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Entschlüsselung des Proteinabbaus: Welche mysteriösen Gase werden nach dem Tod freigesetzt?
Der Zersetzungsprozess von Tieren beginnt nach dem Tod und beinhaltet nicht nur die Zerstörung von Weichgewebe, sondern auch von Knochenresten. Der Prozess der chemischen Zersetzung ist recht komplex und beinhaltet den Abbau von Zellen und Gewebe sowie die Freisetzung vieler Gase aus Weichgewebe. Diese Gase beeinflussen nicht nur die Umgebung, sondern spielen auch eine wichtige Rolle beim Zersetzungsprozess.
Der menschliche Körper besteht aus etwa 64 % Wasser, 20 % Protein, 10 % Fett, 1 % Kohlenhydraten und 5 % Mineralien.
Während des Zersetzungsprozesses ist der Proteinabbau besonders wichtig. Proteine sind Bausteine vieler verschiedener Gewebe im Körper, die in Weich- und Hartgewebe unterteilt werden können. Daher verläuft der Proteinabbau nicht gleichmäßig, sondern im Laufe der Zeit unterschiedlich schnell. Der Zersetzungsprozess gliedert sich im Wesentlichen in mehrere Phasen, darunter Autolyse und Fäulnis.
Proteinabbau
Der Proteinabbau erfolgt durch eine Reihe komplexer Verfahren. Dieser Prozess ist hauptsächlich das Ergebnis der Proteinhydrolyse, der sogenannten Proteolyse, und wird durch Feuchtigkeit, Temperatur und Bakterien beeinflusst. Während die Zersetzung voranschreitet, werden in den frühen Stadien leichte und weiche Gewebeproteine im Körper abgebaut, während einige härtere Proteine von der Fäulnis betroffen sein und in späteren Stadien abgebaut werden.
In den frühen Stadien werden vor allem folgende Proteine abgebaut: Proteine im Darmepithel, im Pankreasgewebe, im Gehirn und in der Leber.
In einem späteren Stadium des Abbaus kommt es zum Abbau bestimmter widerstandsfähigerer Gewebeproteine wie Muskelproteine und Kollagen, die wichtige Komponenten für die Integrität von Knochen und Weichgewebe sind. Darüber hinaus ist Keratin in der Epidermis auch das hartnäckigste Protein im Zersetzungsprozess und erfordert häufig spezielle Mikroorganismen, um es zu zersetzen. Daher sind häufig Haare und Nägel in Skelettresten zu sehen.
Gasfreisetzung und ihre Auswirkungen
Während dieses Prozesses entstehen beim Abbau von Proteinen verschiedene Gase wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Methan. Unter ihnen ist Schwefelwasserstoff ein äußerst giftiges Gas, das oft von einem fauligen Geruch begleitet wird. Im Folgenden sind einige der Gase aufgeführt, die während des Zersetzungsprozesses entstehen:
Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff (sehr giftig), Ammoniak, Methan usw.
Spezifische thiogene Aminosäuren wie Cystein und Methionin setzen nach bakterieller Zersetzung Ammoniak und andere Geruchsgase wie Thiole und Pyruvat frei. Diese Produkte haben nicht nur Auswirkungen auf die Umwelt, sondern sind auch mit dem berühmten Leichengeruch verbunden, wodurch der Geruch des Verwesungsprozesses sehr gut erkennbar ist und oft sogar von professionellen Leichenhunden erkannt wird.
Freisetzung von Stickstoff und Phosphor
Stickstoff ist ein wichtiger Bestandteil von Aminosäuren und wird bei deren Abbau in die Umwelt freigesetzt, meist in Form von Ammoniak. Dieses Ammoniak kann von umliegenden Pflanzen oder Mikroorganismen genutzt und sogar in Nitrate umgewandelt werden, was zur Bodenfruchtbarkeit beiträgt. Die Freisetzung von Phosphor erfolgt aus Geweben im Körper, einschließlich Proteinen und Nukleinsäuren.
Untersuchungen deuten darauf hin, dass das Vorhandensein von Stickstoff im Boden das Wachstum benachbarter Pflanzen fördern kann.
In sauren Böden wird Ammoniak in Ammoniumionen umgewandelt, die von Pflanzen oder Mikroorganismen genutzt werden können und so einen positiven Kreislauf bilden. Ein solcher Prozess fördert nicht nur das Pflanzenwachstum in der Umwelt, sondern zeigt auch den Beitrag des Zersetzungsprozesses zum Ökosystem.
Abbau von Kohlenhydraten und Lipiden
In den frühen Stadien des Abbaus zerlegen Mikroorganismen zunächst Kohlenhydrate und setzen dabei Zucker aus der Leber frei. Mit Unterstützung von Sauerstoff können diese Kohlenhydrate schließlich vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden.
Kohlenhydrate werden von Mikroorganismen in einer aeroben Umgebung in verschiedene organische Säuren umgewandelt, beispielsweise Gluconsäure, Zitronensäure und Oxalsäure.
Darüber hinaus ist auch der Abbau von Lipiden sehr wichtig, und diese sind hauptsächlich im Fettgewebe konzentriert. Nach dem Tod wird das Fett durch lipolytische Enzyme angegriffen, um freie Fettsäuren zu produzieren. Diese Fettsäuren durchlaufen bei Sauerstoffverfügbarkeit unterschiedliche Abbauwege und interagieren miteinander, um den Geruch des gesamten Zersetzungsprozesses und seine Auswirkungen auf die Umwelt zu beeinflussen.
Schlussfolgerung
Zusammengenommen ist die Zersetzung nicht nur ein natürlicher Prozess nach dem Tod eines Organismus, sie beinhaltet auch komplexe biochemische Reaktionen und die anschließende Gasfreisetzung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die umgebende Umwelt. Diese Gase markieren nicht nur das Ende des Lebens, sondern sind auch Teil des Lebenszyklus und spielen eine wesentliche Rolle im Gleichgewicht des Ökosystems. Wie viel Aufklärung bringen diese Veränderungen in diesem Prozess voller Geheimnisse und Wissenschaft für unser Verständnis vom Sinn des Lebens?
