Хуминовата материя - биология

Хуминови вещества са високомолекулни вещества на хумусната почва, които имат неравномерна (аморфна), макромолекулна структура. Те могат да бъдат описани като първият разумно стабилен, тъмно оцветен структурен продукт, направен от материята на мъртво живо същество. [1]

материя

Въпреки че химическата структура на макромолекулите не може да бъде определена в по-голямата си част, основната структура може да бъде разпозната. Хумусните вещества се състоят от ядра, мостове и реактивни странични групи. Бензен, индол, пирол, нафтален, пиридин, хинолин или фуран често се срещат като ядра. Предимно кислород, азот, въглерод, прости въглеводороди или вторични карбоксамиди действат като мостове. Страничните групи са по същество карбокси, карбонил, метокси, амино и хидроксилни групи. [2] По отношение на тяхната химическа структура, хуминовите вещества могат да бъдат описани само статистически, тъй като те образуват смес от вещества, която се променя от място на място и от сезон на сезон. [3]

Класификация

  • Хумини: неразтворими вещества
  • Фулви киселини: лесно се разтварят в кисели и основни
  • Хуминови киселини: са разтворими в основата и се използват например за свързване на тежки метали

Споделяне в почви

Хуминовите вещества присъстват в различни пропорции в зависимост от почвата:

  • Обработваеми почви: 1-2%
  • Чернозем: 2–7%
  • Ливади: приблизително 10%
  • блатисти почви: 10–20%

Екологични свойства

Източник на храна

Поради високото си молекулно тегло хуминовите вещества трудно се разграждат. Разграждането обикновено се осъществява кометаболно (вж. Също първоначалния ефект) и при аеробни условия. Кометаболичните означава, че хуминовите вещества не се използват като единствен източник на въглерод, а могат да се използват само за снабдяване с хранителни вещества (особено азот, сяра, фосфор). Микроорганизмите, които разграждат хуминовите вещества, са например актиномицети, стрептомицети, псевдомонади и гъбички като гъби или пеницилиум (вж. Пеницилин).

Ефект върху растенията

При лабораторни тестове често може да се наблюдава стимулиране на растежа на растенията от хуминови вещества. Това се дължи на следните причини:

  • висока способност за обмен на катиони на хуминови вещества (добра наличност на катиони)
  • Доставка на хранителни вещества (азот, сяра, фосфор) чрез минерализация
  • Физиологични промени - хумусните вещества имат хормоноподобен ефект (въпреки че не е ясно дали самите хуминови вещества имат хормоноподобен ефект или хормоните се адсорбират върху повърхностите им)
  • Подпомага усвояването на микроелементи като желязо и мед
  • Детоксикация на метали, особено алуминий

Ефект върху почвените ензими

Хуминовите вещества инхибират активността на почвените ензими чрез конкурентно или алостерично инхибиране. Това забавя преобразуването на субстратите.

Ефект върху водните животни

Разследвания върху кръгъл червей Caenorhabditis elegans са показали, че хуминовите вещества упражняват химически стрес, който обаче може да има положителни ефекти върху организма, ако той не е твърде силен. Животните, изложени на някои хуминови вещества, придобиват множество устойчивости на стрес, което дори може да има удължаващ живота ефект.

При ембриони и млади риби, като тези от мечоопашката, добавянето на хуминовото вещество HS 1500 подобрява наддаването на тегло и увеличаването на размера. Освен това изследваните популации са развили предимно женски млади, така че може да се приеме естрогенен потенциал на хумусните вещества. [3]