Гниение

Гниение. В широком и общежитейском смысле под гниением понимается процесс распада, свойственный всем органическим остаткам в природе при наличности известных условий (влажности, тепла и т.д.), сопровождающийся образованием зловонных газов, и в результате возвращающий эти органические остатки в неорганизованное состояние. Под такое определение могут, однако, подойти и некоторые брожения (см. VI, 572), и потому его необходимо точнее ограничить, условившись понимать под гниением лишь происходящие под влиянием жизнедеятельности микробов процессы энергичного распада азотсодержащих веществ, белков и их ближайших производных с образованием зловонных продуктов; медленное и без зловония разложение белковых тел называется тлением.

Характер гниения или гнилостного разложения белковых тел определяется их химической природой, условиями, при которых процесс протекает, и видом микробов, вызывающих гниение. Эти последние широко распространены в природе и очень разнообразны. Среди них различают несколько групп: 1) так называемых сапрогенных, например, b. putrificus, proteus vulgaris (рr. mirabilis, pr. Zenkeri и т.д.), под влиянием которых происходит полный распад белков с образованием таких продуктов, как индол, скатол, болотный газ, аммиак, водород, углекислота и т.д.; к гнилостным бактериям из патогенных микробов должны быть отнесены палочка злокачественного отека и палочка симптоматического карбункула; 2) трипсиногенных, к которым относятся очень многие виды микробов, между прочим, из болезнетворных — холерный вибрион, сибиреязвенная палочка, кишечная палочка, а из не патогенных — сенная палочка, b. fluorescens liquefaciens и ряд других. Все эти микробы разлагают белки только до тех промежуточных продуктов, которые получаются при трипсинном переваривании, то есть до альбумоз, амидокислот и т.д.; наконец, 3) сапрофильных, на белки не действующих, но заканчивающих распад промежуточных продуктов гниения. Обычно в гниющих веществах встречаются одновременно разнообразные виды микробов; здесь, как и в других случаях, для определения роли каждого приходится выделять чистые разводки путем разливок на чашках Петри и т.п.

Первым, подробнее изучившим и описавшим микроорганизмы, встречающиеся в гниющих жидкостях, был Эренберг. В виду незначительной величины многих из них, стоявших на границе видимости тогдашних (1830 г.) микроскопов, он назвал их bacterium termo (termo — предел). Впоследствии (1872) Кон и определял гниение, как «химический процесс, вызываемый палочковидными бактериями (b. termo)», но в настоящее время мы знаем, что b. termo есть понятие собирательное, охватывающее целый ряд близких бактерий, а потому термин этот в виду его неопределенности оставлен, и мы говорим обычно о вполне определенных видах, выше уже перечисленных отчасти, имея в виду, что сообразно с видом микроба изменяется в большей или меньшей мере и характер гниения. Наряду с этим надо считаться также с неодинаковой способностью различных белков к загниванию: мясо, яичный белок загнивают легко, гемоглобин и казеин молока труднее и т.д.; не одинаковыми оказываются при этом и продукты гниения, по крайней мере, побочные.

Но особенно существенную роль играют внешние условия, могущие благоприятствовать гниению, или, наоборот, совсем останавливать его. Так, необходима, прежде всего, известная степень влажности, сообразно с чем высушиванием нередко пользуются, как средством предохранения пищевых веществ от разложения (сушеное мясо, например); трудно и медленно разлагаются или даже совсем не разлагаются трупы в сухой пористой почве; высушиванием объясняется и сохранение мумий и т.п. Столь же существенна и температура: всего энергичнее происходят процессы гниения при температуре около 30°-40°. Более высокие и более низкие t° его замедляют и останавливают. Низкой температурой почвы надо объяснить сохранение в течение тысячелетий в неразложившемся виде трупов животных, например, мамонтов, в Сибири и других полярных странах. Замораживанием теперь, как известно, широко пользуются для перевозки и сохранения мяса (вагоны-холодильники, пароходы-холодильники и т.п.) и других продуктов. Затем, значительное влияние оказывают реакции среды (кислая реакция останавливает гниение) и присутствие различных химических веществ, особенно так называемых антисептических, которыми также широко пользуются для целей консервирования продуктов, не взирая на запрещения и ограничения; таковы примеси серной и особенно салициловой кислот к напиткам, консервам и т.д.

Возбудители гниения относятся к анаэробам, и наиболее характерно процесс совершается в условиях анаэробиоза. При доступе кислорода такие микроорганизмы, как proteus, уступают место аэробным, и процесс гниения принимает характер тления (более медленное течение, отсутствие зловонных продуктов, более полное окисление). Оба процесса могут идти параллельно: тление на поверхности, гниение внутри.

Производят микробы гниение, конечно, при посредстве выделяемых ими ферментов, из которых выделены и изучены так называемые протеолитические ферменты или энзимы (протеаза), обусловливающие сравнительно неглубокий распад до стадии альбумоз, пептонов, амидокислот (лейцин, тирозин) и т.п. Действуют эти энзимы в среднем или слабощелочном растворе, а потому должны быть сближены с трипсином. Способность различных бактерий растворять желатину, свернутую кровяную сыворотку, фибрин, яичный белок и т.д. должна быть приписана именно этим энзимам. По механизму действия эти энзимы относятся к гидратирующим. Выделить какие-либо другие энзимы, которые давали бы столь же полное разложение белков, какое получается при гниении, пока не удалось, а потому и механизм гниения в целом не может еще считаться выясненным; быть может, наряду с продуктами, являющимися непосредственным результатом жизнедеятельности бактерий, имеются и вторичные, как результат реакции первых между собой; так, выделяющиеся при гниении болотный газ и водород могут in stastu nascendi действовать как энергические химические факторы.

Среди многочисленных продуктов гниения помимо вышеперечисленных (индола и др.) большой интерес представляют азотсодержащие основания, птомаины и лейкомаины, многие из них обладают сильным ядовитым действием. Еще Панум в 1856 году извлек из гниющих белков «гнилостный яд», стойкий даже при кипячении, а затем в 60 и 70 годах были описаны и изучены Готье и Сельми целые серии таких веществ и установлена их алкалоидоподобная природа. В чистом виде один из птомаинов был получен впервые Ненцким (1876), именно коллидин, тело состава С₈H₁₁N. Затем целый ряд различных птомаинов был получен и изучен Бригером и др. Таковы неядовитые или малоядовитые путресцин, саприн, холин, кадаверин, и др., и ядовитые нейрин, мускарин, метилгуанидин, и т.д. Наличностью этих и им подобных тел объясняются некоторые случаи отравления испорченными пищевыми продуктами, а также и некоторые самоотравления кишечного происхождения.

Общий результат процессов гниения сводится к тому, что мертвые организмы и вообще белковые тела разлагаются, минерализуются, и таким образом снова вводятся в круговорот жизни сделавшиеся негодными вещества. При этом, помимо бактерий, приходится считаться и с деятельностью других микроорганизмов, например, плесеней, а также червей и т.п., разрушающих, разлагающих и подготовляющих к гниению те или иные тела.

Микроорганизмы гниения относятся по преимуществу к сапрофитам, они не способны жить в живом организме, который и не подвергается, поэтому, гниению, но в определенных участках, а именно в кишечном канале, где имеются подходящие условия в виде t°, влаги и присутствия белковых веществ, гнилостные процессы протекают нередко очень энергично. Их возбудителями являются proteus vulgaris, которому, по последним исследованиям Мечникова, принадлежит выдающаяся роль в заболевании, известном под именем детской холеры, putrificus, b. соli и другие представители богатой кишечной флоры. Продукты кишечного гниения, всасываясь, обусловливают хроническое самоотравление, результатом которого, по исследованиям Мечникова, являются развитие склероза сосудов и преждевременная старость. В виду этого он и предлагает бороться с этими самоотравлениями как применением соответственного режима, так и изменением кишечной флоры путем введения таких микробов, как молочнокислые (особенно, болгарская палочка), которые, благодаря обусловливаемой ими кислой реакции, являются антагонистами гнилостных. Показателем интенсивности процессов гниения в кишечнике является исследование мочи на индикан. Мечников показал, что количество его резко падает почти до 0 при применении подходящего режима и молочнокислых микробов.

С кишечника всегда начинается и гниение трупов, так как после смерти уничтожается барьер, не допускающий представителей кишечной флоры внутрь организма, и они быстро проникают во все ткани и органы и обусловливают их распад. При этом те микробы, которыми была обусловлена смерть организма (если дело идет о каком-нибудь заразном заболевании), обычно не выдерживают конкуренции с гнилостными сапрофитами и более или менее быстро погибают, хотя спорообразующие, как палочка сибирской язвы, могут сохраняться очень долго. Сохранение других обычно обратно пропорционально гниению, так что, например, в трупах, лежавших в мерзлой земле, чумные палочки могут сохраняться месяцами, как показали исследования Суражевской во время последней русской экспедиции профессора Заболотного в Манчжурию. Заражение трупным ядом, о котором в общежитии нередко говорят, обусловливается, однако, не гнилостными микробами и не их продуктами жизнедеятельности, а некоторыми болезнетворными организмами, например, стрептококками; в этом смысле наиболее опасны порезы и поранения, полученные при работе со свежими сравнительно трупами, где гнилостная флора еще не вытеснила патогенную, особенно, если смерть последовала от какого-либо септического заболевания (так называемого заражения крови), таковы трупы умерших от сибирской язвы, сана, общей стрептококковой инфекции и т.д.

Для отравления продуктами гнилостного распада нужно введение в организм значительных количеств гниющих веществ, например, при питании падалью, испорченным мясом, рыбой и т.д. Но и в этих случаях мы нередко имеем дело не с отравлением, а с заражением микробами из группы паратифозных палочек. Так называемое колбасное отравление, а также рыбное и некоторые другие пищевые отравления могут обусловливаться развитием особой анаэробной палочки, так называемой палочки ботулизма, вырабатывающей чрезвычайно сильный токсин, всасывание которого дает тяжелую картину заболевания, нередко оканчивающуюся смертью. (Конечно, не все случаи подобных отравлений должны быть относимы на счет b. botulinus; в частности по поводу причин и механизма рыбного отравления вопрос о природе рыбного яда далеко еще не выяснен). Следует заметить, что присутствие паратифозных микробов или палочки ботулизма не сказывается какими-либо видимыми изменениями продуктов, не влияет на их запах и вкус, а потому они являются более опасными, чем обычные гнилостные микробы, как столь часто встречаемый в гниющем мясе proteus и т.д.: гниение быстро сказывается и изменением вида и запахом, а потому сравнительно легко может быть обнаружено.

К загниванию способна и моча в виду присутствия в ней азотистого тела, мочевины, которая в присутствии описанного Пастером и Коном Micrococcus ureae и целого ряда так называемых уробактерий (Urobacillus Pasteurii, Ur. Miquelii и т.д.) переходит сначала путем присоединения воды в углеаммиачную соль, которая затем окисляется уже нитрифицирующими бактериями в азотную кислоту. Бактерии эти широко распространены в природе, в силу чего выделенная с мочой мочевина не остается бесполезной, а минерализуется и переходит в усвояемую для растений форму. В мочевом пузыре моча стерильна и подвергается разложению лишь при заболеваниях, связанных с проникновением микробов.

Под именем гниения описаны и многие другие явления, например, гниение фруктов, но этот последний процесс по существу относится к брожениям.

Литература. Омелянский, «Основы микробиологии» (1909); Лафар, «Бактерии и грибки»; Lafar, «Handbuch der Technischen Mykologie», Bd. II. (1905-1908); «Медицинская микробио-логия» под редакцией Л. Тарасевича (1912); «Реальная энциклопедия медицинских наук», т. V. (1892); Грин, «Растворимые ферменты и брожение» (1905); Oppenheimer, «Handbuch der Biochemie des Menschen und der Thiere» (Bd. I. 1909).

Л. Тарасевич.