Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Бич Г. -> "Биотехнология. принципы и применение " -> 126

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 .. 120 121 122 123 124 125 < 126 > 127 128 129 130 131 132 .. 210 >> Следующая

высокая токсичность пестицидов1 (зачастую утрачивается на первой же
стадии их модификации. Зто позволяет разработать относительно несложные
микробио-
аэ*
292
Глава 6
логические способы их детоксикации. Например, в результате гидролиза
может значительно уменьшиться токсичность пестицида или увеличиться
вероятность биодеградации. Для этого хорошо было бы использовать
внеклеточные ферменты, способные функционировать в отсутствие коферментов
или специфических факторов и осуществлять детоксикацию разнообразных
пестицидов. Это могут быть такие гидролазы, как эстеразы,, ациламидазы и
фосфоэстеразы. Чтобы выбранный фермент можно было применять in situ, он
должен обладать подходящей кинетикой в широком диапазоне температур и pH,
быть нечувствительным к небольшим количествам растворителей или тяжелых
металлов, не ингибироваться субстратом при концентрациях, характерных для
содержимого очистных систем, а также хорошо храниться. В ряде случаев в
качестве биологического агента детоксикации была испробована паратионгид-
ролаза, выделенная из Pseudomonas sp. С ее помощью удалось удалить 94-98%
остаточного паратиона (около 75 г) из контейнера с пестицидом за 16 ч при
концентрации субстрата 1 %. (по весу). Забуференные растворы
паратионгидролазы использовали также для детоксикации паратиона в
разливах на почве, где его концентрация, по-видимому, была весьма высока-
Скорость разложения паратиона в этом случае зависела от типа почвы,
влажности, буферной емкости раствора и концентрации фермента. При этом
значительные количества пестицида были обезврежены всего за 8 ч. Как
показали лабораторные эксперименты, еще одна возможная сфера применения
иммобилизованных ферментов - это очистка сточных вод. Были описаны
гидролазы для детоксикации других пестицидов. Многие из них обладают
широкой субстратной специфичностью, что открывает большие возможности для
создания других простых систем детоксикации пестицидов. В будущем
подобные системы смогут применяться при промывке промышленных химических
установок и реакторов, ферменты в виде аэрозолей - для удаления
пестицидов с поверхностей, а ферменты в сочетании с пестицидами - для
быстрого разрушения пестицидов после их использования.
6.7.7. Биодеградация поверхностно-активных веществ
По чувствительности к биодеградации синтетические поверхностно-активные
соединения, применяемые в быту и в промышленности как моющие средства,
можно разделить на "жесткие" и "мягкие". Анионные соединения этой группы,
такие как алкилбензолсульфонаты, в конце 50-х гг. привлекли к себе
внимание тем, что они загрязняют окружающую среду: это
проявлялось в образовании пены в водоемах. Сначала в прода-
Окружающая среда и биотехнология
293
жу поступали "жесткие" детергенты, устойчивость которым придавали их
разветвленные алкильные боковые цепи. Чтобы предотвратить их накопление в
природе, промышленность добровольно перешла к производству подверженных
биодеградации, линейных неразветвленных алкилбензолсульфонатов.
Разрушение этих поверхностно-активных соединений начинается с окисления
концевых метальных групп, после чего за счет р-окисления идет расщепление
линейных боковых цепей. Кольцевые структуры молекул обычно разрушаются
только после полной деградации боковой цепи. Данный процесс
осуществляется только в аэробных условиях, поскольку для начального
окислительного этапа требуется кислород. Разветвленные молекулы не всегда
оказываются устойчивыми, хотя процесс их р-окисления и затруднен.
Механизм разрушения разветвленной цепи до конца не установлен. Связь
углерод - сера является очень прочной, и это увеличивает биологическую
инертность молекулы детергента. Реакции десульфирования детально не
изучены, но скорее всего в них участвуют гидроксилазы или монооксигеназы.
По-видимому, далее сульфонатный остаток превращается в сульфат, возможно,
с образованием сульфита в качестве промежуточного продукта. Метаболизм
арил-сульфонатов уже был рассмотрен нами в разд. 6.7.3. Есть основания
считать, что десульфирование и жега-расщепление ароматического кольца
детерминируются плазмидами.
. Алкилсульфаты все еще используются как моющие средства на фабриках-
прачечных и в косметической промышленности; основную их массу составляют
первичные алкилсульфаты. Линейные сульфаты легко разрушаются, но этот
процесс замедляется из-за наличия разветвленных участков. В первичной
атаке этих молекул участвуют сульфатазы, образующие соответствующие
спирты, которые подвергаются затем дальнейшему метаболизму. Для этого
процесса кислород не нужен, и он может идти в анаэробных условиях.
Необычность алкилсульфатаз по сравнению с сульфатазами вообще состоит в
том, что они атакуют связь С-О в группах С-О-S. Первичные и вторичные
алкилсульфаты индуцируют образование сложного комплекса сульфатаз.
Неионные детергенты применяются в быту; поскольку они облегчают
смачивание и способствуют образованию эмульсий, их с успехом используют
Предыдущая << 1 .. 120 121 122 123 124 125 < 126 > 127 128 129 130 131 132 .. 210 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed