Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 124

Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.

Бич Г., Бест Д., Брайерли К., Кумбс Дж. Биотехнология. принципы и применение — М: Мир, 1988. — 480 c.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка): biotehnologiyaprincipiiprimeneniya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 210 >> Следующая

диоксигеназ. Связь углерод-галоген становится лабильной после
присоединения атома, кислорода к углероду, связанному с галогеном, с
образованием галогензамещенных катехолов. Относительно широкая
специфичность ферментов начальных этапов катаболизма может обусловливать
довольно быстрое превращение разных галогензамещенных ароматических
соединений, хотя работа ферментов и осложняется стерическими и
негативными индуктивными эффектами боковых групп-заместителей. Это пример
участия обычных катаболических ферментов в первичной атаке на
ксенобиотики. Галогензамещенные катехолы представляют собой ключевые
метаболиты в деградации арилгалогенов. Они разрушаются путем орго-
расщепления, поскольку ферменты мета-расщепления необратимо
инактивируются веществами, образующимися в ходе реакции. Обычные
пирокатехазы расщепляют галоген-замещенные катехолы с относительно низкой
эффективностью, поэтому основное значение в деградации этих соединений
приобретает раскрытие кольца. На последующих этапах, метаболизма, включая
циклоизомеризацию, происходит от-
288
Глава 6
щепление оставшихся замещающих групп кольца. На работе обычно применяемых
очистных сооружений плохо сказываются перегрузки их отходами, содержащими
хлорзамещенные ароматические соединения: путь лгега-расщепления
нарушается, з неэффективность орто-пути приводит к накоплению токсич-аиых
фенолов и темноокрашенных продуктов их самоокисления.
6.7.3. Другие замещенные простые ароматические соединения
При деградации арилгалогенов замещающие группы часто отщепляются на
последних этапах катаболизма после разрушения ароматических колец
системы. В случае сульфонированных ароматических соединений связь углерод
- заместитель высо-кополярна и должна стать лабильной на первых же
этапах, в противном случае всем последовательно работающим ферментам
придется "иметь дело" с этой замещающей группой. Суль-•фонированные
нафталины широко используются в качестве эмульгаторов и смачивающих
агентов, а также при производстве азокрасителей; в обычных очистных
сооружениях эти соединения не разлагаются микроорганизмами. Однако в
непрерывной культуре одно из использующих нафталин микробных сообществ,
выделенное из сточных вод, приобрело способность к расщеплению
нафталинсульфоновых кислот. Первые этапы катаболизма включают
диоксигенацию, удаление замещающей группировки и реароматизацию -
ключевой этап, для которого необходима диоксигеназа с широкой
специфичностью, способная к специфическому гидроксилированию по положению
1,2 кольца (рис. 6.19).
Рис. 6.19. Элиминация остатка сульфоновой кислоты из молекулы нафталин-
"ульфоновой кислоты.
Окружающая среда и биотехнология
289
Нитротолуолы представляют собой токсичные компоненты сточных вод военных
заводов, которые в природе быстро разрушаются. Однако они минерализуются
не полностью, поскольку продукты их деградации (ароматические амины)
конденсируются с карбоксильными группами биологических макромолекул,
образуя полиамиды, которые, по-видимому, устойчивы к последующему
действию микробов.
6.7.4. Полиароматические углеводороды
Полихлорбифенилы (ПХБ) - это очень устойчивые соединения, которые долго
остаются в окружающей среде и прочно адсорбируются биологическими и
осадочными материалами. В почвах они практически не мигрируют, а
микроорганизмы не могут их глубоко деградировать. ПХБ в пробах из
окружающей среды отличаются по составу от ПХБ, получаемых в
промышленности, поскольку они модифицируются природными системами.
Микробная деградация бифенила осуществляется при участии систем
катаболизма, сходных с известными для других ароматических углеводородов.
С увеличением степени хлорирования скорость метаболизма падает.
Сообщалось, что смешанные культуры микроорганизмов осуществляют
деградацию промышленных ПХБ до неохарактеризованных углеводородов, при
этом расщепляются преимущественно молекулы с более низкой степенью
хлорирования. Если замещающих группировок больше, чем в тетрахлор-ПХБ, то
молекула становится полностью резистентной. В большинстве работ
исследовали превращения чистых изомеров ПХБ.
Бензпирен представляет собой устойчивое полиароматиче-ское соединение,
при деградации которого образуются канцерогенные гидрокси- и
эпоксипроизводные. Он не минерализуется в системах активного ила, хотя
было описано несколько культур микроорганизмов, способных частично
метаболизиро-вать этот продукт с помощью индуцибельных и неиндуцибель-ных
гидроксилазных систем. При этом образуется сложная смесь конъюгированных
производных.
Полистирол очень устойчив к биодеградации. Был описан процесс, в котором
тонко измельченные автомобильные шины, изготовленные из стирол-
бутадиеновой резины, частично разлагались микроорганизмами после
добавления какого-либо поверхностно-активного вещества. Содержащиеся в
шинах анти-озонаты, антиоксиданты и ускорители вулканизации замедляют
этот процесс; конечный продукт можно использовать для улучшения почвы.
Предыдущая << 1 .. 118 119 120 121 122 123 < 124 > 125 126 127 128 129 130 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed