《土壤微生物生态工程》—氨化作用（50）

微生物分解含氮有机物（有机氮化合物）释放出氨的过程称为氨化作用或氮素矿化。这里的含氮有机物一般是指动、植物和微生物残体，以及它们的排泄物、代谢物中所含的有机氮化物。

1．蛋白质的分解

蛋白质是由氨基酸通过肽键连接起来的大分子化合物，不能直接进入微生物细胞。蛋白质的分解过程是在微生物产生的胞外蛋白酶作用下进行水解，生成小分子肽，然后由胞内肽酶进一步水解生成氨基酸。氨基酸为微生物吸收，通常直接作为合成新的细胞质的原料，但在厌氧与缺乏碳源的条件下，也能被细菌用作能源与碳源物质，维持机体的生长。

微生物分解氨基酸的方式圭要有脱氨作用和脱羧作用。在体内以脱氨和脱羧两种基本方式继续被降解。

（1）脱氨作用  氨基酸的脱氨反应是主要的氨化作用形式。脱氨方式有下述3种：

①氧化脱氨  氨基酸在有氧条件下，生成a-酮酸与氨；

②还原脱氨  氨基酸在无氧条件下，生成脂肪酸与氨；

③水解脱氨  氨基酸经水解生成羟酸与氨。

氨基酸脱氨后形成的有机酸，可作为微生物生活的碳源物质，可被好氧氧化分解成CO2和H2O，或被厌氧发酵生成低分子有机酸、醇或碳氢化物。

(2)脱羧作用  许多微生物（如腐败细菌和霉菌）的细胞内都具有专一性的氨基酸脱羧酶，可以催化氨基酸脱羧，生成胺和CO2，而胺由胺氧化酶催化，生成醛并放出氨，故这也是一种重要的氨化作用。

环境中绝大多数异养微生物都具有分解蛋白质、释放出氨的能力。好氧细菌有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌及马铃薯芽孢杆菌；兼性厌氧菌有变形杆菌、假单孢菌；厌氧菌有腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌。此外，还有曲霉、毛霉、木霉、链霉菌、链球菌、葡萄球菌等有很强的氨化能力。

2．核酸的分解

各种生物细胞中均含有大量核酸，核酸是核苷酸的缩聚物。核酸的降解是连续的细胞外反应，在微生物产生的核酸酶类的作用下，将核酸水解成核苷酸，然后在核苷酸酶作用下分解成核苷和磷酸。核苷经核苷酶水解成嘌呤或嘧啶和核糖或脱氧核糖。嘌呤或嘧啶继续被分解，经脱氨基作用产生氨。
核酸的生物降解在自然界相当普遍，细菌中的芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、假单孢菌、节杆菌、分枝杆茵，真菌中的曲霉、青霉、镰刀霉等以及放线菌中的链霉菌，都能分解核酸。

3．其他含氮有机物的分解

除了蛋白质、核酸外，还有尿素、尿酸、几丁质、卵磷脂等含氮有机物，它们都能被相应的微生物分解、释放出氨。凡能产生尿酶的微生物都能分解尿素，先水解生成碳酸铵，碳酸铵在碱性环境中很不稳定，进一步分解为氨和CO2。

环境中能产生尿酶的微生物很多，广泛分布于土壤和水域中。尿酸可在细菌的作用下先氧化成尿囊素，再在尿囊索水解酶作用下生成尿素和乙醛酸，尿素则进一步分解而放出氨。

几丁质是氨基葡萄糖的缩聚物。在某些微生物产生的几丁质酶的作用下，几丁质被水解生成氨基葡萄糖和乙酸。氨基葡萄糖再经脱氨基酶的作用，生成葡萄糖和氨，能进行上述反应的微生物有嗜几丁质杆菌（Bacillus chitinovorus）和贝内克属（Beneckea）中的一些种。