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Zersetzung von Weichteilen: Warum sind manche Proteine haltbarer als andere?
Der Verwesungsprozess eines Tieres beginnt unmittelbar nach dem Tod und beinhaltet in erster Linie die Zerstörung von Weichteilen, sodass letztendlich Skelettreste zurückbleiben. Dieser chemische Vorgang ist äußerst komplex und umfasst den Abbau zahlreicher Moleküle im Körper, darunter Proteine, Fette, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren und Knochen, und erfolgt in einem schrittweisen Abbauprozess.
ProteinabbauDer menschliche Körper besteht zu etwa 64 % aus Wasser, 20 % Eiweiß, 10 % Fett, 1 % Kohlenhydraten und 5 % Mineralstoffen.
Proteine bilden viele verschiedene Gewebe im menschlichen Körper, die in Weichgewebe- und Hartgewebeproteine unterteilt werden können. Aufgrund dieser Unterschiede werden Proteine im Körper nicht mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit abgebaut.
Proteinhydrolyse
Proteolyse ist ein Prozess, der Proteine abbaut und von Feuchtigkeit, Temperatur und Bakterien beeinflusst wird. Während des Hydrolyseprozesses werden in verschiedenen Stadien unterschiedliche Proteine abgebaut. In den frühen Stadien werden vor allem Weichteilproteine abgebaut, darunter Epithelzellen des Darms und der Bauchspeicheldrüse sowie Proteine des Gehirns, der Leber und der Nieren.
Später im Zersetzungsprozess werden widerstandsfähigere Proteine nach und nach abgebaut, darunter Retikulin und Kollagen, wobei letzteres sogar länger überlebt als ersteres.
Hydrolyseprodukte
Normalerweise entstehen bei der Proteinhydrolyse folgende Produkte:
- Proteinlösung
- Kleine Peptide
- Peptid
- Aminosäuren
Durch die fortgesetzte Proteinhydrolyse entstehen phenolische Substanzen sowie Gase wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Methan.
Stickstoff- und Phosphorfreisetzung
Stickstoff ist ein Bestandteil von Aminosäuren und wird bei der Desaminierung freigesetzt, meist in Form von Ammoniak. Ammoniak in der Umwelt kann von Pflanzen oder Mikroorganismen genutzt oder in Nitrate umgewandelt werden. Befindet sich der Körper auf oder im Boden, kann sich Ammoniak ansammeln. Dadurch kann der Stickstoff im Boden das Wachstum benachbarter Pflanzen fördern.
Die P-Freisetzung hängt auch vom pH-Wert der Bodenumgebung ab und liegt normalerweise in Form unlöslicher anorganischer Komplexe in Verbindung mit Eisen, Kalzium, Magnesium und Aluminium vor.
Kohlenhydratabbau
In den frühen Stadien der Zersetzung zersetzen Mikroorganismen Kohlenhydrate. Der Prozess beginnt mit dem Abbau von Glykogen in Glukosemonomere. Abhängig von der Sauerstoffverfügbarkeit in der Umgebung können Zucker vollständig in Kohlendioxid und Wasser oder unvollständig in verschiedene organische Säuren und Alkohole zerlegt werden. Beide Wege können gleichzeitig erfolgen, entweder aerob oder anaerob.
Abbau von Lipiden
Lipide kommen hauptsächlich im Fettgewebe vor, etwa 60–85 % davon sind Lipide, hauptsächlich Triglyceride. Kurz nach dem Tod werden neutrale Lipide durch Lipase hydrolysiert, um freie Fettsäuren zu bilden. Die Abbauwege dieser Fettsäuren hängen von der Sauerstoffverfügbarkeit ab und können sowohl anaerob als auch aerob erfolgen.
Abbau von Nukleinsäuren
Beim Abbau von Nukleinsäuren entstehen Stickstoffbasen, Phosphate und Zucker, die über andere makromolekulare Abbauwege weiterverarbeitet werden.
Knochenabbau
Knochen sind ein zusammengesetztes Gewebe aus Proteinen, Mineralien und anderen organischen Substanzen. Der Abbau des Knochens wird als Mineralisierung bezeichnet und beinhaltet eine Kombination aus bakteriellen und chemischen Faktoren. Wenn sich die Umgebung der Knochen verändert, werden diese Gewebe abgebaut und schließlich von der Umgebung aufgenommen.
Die Geschwindigkeit des Knochenabbaus wird durch die umgebenden Umweltbedingungen wie Wasser, Bodenart, Temperatur und pH-Wert beeinflusst. Auch die Aktivität von Mikroorganismen kann diesen Prozess beeinflussen.
Können wir angesichts des Lebensendes und der Verwesung des Körpers tiefer über das ökologische Gleichgewicht und die Bedeutung der durch diesen natürlichen Prozess bedingten Fortführung des Lebens nachdenken?
