Descomposición de la materia orgánica

Ya vimos que bacterias y hongos heterótrofos utilizan la materia orgánica para construir su propia sustancia celular y para obtener la energía necesaria para sus procesos vitales. Para ello transforman la materia orgánica, en determinadas condiciones, en sustancias minerales siendo esta remineralización de los compuestos orgánicos la principol función de bacterias y hongos en el equilibrio de la materia en el agua. Así es como los nutrientes de las plantas, presentes por sí mismos en cantidades mínimas, se incorporan de forma constante al ciclo material permitiendo su desarrollo ininterrumpido. La remineralización completa tiene lugar generalmente en presencia de oxígeno, es decir en aguas aerobias ya que en ambientes anaerobios los ciclos de degradación suelen quedar incompletos. Las sustancias fácilmente atacables (azúcares, proteínas ...) suelen descomponerse rápidamente por oxidación mientras que las más resistentes (grasas, celulosa ...) experimentan una acumulación y contribuyen a formar el llamado humus marino.
La velocidad con que se degrada la materia orgánica depende de muchas variables. Se llama período de recambio o ciclo metabólico al tiempo que tardarían los microorganismos heterótrofos en descomporner una cantidad determinada de materia orgánica presente en el agua.

Parece ser que esta disgregación se produce con mayor rapidez en zonas cercanas a la superficie que en las profundidades abisales. Normalmente se descomponen en primer lugar los azúcares y proteínas, luego almidón y grasasy por fin los compuestos de más alto peso molecular (quitina, celulosa ...)

La microflora marina sufre constantes modificaciones en función de la propia evolución de la degradación de la materia orgánica. Esto se puede confirmar mediante simples observaciones microscópicas. Por ejemplo, OLAH (1972) encontró a lo largo de 14 días una sucesión de 4 poblaciones bacterianas distintas estudiando la descomposición de un junco (Phragtnites communis). En menos de 12 horas predominaban grandes bacilos que utilizaban como alimento los principios nutritivos disueltos. 4 días después eran reemplazados de forma casi total por pequeños cocos. A las 9 días aparecían colonias de cocos grandes que invadían las partículas de junco. Los citófagos (desintegradores de la celulosa) fueron los siguientes en desarrollarse sobre el detritus. A los 14 días, los grandes cocos alcanzaban una proporción mayor del 50%. En este tipo de sucesiones condicionadas por !a disponibilidad de alimento participan también los hongos y diversos animales inferiores.

En el agua del mar hay gran cantidad de bacterias proteolíticas, es decir que utilizan las proteínas como alimento. Aparecen especies representantes de las pseudomonadíneas y otras eubacterias. También algunos hongos tienen capacidad para realizar proteolisis.

Los microorganismos hidrolizan en primer lugar las proteínas mediante exoenzimas proteolíticas. Posteriormente, las peptidasas descomponen los polipétidos y oligopéptidos y los convierten en aminoácidos. Éstos se utilizan directamente para la síntesis de proteínas celulares del propio microorganismo o bien sufren una desaminación en cuyo caso liberan amoniaco. Este proceso se denomina amonificación. En medio anaerobio puede producirse una descarboxilación de los aminoácidos lo que produciría aminas primarias y C02. A través de los excrementos animales o humanos llega al agua la urea que es convertida por gran número de bacterias, por medio de la ureasa, en amoniaco y CO2. Seria éste un proceso de desaminación hidrolítica.

NH2-CO-NH2 + H20 > 2 NH3 + CO2

Si las bacterias descomponedoras de la urea son muy abundantes, los propios iones amonio inhiben la producción de ureasa para que la producción de amoniaco se reduzca a la cantidad necesaria para la síntesis de proteínas.

El ácido úrico lo descomponen bacterias poseedoras de la enzima Uricasa. Los azúcares sencillos pueden ser desdoblados por muchas eubacterias y por actinomicetos y hongos. Otro tanto podríamos decir de sustancias como el manitol, almidón, celulosa, etc.