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लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया का व्यापक रूप से दही वाले दूध, केफिर, एसिडोफिलस, कौमिस, खट्टा क्रीम, क्वास, चीज के निर्माण के साथ-साथ बेकिंग, अचार वाली सब्जियां, चारा सुनिश्चित करने, फर की खाल तैयार करने और लैक्टिक एसिड के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रोपोनिक एसिड किण्वन।इस प्रकार का किण्वन अवायवीय प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया के कारण होता है, जो लघु, स्थिर, गैर-बीजाणु, ग्राम-पॉजिटिव छड़ें होती हैं। "उनके विकास के लिए इष्टतम तापमान 30-35 डिग्री सेल्सियस है। ये बैक्टीरिया चीनी और लैक्टिक एसिड को आसानी से किण्वित करते हैं, उन्हें कार्बन डाइऑक्साइड और पानी की रिहाई के साथ प्रोपियोनिक और एसिटिक एसिड में बदल देते हैं:

ZS 6 H 12 O 6 \u003d 4CH3CH 2 COOH + 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 2H 2 O।

बैक्टीरिया के इस समूह का एक विशिष्ट प्रतिनिधि खराब. अम्लपित्त propionic दूध और कड़ी चीज में विकसित होता है। औद्योगिक पैमाने पर विटामिन बी 12 का उत्पादन करने के लिए कुछ प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है।

ब्यूटिरिक किण्वन।यह ब्यूटिरिक एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन के गठन के साथ अवायवीय परिस्थितियों में बैक्टीरिया द्वारा कार्बोहाइड्रेट (शर्करा, स्टार्च, डेक्सट्रिन, पेक्टिन) और अल्कोहल (मैनिटोल, ग्लिसरीन) को परिवर्तित करने की प्रक्रिया है:

C 6 H, 2O 6 \u003d CH 3 CH 2 CH 2 COOH + 2CO 2 + 2H 2 +100 800 J।

ब्यूटिरिक बैक्टीरिया के लिए नाइट्रोजन का स्रोत पेप्टोन, अमीनो एसिड, अमोनियम लवण और यहां तक ​​कि आणविक वायुमंडलीय नाइट्रोजन हैं। मुख्य किण्वन उत्पादों के अलावा, ब्यूटाइल और एथिल अल्कोहल, एसीटोन और एसिटिक एसिड बनते हैं।

ब्यूटिरिक किण्वन के 25 प्रकार के रोगजनकों का वर्णन किया गया है। ये सभी 4-5 से 7-12 माइक्रोन लंबाई में जंगम बड़ी छड़ें हैं, जब बीजाणु बनते हैं, तो वे धुरी के आकार के, ग्राम-पॉजिटिव, एनारोब बन जाते हैं। अक्सर मिट्टी, खाद, प्रदूषित पानी आदि में पाया जाता है। उनमें से सबसे प्रसिद्ध निम्नलिखित हैं:

1. क्लोस्ट्रीडियम पेस्टुरियनम - एक विशिष्ट ब्यूटिरिक एसिड जीवाणु, ब्यूटिरिक एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन बनाता है (चित्र 11)।

चावल। ग्यारह। क्लोस्ट्रीडियम पेस्टुरियनम

2. सी. felsineum - पेक्टिन पदार्थों को किण्वित करता है।

3. सी. acetobutylicum - ब्यूटाइल अल्कोहल के निर्माण के साथ कार्बोहाइड्रेट को किण्वित करता है।

4. सी. सैकरोब्यूट्रिकम - कार्बोहाइड्रेट को ब्यूटिरिक एसिड और अन्य उत्पादों में परिवर्तित करता है।

ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया के विकास के लिए इष्टतम तापमान 30-40 डिग्री सेल्सियस है। तटस्थ प्रतिक्रिया के साथ ब्यूटिरिक किण्वन अच्छी तरह से आगे बढ़ता है। यदि यह अम्लीय वातावरण में जाता है, तो ब्यूटाइल अल्कोहल और एसीटोन जमा हो जाता है। ब्यूटिरिक एसिड उत्पाद को एक अप्रिय स्वाद और बासी तेल की गंध देता है।

ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया अम्लीय वातावरण के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए यदि लैक्टिक एसिड बहुत धीरे-धीरे बनता है तो वे साइलेज और किण्वित सब्जियों को खराब कर सकते हैं।

इंजीनियरिंग में ब्यूटिरिक एसिड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके एस्टर में एक सुखद गंध होती है और कन्फेक्शनरी और इत्र उद्योगों में सुगंधित पदार्थों के रूप में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, सेब की गंध के साथ मिथाइल ईथर, नाशपाती की गंध के साथ एथिल एस्टर, अनानास की गंध के साथ एमाइल ईथर।

एसीटोन ब्यूटाइल किण्वन।इसकी प्रक्रिया में ब्यूटिरिक किण्वन की तुलना में बहुत अधिक ब्यूटाइल अल्कोहल और एसीटोन बनता है। मोनोसेकेराइड, डिसैकराइड और स्टार्च किण्वन से गुजरते हैं। एसिटोनोब्यूटिल किण्वन का प्रेरक एजेंट क्लोस्ट्रीडियम acetobutylicum - मोबाइल रॉड 3.5-5.0 माइक्रोन आकार में, अवायवीय, बीजाणु-गठन, अक्सर इसकी कोशिकाएँ जोड़े या लंबी श्रृंखलाओं में जुड़ी होती हैं (चित्र 12)।

चावल। 12. क्लोस्ट्रीडियम acetobutylicum

उत्पादन में, अम्लीय वातावरण में 37-38 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बैक्टीरिया की शुद्ध संस्कृति पर एसिटोनोब्यूटिल किण्वन किया जाता है। प्रक्रिया 36-40 घंटे तक चलती है।

रासायनिक और पेंट उद्योगों के साथ-साथ सिंथेटिक रबर के उत्पादन में एसीटोन और ब्यूटाइल अल्कोहल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एरोबिक अपघटन

इसमें एरोबिक स्थितियों के तहत सूक्ष्मजीवों के श्वसन से जुड़ी ऑक्सीडेटिव जैव रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं।

श्वसन के अंतिम उत्पाद अक्सर न केवल कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हो सकते हैं, बल्कि कार्बनिक पदार्थों (साइट्रिक एसिड, एसिटिक एसिड, आदि) के अधूरे या आंशिक ऑक्सीकरण के उत्पाद भी हो सकते हैं। प्रकृति में, ये पदार्थ अन्य रोगाणुओं का उपयोग करते हैं और उन्हें CO 2 और H 2 0 के आगे ऑक्सीकरण के अधीन करते हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, न केवल कार्बनिक पदार्थ, बल्कि कई गैर-कार्बनिक पदार्थ भी ऑक्सीकरण के अधीन होते हैं: हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, पेरोक्साइड लोहा, कम यौगिक। ऑक्सीकरण का सबसे सरल प्रकार आणविक हाइड्रोजन का पानी में ऑक्सीकरण है:

2 एच 2 + ओ 2 \u003d 2 एच 2 ओ + 579600 जे।

ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, विशेष रूप से सिंचाई की स्थिति में, जहां अतिरिक्त पानी अक्सर अवायवीय प्रक्रियाओं और जहरीले यौगिकों (FeO, FeS, MnO, CH 4) के संचय से जुड़ा होता है। वातन बढ़ाने के उद्देश्य से ऑक्सीकरण में योगदान होगा - FeO से FeO 3, H 2 S से H 2 SO 4, आदि का स्थानांतरण, यानी ऐसे यौगिकों के लिए जो पौधों के लिए विषाक्त नहीं हैं।

एथिल अल्कोहल का एसिटिक एसिड में ऑक्सीकरण।यह प्रक्रिया समीकरण के अनुसार एसिटिक एसिड बैक्टीरिया के एक समूह द्वारा की जाती है।

सीएच 3 सीएच 2 ओएच + ओ 2 \u003d सीएच 3 सीओओएच + एच 2 ओ।

कारक एजेंट एरोबिक बैक्टीरिया हैं। इनमें मोबाइल और इमोबेल हैं। प्रकार का एसीटोबैक्टर विशिष्ट एसिटिक एसिड बैक्टीरिया के सबसे महत्वपूर्ण प्रकारों का वर्णन किया गया है, जैसे कि एसीटोबैक्टर aceti (अंजीर। 13), एसीटोबैक्टर पेस्टुरियनम, एसीटोबैक्टर oreans Schutzenbachii.

चावल। 13. एसीटोबैक्टर aceti.

इस जीनस के जीवाणु ग्राम-नकारात्मक छड़ होते हैं जिनका आकार 0.5 से 8 माइक्रोन तक होता है, जो कभी-कभी जंजीरों में जुड़े होते हैं। विवाद नहीं बनता। कुछ प्रकार के बैक्टीरिया दूसरों से आकार में भिन्न होते हैं, शराब के लिए अलग प्रतिरोध और माध्यम में कम या ज्यादा एसिड जमा करने की क्षमता (6 से 11.5% तक)।

एसिटिक एसिड की औद्योगिक तैयारी के लिए, अंगूर की शराब या एसिटिक-अल्कोहल समाधान (10-12% अल्कोहल और 1% एसिटिक एसिड) का उपयोग किया जाता है। एसिटिक एसिड बैक्टीरिया को खिलाने के लिए, आवश्यक खनिज लवण और विटामिन सब्सट्रेट में जोड़े जाते हैं। इन जीवाणुओं के विकास के लिए इष्टतम तापमान 20-35 डिग्री सेल्सियस है।कई एसिटिक एसिड बैक्टीरिया सब्सट्रेट पर विशेषता मजबूत मोटी फिल्म बनाते हैं।

एसिटिक एसिड बैक्टीरिया प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित होते हैं, जो पके फलों, जामुन, मसालेदार सब्जियों, शराब, बीयर और क्वास पर पाए जाते हैं।

साइट्रिक एसिड के लिए कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण। मोल्ड कवक का उपयोग करके साइट्रिक एसिड प्राप्त किया जाता है एस्परजिलस, जो व्यापक रूप से प्रकृति में वितरित हैं और विभिन्न प्रकार के सबस्ट्रेट्स में पाए जाते हैं।

साइट्रिक एसिड के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल गुड़ (काला गुड़) है। इसका समाधान, जिसमें विभिन्न खनिज लवणों के अतिरिक्त लगभग 15% चीनी होती है, फ्लैट खुले क्यूवेट्स में कवक बीजाणुओं के साथ टीका लगाया जाता है। विशेष कक्षों में अच्छे वातन के साथ, यह प्रक्रिया लगभग 30°C के तापमान पर 6-7 दिनों तक जारी रहती है। खपत चीनी का 50-60% साइट्रिक एसिड का उत्पादन होता है। चीनी की अपर्याप्त मात्रा के साथ, मशरूम स्वयं साइट्रिक एसिड का सेवन करते हैं।

हाल ही में, सघन वातन के साथ विशेष बंद कंटेनरों (किण्वकों) में कवक की खेती की "गहरी" विधि शुरू की गई है। यह विधि प्रक्रिया की उत्पादकता को बढ़ाती है और विदेशी माइक्रोफ्लोरा द्वारा तरल के संदूषण को रोकती है।

साइट्रिक एसिड का व्यापक रूप से दवा में उपयोग किया जाता है, साथ ही कन्फेक्शनरी, शीतल पेय और खाना पकाने में भी।

वसा ऑक्सीकरणऔरवसायुक्त अम्ल।जानवरों और पौधों के अवशेषों के साथ मिट्टी में मिलने से, विभिन्न सूक्ष्मजीवों द्वारा वसा पूरी तरह से नष्ट (हाइड्रोलाइज्ड) हो जाती है। यह ग्लिसरॉल और फैटी एसिड पैदा करता है। प्रक्रिया पानी की उपस्थिति में साधारण तापमान पर लाइपेस एंजाइम की क्रिया के तहत आगे बढ़ती है। कुछ सूक्ष्म जीव हैं जो इस एंजाइम का स्राव करते हैं। वायुजीवी जीवाणुओं में यह पाया जाता है बी ० ए- cteria कोलाई, रूप बदलनेवाला प्राणी अश्लील, रोग-कीट mycoides, आप।मुझे- gatorium, साल्मोनेला, साथ ही स्टेफिलोकोसी, न्यूमोकोकी और स्ट्रेप्टोकोकी में। कुछ वर्णक और फ्लोरोसेंट बैक्टीरिया वसा को सबसे अधिक सख्ती से विघटित करते हैं। (खराब. कौतुक, खराब. pyocyanerum, खराब. फ्लोरेसेंस), एक्टिनोमाइसेट्स और कवक। मशरूम में, उनके पास उच्च लिपोलाइटिक क्षमता होती है ओडियम Ictdis, पीढ़ी से कई प्रजातियां एस्परजिलस और दोबारानिसिलियम.

सूक्ष्मजीवों द्वारा वसा का हाइड्रोलिसिस लगातार होता है और प्रकृति में पदार्थों के सामान्य संचलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया में प्राप्त ग्लिसरॉल और मुक्त फैटी एसिड धीरे-धीरे विभिन्न रोगाणुओं द्वारा मिट्टी में ऑक्सीकृत हो जाते हैं और ह्यूमस एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल जाते हैं।

ऑक्सीकरणहाइड्रोकार्बन।मृदा सूक्ष्मजीव इन पदार्थों का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में करते हैं।

कई बैक्टीरिया बेंजीन, नेफथलीन, ऑक्सीजन फिनोल, पॉलीफेनोल्स और क्रेओसोल का ऑक्सीकरण करते हैं।

ज़ाइलीन, टोल्यूनि और गैसोलीन विशेष रूप से कई प्रकार के रोगाणुओं की विनिमय प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं छद्म- हम और माइकोबैक्टीरिया।

तेल हाइड्रोकार्बन को तोड़ने में सक्षम सूक्ष्मजीवों का एक बड़ा समूह है। मीथेन को छोटी छड़ी से मिट्टी में ऑक्सीकृत किया जा सकता है खराब. metaniचलनीकार्बनिक यौगिकों और सीओ 2 के गठन के साथ। यह क्षमता भी है खराब. ptjocyaneum, खराब. फ्लोरेसेंस.

अन्य सूक्ष्मजीव, तेल कुओं के पास मिट्टी में व्यापक रूप से वितरित, ईथेन, प्रोपेन को सख्ती से ऑक्सीकरण करते हैं (स्यूडोमोनास, Propanica), पेट्रोलियम और पैराफिन में निहित खनिज तेल (डेसल्फोविब्रियो).

हाइड्रोकार्बन न केवल बैक्टीरिया द्वारा, बल्कि कई एक्टिनोमाइसेट्स और कुछ कवक द्वारा भी टूट जाते हैं।

सेल्युलोज (फाइबर) का अपघटन।पौधों के अवशेषों के रासायनिक नाइट्रोजन मुक्त पदार्थों में, सेल्युलोज, लिग्निन और पेक्टिन पदार्थ सूक्ष्मजीवों की क्रिया के तहत अपेक्षाकृत धीरे-धीरे विघटित होते हैं।

प्रकृति में, सेल्युलोज, सेल्युलोज एंजाइम के प्रभाव में, पहले डिसैकराइड सेलोबायोज में परिवर्तित होता है, और फिर, सेलोबीज एंजाइम की क्रिया के तहत, इसे ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है। सूक्ष्मजीव जो फाइबर को अपघटित करते हैं वे मिट्टी में सबसे आम हैं, और कीचड़, खाद और यहां तक ​​कि कई जानवरों के पाचन तंत्र में भी पाए जाते हैं।

अवायवीय सेलूलोज़-डीकंपोज़िंग बैक्टीरिया का एक विशिष्ट प्रतिनिधि क्लोस्ट्रीडियम सेल्युलोसी omelianskii (चित्र 14)।

चावल। 14. क्लोस्ट्रीडियम सेल्युलोसी omelianskii: 1 - युवा कोशिकाएं; 2 - "ड्रमस्टिक"; 3 - विवाद।

इसे पहली बार 1902 में वी. एल. ओमेलांस्की द्वारा अलग किया गया था। यह 4-7 माइक्रोन लंबा रॉड के आकार का मोबाइल जीवाणु है, जब स्पोरुलेशन ड्रमस्टिक का रूप ले लेता है। थर्मोफिलिक बैक्टीरिया जो सेल्युलोज को विघटित करते हैं, प्रकृति में पाए जाते हैं: सी. थर्मोसेलम - एक छोटा ग्राम-नकारात्मक बीजाणु बनाने वाला बैसिलस और रोग-कीट सेल्युलोसी घुल जाता है - 12 माइक्रोन लंबी छड़ी। उनके लिए इष्टतम तापमान 55-56 डिग्री सेल्सियस है, माध्यम की प्रतिक्रिया तटस्थ के करीब है।

सेल्युलोज को विघटित करने वाले एरोबिक बैक्टीरिया में से, जीनस के बैक्टीरिया साइटोफेगामैक्सोबैक्टीरिया वर्ग से। ये झिल्ली के बिना लंबी घुमावदार ग्राम-नकारात्मक कोशिकाएँ हैं।

सेल्युलोज को सक्रिय रूप से विघटित करने वाले अन्य प्रकार के जीवाणुओं में से निम्नलिखित का उल्लेख किया जा सकता है:

1. सेलविब्रियो - गोल सिरे वाले छोटे, थोड़े घुमावदार, रॉड के आकार के बैक्टीरिया, आकार में औसत 1.5 माइक्रोन, अधिक बार मोनोट्रिचस या लोफोट्रिचस, ग्राम-पॉजिटिव। जब कागज पर खेती की जाती है, तो वे एक पीले वर्णक का निर्माण करते हैं। उनके विकास के लिए इष्टतम तापमान 28-30 डिग्री सेल्सियस है। सेल की दरार एक तटस्थ या थोड़ी क्षारीय प्रतिक्रिया के साथ बेहतर होती है।

2. सेलफैसिकुला- नुकीले सिरों के साथ दरांती के रूप में चिपकना, जंगम। जब इसे फिल्टर पेपर पर उगाया जाता है तो यह हरे वर्णक का निर्माण करता है।

बैक्टीरिया के एरोबिक रूपों के प्रभाव में, फाइबर एक जिलेटिनस पदार्थ में बदल जाता है, जो रोगाणुओं की कार्रवाई के लिए बहुत प्रतिरोधी होता है।

बैक्टीरिया के अलावा, कुछ प्रकार के प्रोएक्टिनोमाइसेट्स, एक्टिनोमाइसेट्स फाइबर को विघटित कर सकते हैं। (Streptomyces) और मशरूम (ट्राइकोडर्मा, बोट्राइटिस, एस्परजिलस और आदि।)।

अम्लीय मिट्टी में, मुख्य रूप से कवक द्वारा सेल्युलोज को नष्ट कर दिया जाता है।

सूक्ष्मजीवों द्वारा फाइबर के हाइड्रोलिसिस के दौरान मिट्टी में ह्यूमस बनता है। शाकाहारियों के पाचन तंत्र में, फ़ीड के साथ लिए गए फाइबर का 70% तक रोगाणुओं द्वारा विघटित किया जाता है, जो रौगे की बेहतर पाचनशक्ति में योगदान देता है।

लिग्निन का टूटना।लिग्निन बहुत कम सूक्ष्मजीवों, मुख्य रूप से एक्टिनोमाइसेट्स, कवक और कुछ बैक्टीरिया द्वारा अपमानित होता है। मिट्टी में लिग्निन को तोड़ने वाले कवक के प्रतिनिधियों पर ध्यान दिया जा सकता है मेरुलियस (चित्र 15) , कोनिफोरा, फ्यूजेरियम, म्यूकर.

चावल। 15. मेरुलियस लैरीमैन्स.

लिग्निन का टूटना हमेशा सहजीवन या बैक्टीरिया के जुड़ाव का परिणाम होता है। चूँकि इस पदार्थ में अधिक स्थिरता होती है, इसके विनाश की प्रक्रिया अपेक्षाकृत धीमी गति से आगे बढ़ती है। इसलिए, लिग्निन मिट्टी में जमा हो जाता है और ह्यूमस कॉम्प्लेक्स के गठन के आधार के रूप में कार्य करता है।

पेक्टिन का टूटना।पेक्टिक पदार्थ जटिल पॉलीसेकेराइड हैं। ऐसा लगता है कि वे पौधों के ऊतकों में कोशिकाओं को एक साथ चिपकाते हैं। उनका नाम उबला हुआ (ग्रीक पेक्टोस - स्टड-अनशेप्ड) होने पर एक जिलेटिनस द्रव्यमान देने की क्षमता से आता है।

पेक्टिन का पूर्ण विखंडन एंजाइम प्रोटोपेक्टिनेज, पेक्टिनेज और पेक्टेज के कार्बनिक अम्ल, अल्कोहल और गैस के प्रभाव में होता है। कई अवायवीय बैक्टीरिया, मोल्ड कवक, एक्टिनोमाइसेट्स में पेक्टिनोलिटिक गुण होते हैं।

अवायवीय परिस्थितियों में पेक्टिन किण्वन के प्रेरक एजेंटों में बीजाणु-गठन मोटाइल ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया 10-15 माइक्रोन आकार के होते हैं। इनमें सबसे प्रसिद्ध है क्लोरीन मोनोऑक्साइड- स्ट्रिडियम पेक्टिनोवोरमऔर सी. felsineus.

पेक्टिन पदार्थों को विघटित करने में सक्षम एरोबिक बैक्टीरिया में शामिल हैं रोग-कीट मेसेन्टेरक्टिस, स्यूडोमोनास फ्लू- अवकाश. मोल्ड कवक के बीच, सबसे अधिक सक्रिय एस्परजिलस नाइजर, पेनिसिलियमऔरबोट्राइटिस सिनेरिया, में।subtilis (चित्र 16)।

चावल। 16. बेसिलस सुबटिलिस।

पेक्टिन पदार्थों के अपघटन की प्रक्रिया का व्यापक रूप से यार्न के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले बास्ट पौधों (सन, भांग, जूट, आदि) के तनों से तंतुओं के अलगाव में उपयोग किया जाता है। बस्ट पौधों के पेक्टिन पदार्थों को नष्ट करने के लिए एक अवायवीय जल पालि का उपयोग किया जाता है।

पेक्टिन के नष्ट होने के बाद, तने के अन्य ऊतकों के बास्ट फाइबर और कोशिकाओं के बीच के बंधन कमजोर हो जाते हैं और सूखने के बाद यंत्रवत् (रगड़कर और खरोंच कर) आसानी से अलग हो जाते हैं।

9 नाइट्रोजन यौगिकों का सूक्ष्मजीव रूपांतरण

सल्फर, फॉस्फोरस, लोहा, पोटेशियम आदि जैसे खनिज तत्वों के साथ नाइट्रोजन, जीवित पदार्थ का एक अभिन्न अंग है। हमारे ग्रह पर एक बड़ा भंडार वायुमंडलीय आणविक नाइट्रोजन है। शुष्क हवा में मुक्त नाइट्रोजन का द्रव्यमान अंश 0.755 (75.5%) है, और इसका आयतन अंश 0.781 (78.1%) है। प्रत्येक हेक्टेयर मिट्टी के ऊपर एक वायु स्तंभ उगता है, जिसमें 80,000 टन आणविक नाइट्रोजन केंद्रित होता है। पौधे इस नाइट्रोजन को आत्मसात नहीं कर सकते हैं, हालांकि, कुछ मिट्टी के सूक्ष्मजीवों में एंजाइमों की मदद से वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ठीक करने और प्रोटीन को संश्लेषित करने की क्षमता होती है। इस प्रकार, प्रकृति में नाइट्रोजन के रूपांतरण में पहला कदम सूक्ष्मजीवों द्वारा इसका स्थिरीकरण है।

सूक्ष्मजीवों के प्रोटीन नाइट्रोजन, साथ ही साथ पौधों और जानवरों के नाइट्रोजन, उनकी मृत्यु के बाद, मिट्टी में अमोनीफाइंग बैक्टीरिया के एक बड़े समूह द्वारा अमोनिया में खनिज होते हैं। इसलिए, नाइट्रोजन रूपांतरण के दूसरे चरण को अमोनीफिकेशन कहा जाता है।

तीसरे चरण में, अमोनियम नाइट्रोजन आंशिक रूप से नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रेट में ऑक्सीकृत हो जाता है, इस प्रक्रिया को नाइट्रिफिकेशन कहा जाता है।

अंत में, चौथे चरण में, कुछ शर्तों के तहत कुछ प्रकार के जीवाणुओं द्वारा नाइट्रेट नाइट्रोजन को आणविक नाइट्रोजन में आंशिक रूप से कम किया जाता है - विकृतीकरण की प्रक्रिया होती है।