Биодеградация ксенобиотиков

Биодеградация органических соединений в среде – полная минерализация, частичное разрушение или детоксикация, которая может быть достигнута путем всего лишь одной модификации структуры молекулы.

1. К трудноразлагаемым веществам относят: хлорпроизводные углеводороды, нафталины, эмульгаторы, азокрасители, полиароматические углеводороды, бензпирен, полистирол. Судьба ксенобиотика зависит как от его внутренних особенностей (устойчивости к различным воздействиям, растворению в воде, размера и разряда молекулы, летучести), так и от внешних факторов (рН, фотоокисления, выветривания).

2. Шины, изготовленные из стирол-бутадиеновой резины, частично разлагаются микроорганизмами при тонком предварительном измельчении. Но антизонаты, антиоксиданты и ускорители вулканизации существенно замедляют биодеградацию. При удалении ингибитора полимеризации из технологии изготовления шин полистирол разрушается соответствующим сообществом микроорганизмов. Для успешного разложения ксенобиотиков их структура должна быть близкой к природным веществам.

3. В сообществе микроорганизмов создаются идеальные условия для обмена генетической информацией за счет переноса плазмид между микроорганизмами. Часто именно в плазмидах кодируется информация о синтезе ферментов, разрушающих ксенобиотики. Микроорганизмы, растущие на одном субстрате (ксенобиотике, превращают его в источник питания для других членов сообщества. Таким образом, микробное сообщество осуществляет совместную «метанбиологическую атаку» на субстрат – ксенобиотик.

4. Образцы из нескольких мест на свалках культивируют в течение нескольких месяцев, постепенно увеличивая концентрацию ксенобиотика. Если в сообществе микроорганизма со свалок имеются организмы, способные к деградации ксенобиотика, они начинают активно развиваться. В дальнейшем из наиболее активных вариантов удается выделить активные штаммы с плазмидами инактивации данного ксенобиотика.

5. Токсичность пестицидов утрачивается уже на первой стадии их преобразования. Для этого успешно можно использовать такие внеклеточные ферменты, как гидролазы, эстеразы, ациломидазы, фосфоэстеразы. Описаны гидролазы для деградации некоторых пестицидов. Ферменты в виде аэрозолей можно использовать для удаления пестицидов с поверхностей установок, реакторов и тары.

6. Моющие средства подразделяются на «жесткие» и «мягкие». Созданные в 50-е годы анионные «жесткие» моющие средства (алкилбензолсульфонаты) с разветвленными алкильными цепями накапливались в окружающей среде в значительных количествах. Сейчас в быту используются неионные моющие вещества, содержащие 30% поверхностно – активных веществ, а также отбеливатели, пенообразователи, ферменты и антиеоррозийные добавки. Такие составы разлагаются проще.

7. Для уничтожения некоторых особо опасных вредителей, видимо, еще долго будут применяться яды. Чтобы осуществить биодеградацию ядохимикатов, в них предполагается вносить микродобавки (специально подобранные микробные сообщества) для быстрейшей ликвидации самого вредного агента после его позитивного воздействия на вредителя.

Поиск по сайту: