justy007

14.6. Pektyny

Pektyny występują w przestrzeniach międzykomórkowych w tkankach młodych roślin. Szczególnie są w nie bogate jagody i inne owoce. Nie mają one znaczenia ilościowego, lecz pełnią ważną rolę w stabilności rośliny. Są one składnikami blaszki środkowej występującej między ścianami komórkowymi sąsiadujących komórek.

Pektryny są poligalakturonidami. Zbudowane są z nierozgałęzionych łańcuchów kwasu D-galakturonowego połącznego wiązaniami a-l,4-glikozydowymi. Grupy karboksylowe są całkowicie lub częściowo podstawione metanolem. Nierozpuszczalne pektyny są w dużym stopniu usieciowane. W degradacji pektyn przez drobnoustroje biorą udział enzymy pektynolityczne (esterazy i depolimerazy). Esterazy rozszczepiają wiązanie metyloestrowe, uwalniając metanol. Pozostające kwasy poligalakturonowe są hydrolizowane przez poli-galakturonazy, z uwolnieniem monomerów i oligomerów kwasu D-galakturonowego. Te ostatnie, w postaci soli wapniowych, wykorzystuje się jako czynniki zestalające w przetworach owocowych.

Wiele spośród bakterii i grzybów może trawić pektyny. Patogenność niektórych drobnoustrojów wobec roślin (Botrytis cinerea, Fusańum oxysporum, F. lycopersici) opiera się na ich zdolności wydzielania enzymów rozpuszczających pektyny. Erwinia carotovora powoduje rozkład tkanek sałaty, marchwi, selera i innych roślin. Liczba organizmów glebowych zdolnych do degradacji pektyn jest ogromna (10⁵ komórek/g gleby). Organizmy wytwarzające spory, jak Bacillus macerans i B. po-lymyxa, należą do najaktywniejszych. Pektyny rozkłada również wiele gatunków z rodzaju Pseudomonas (np. Pseudomonas fluorescens), bakterie żwacza, promieniowce, termofilne Clostridia oraz bakterie mlekowe. Wśród grzybów należy wymienić Aspergillus niger, Penicillium italicum, Aureobasidium pullulans, Fusarium i Rhizoctonia solani.

Organizmy degradujące pektyny mają duże znaczenie w roszeniu lnu i konopi. Proces ten polega na uwolnieniu wiązek włókien celulozowych od pozostałych tkanek roślinnych. Proces tlenowy przebiega przy udziale drożdży, a w procesie beztlenowym uczestniczą przede wszystkim bakterie. Do najważniejszych bakterii produkujących pektynazy należą Clostridium pectinovorum i C. felsineum. Do celów technicznych, np. do klarowania soków owocowych i wina, stosuje się głównie grzyby hodowane na podłożach zawierających pektyny.

Agar jest mieszaniną agarozy i agaropektyny. Główny wielocukier składa się z D-galaktozy i 3,6-anhydrogalaktozy połączonych na przemian wiązaniami /J-1,4 i /J-1,3. Budowa agaropektyny jest bardziej złożona, gdyż zawiera ona D-galaktozę, 3,6-anhydrogalaktozę, kwasy uronowe odpowiadające tym cukrom oraz reszty siarczanowe. Większość krasnorostów zawiera agar, a przemysłowo otrzymuje się go z gatunków należących do rodzaju Gelidium.

Tylko nieliczne drobnoustroje rozkładają agar. Nieliczne gatunki hydrolizujące agar wyizolowano z wody morskiej i wodorostów. O rozkładaniu agaru świadczy zapadanie się kolonii na podłożu zestalonym tym związkiem (ryc. 14.4). Bakterie degradujące agar występują przede wszystkim w biotopach morskich. W strefie pływów występuje do 10⁷ organizmów rozkładających agar w 1 g namułu, co stanowi około 2-4% bakterii tlenowych występujących w tym środowisku. Bakterie rozkładające agar należą do rodzajów Cytophaga, Flavobacterium, Bacillus, Pseudomonas i Alcaligenes.

Ryc. 14.4. Kolonie Cytophaga fermentans var. agarovorans na płytkach z agarem odżywczym. Rozkład agaru można poznać po zapadaniu się kolonii A. Strefy dyfuzyjne wywołane przez egzoenzymy hydrolizujące agar zostały uwidocznione po zalaniu płytek roztworem jodu w jodku potasu B. (Wg: Veldkamp H.: J. Gen. Microbiol. 1961, 26, 331)

515