapan ahli.

Pakar medis forensik, profesor di Departemen Kedokteran Forensik Institut Penelitian Nasional Rusia universitas kedokteran mereka. N.I. Pirogov Kementerian Kesehatan Rusia, Kandidat Ilmu Kedokteran. Sains, Profesor Madya Tumanov E.V. T Umanov E.V., Kildyushov E.M., Sokolova Z.Yu. Thanatologi medis forensik - M.: YurInfoZdrav, 2011. - 172 hal.