Bakteriyalar keltirib chiqaradigan biozararlanishdan himoyalanish usullari”

IV-bob. Litotrof, organatrofbakteriyalar - biozararlanish qo’zgatuvchilari

Bakteriyalarning hujayralari prokariotik tipga mansub bo’lib, ularning shakllangan yadrosi yo’q, yadro DNK si sitoplazmadan ajralmagan, membrana tuzilmalari tutashmagan, hujayrada ikkilamchi bo’shliqlar mavjud emas. Ribosomalari 70S tipiga mansub.

Bakteriyalarning alohida guruhlari ular o’zlashtiradigan energiya va karbon manbaalari bilan farqlanadi. Energiya manbai sifatida yorug`likdan foydalanuvchi bakteriyalar fototrof bakteriyalar, oksidlanish - tiklanish reaksiyalaridan foydalanuvchilari esa xemotrof bakteriyalar guruhlarini tashkil qiladi. Energetik jarayonda elektronlar donori sifatida anorganik moddalarni qo’llovchi organizmlar litotroflar, organik moddalarni qo’llovchilar esa organotroflar deb ataladi. Karbon elementi manbaiga bo’lgan munosabatiga qarab, barcha tirik organizmlar singari, bakteriyalar ham avtotrof va geterotroflarga bo’linadi. Avtotroflar tana tuzilmalarini qurishda yagona karbon manbai sifatida karbonat angidridni, geterotroflar esa - tayyor organik moddalarni ishlatadi.
Biozararlovchi organizmlar sifatida bakteriyalar alohida guruhlarining keng imkoniyatlari ularning yuqorida qayd etilgan barcha energiya va karbon manbaalari hamda elektron donorlarini qo’llay olishi bilan bog`liqdir. Metallar korroziyasini qo’zg`atishda qatnashuvchi bakteriyalarning ko’pchiligi xemotroflardir (5 jadval).
Sanoat materiallarining biodesrukstiyasi (bioemirilishi, bioparchalanishi) jarayonida bakteriyalarning quyidagi xususiyatlari muhim rol o’ynaydi: ko’p bakteriyalar tashqi muhitdan organik modda olmasdan hayot kechira olishi; ba’zi bakteriyalar muhitdagi ekstremal sharoitlarda ham hayotchanligini yo’qotmasligi, jumladan, yuqori harorat (80°S, ba’zan undan ham yuqori) va bosimga, kuchli nordonlik yoki ishqorlikka, intensiv nurlanishga, tuzlarning
Xemotroflarning hayot kechirish usullari
(M.V. Gusev va L.A. Mineeva bo’yicha, 1978)
5-jadval

Anorganik birikmalar (N2, H2S, Nib, Fe2+ va b.)	Molekulyar kislorod	SO2	Xemolitoaero-avtotrofiya	Nitrifikastiya qiluvchi, tion, vodorod bakteriyalari
		Organik birikmalar	Xemolitoaero-geterotrofiya	Ba’zi vodorod va temir bakteriyalari
	S02, (S04)2	SO2	Xemolitoanaero-avtotrofiya	Metan hosil qiluvchi bakteriyalar
		Organik birikmalar	Xemolitoanaero-geterotrofiya	Sulfattiklovchi bakteriyalar
Organik birikmalar	Molekulyar kislorod	S02	Xemoorganoaero-avtotrofiya	Chumoli kislotasini bakteriyalar oksidlashi
		Organik birikmalar	Xemoorganoaero-geterotrofiya	Bakteriyalarning ko’pchiligi
	Organik birikmalar	SO2	Xemoorganoanaero-avtotrofiya	Metan hosil qiluvchi bakteriyalar
		Organik birikmalar	Xemoorganoanazro-geterotrofiya	Sut achituvchi, moy achituvchi va b. achituvchi bakteriyalar

yuqori miqdoriga va b. chidamliligi. Xemotrof va geterotrf bakteriyalar o’sishi uchun haroratning ustki chegarasi ko’p hollarda 90°S va undan ham yuqoriroqni tashkil etadi. Misol uchun, metallarda faol biokorroziya qo’zg`atuvchi Thiobacillus turkumiga mansub bakteriyalar o’sishi uchun haroratning ustki chegarasi 60°S; biokorroziya qo’zg`atuvchi sulfatredukstiya qiluvchi bakteriyalarning bir turi uchun esa 70°S. Ba’zi muhitni oksidlovchi bakteriyalar 90°S haroratda o’sa oladi. Bunday bakteriyalarning termosabilligi ular oqsillarining (birinchi navbatda fermentlarining) issiqlikka chidamliligi bilan bog`liq. Ularning membranalaridagi lipid moddalari, karbonning ko’p sonli atomlariga ega bo’lgan to’yingan va shoxlangan moy kislotalari mavjudligi bilan ta’riflanadi. Bunday lipidlarning erish harorati yuqoriligi biomembranalar issiqlikka chidamli bo’lishini ta’minlaydi.

Ba’zi bakteriyalar pH 1 yoki pH 10 bo’lganida ham o’sish va rivojlanishini to’xtatmaydi. Misol uchun, Thiobacillus turkumiga mansub bakteriyalar turlaridan bittasi uchun optimal pH 1-3, boshqasi uchun esa - pH 9,8.
Ba’zi bakteriyalar yuqori havo bosimiga o’ta chidamli. 750 atm bosimida o’sa oladigan turlar mavjud; ba’zi turlar uchun optimal bosim 100-300 atm. Biokorroziya qo’zg`atuvchi sulfatredukstiya qiluvchi bakteriyalar 3500 metr dan ham chuqurroqda joylashgan neft skvajinalaridan ajratilgan; bu chuqurlikda bosim 400 atm dan orqik, harorat esa 60°S va 100°S orasida o’zgarib turadi.
Muhitdagi tuzning yuqori mikdorlariga ham bakteriyalarning o’ta chidamli turlari mavjud. Misol uchun, ba’zi turlar osh tuzining to’yingan eritmasida (~32%) o’sa oladi.
Bakteriyalarning qattiq materiallarni emirish xususiyati ma’lum darajada ularning qattiq subsrat va zarrachalar ustiga adsorbstiya qila olish qobiliyati bilan bog`liq. Ko’pincha adsorbstiya bakterial emirilishning 1-nchi bosqichidir. Misol uchun, ma’lumki, bakteriyalar shisha ustiga yopisha oladi. Shishaga adsorbstiya qilgan ba’zi bakteriyalar uni. emira boshlaydi. Elektron mikroskop vositasida o’tkaziltan tekshiruvlarda ba’zi shilimshiq modda hosil qiluvchi bakteriyalar shishaga yopishgan joylarini eritishi va u yerda botiqlik hosil qilishi aniqlangan.
Sanoat fermentyorlariga botirilgan (pH yoki Eh ni o’lchash uchun ishlatiladigan) metall elektrodlarning ustida bakteriya bioqoplamalari hosil bo’lishi katta muammo tug`diradi. Tiobastillalar oltingugurtning qattiq zarrachalarini o’zlashtirishida adsorbstiyaning roli yaxshi o’rganilgan. Adsorbstiyadan so’ng oltingugurt kristallari ustida botiqliklar paydo bo’ladi. Bu jarayonda bakteriyalar chiqaradigan fosfatidilinozit sirt faol moddasi katta rol o’ynaydi. Qattiq karbonvorodlarda bakterial destrukstiyaning tezligi ular sirtining maydoni va ularga bakteriyalar yopishishi bilan bevosita bog`liq ekanligi aniklangan. Demak, bakteriyalar qattiq karbonvorodlar va boshqa qattiq substratlarni qo’llashi uchun adsorbstiya qilishi muhim shartdir. Xuddi shu jarayon bakteriyalar tarafidan seroid birikmalar transformastiya qilinishida ham kuzatiladi. Kristallarga bakteriyalar adsorbstiyasini oddiy nur mikroskopida ham kuzatish mumkin. Bunda adsorbstiya joylarida kristalllar tezda eriy boshlaydi.
Sellyuloza parchalovchi mikroorganizmlar uning tolalariga yopishadi va tola boylab uzunasiga joylashadi. Bunday mikroorganizmlarning hujayralari juda katta adsorbstion qobiliyatga ega va ular sellyuloza tolalariga juda mahkam yopishadi.
Tuproqda polixlorvinil pardasi parchalanishini tadqiq qilganda, parda ustida mikroorganizmlarning ma’lum shakllari selektiv usulda adsorbstiya qilinishi va ayni shu mikroorganizmlarning mikrokoloniyalari ostida narda kuchli ogarishi aniqlangan.
Ba’zi bakterial ekzofermentlarning nisbatan kam ixtisoslashgan bo’lishi bakteriyalar har xil materiallarni faol bioparchalashiga imkon yaratadi. Misol uchun, Bacillus subtilis turining ishqorli proteinazalari (subtilizinlari) parni gidroliz qilishi bilan birga amidlar, aminokislotalar efirlari va ularning hosilalari, tuban. moyli kislotalarning efirlari (metilbutirat, etilvalerat va b.) va hatto ba’zi trigliserinlarning (misol uchun tributirinning) gidrolizini kataliz qilishga qodir. Pseudomonas fluorescens turining ekzolipaza fermenta tabiiy substratlardan (glisterin va moy kislotalarining efirlaridan) tashqari, past tezlikda bo’lsa ham, karbon kislotalarining har xil sintetik-firlarini (etilenglikolvdiastetat, dimetiladipinat, propion kislotasining efiridan) gidroliz qila oladi.