Bakteriyalar keltirib chiqaradigan biozararlanishdan himoyalanish usullari”

Organotrof bakteriyalar - biozararlanish qo’zg`atuvchilari
Litotrof bakteriyalar anorganik moddalar o’zgarishi vositasida energiya olishi uchun, asosan metalllar va boshqa anorganik qurilish va sanoat materiallarida biozararlanish qo’zg`atadi. Organotroflar esa organik mooddalarni oksidlashda hosil bo’lgan energiyadan foydalanadi. Shu sababli ularning ko’pchiligi organik moddalardan tashkil topgan sanoat materiallarida faol biozararlanish qozatuvchilardir. Shu bilan birga ulardan ba’zilari hosil qiladigan agressiv metabolitlari (organik kislotalar, ammiak, vodorod sulfid va b.) bilan metallarda korroziya qo’zg`atadi.
Ayniqsa neftni qayta ishlab olinadigan yonilg`i, moylash materiallari va boshqa materiallarning bakterial parchalanishi diqqatga sazovordir. Odatda bu biorarlanishni ham zamburug`lar, ham bakteriyalar qo’zg`atadi, ammo bakteriyalarning . - hissasi ancha katta bo’lishi mumkin. Buning sababi bakteriyalar orasida uzun karbon zanjirlari bo’lgan karbonvorodlarni parchalash xususiyati ancha keng tarqalganlgidir. Neft distillyat yonilg`ilari (reaktiv, dizel) va moylash uchun ishlatilaligan moylar biozararlanishida Pseudomonas aeruginosa va shu turkumning boshqa turlari faol ishtirok etadi Etan, propan, butan va tarkibida 8-tagacha karbon atomi bo’lgan karbonvorodlarda o’sa oladigan bakteriya turlari nisbatan kam (P. aeruginosa, P. fluoroscens, R. oleovorans, mikobakteriyalar . racterium smegmalis, Nocardia petroleophila, aktinomistetlar Arthobacter paraffineus. A. simplex, Corynebacterium glutamicum).
Metallarni sovuq yoyish (prokat stani) sistemasida ishlatiladigan moylovchi-sovutuvchi suyuqliklardan Bacterium, Bacillus, Pseudomonas, . bacterium, Nocardia, Corynebacterium, Actinomyces va boiщa turkumlar turlari ilgan. Karbonvorodlarda Escherichia coll, Euterobacter aero genes va Bacillus subtilis osa olmaydi. Elektron mikroskopda tekshirishlar ko’rsatishicha, karbonvorodlarni o’zlashtira oladigan bakteriyalar hujayralarining stitoplazmasi ichidagi qo’shilmalar sifatida, ularning katga miqdorlari to’planar ekan. Karbonvorodlar suvda erimasligi tufayli ular bakteriya hujayralari ichiga kirishi murakkab jarayondir. Buning uchun hujayra devorchalarining tashqi tomonida joylashgan glikolipidlar karbonvorod bilan mikroemulsiya hosil qiladi va bu mikroemulsiya hujayra ichiga olinib kiriladi. Ko’pincha karbonvorod parchalanishi oxirgi metil guruhining birlamchi spirt hosil qilib oksidlanishidan boshlanadi. Pseudomonas oleovorans bakteriyasida bu reakstiyada uchta oqsil ishtirok etadi: rubredoksin (temir-oltingugurt-proteid), NADN<sub>2</sub> rubredoksin-oksireduktaza va alkan-1-gidroksilaza. Boshqa alkanni oksidlovchi bakteriyalar kosubstrat sifatida rubredoksin o’rniga boshqa elektron donorlarini ishlatishi mumkin. Bu tipdagi reakstiyalarni quyidagi umumiy reakstiya orqali izohlash mumkin:
Alkan-N + + -> Alkan-ON + N<sub>2</sub>0 + A
Birlamchi spirt oldin aldegidgacha, so’ngra moy kislotasigacha oksidlanadi; moy kislotasi (Z-oksidlanyup vositasida parchalanadi. Ba’zan alkan molekulasi har ikki uchidan oksidlanadi va dikarbon kislota hosil bo’ladi.
Aerob sharoitda stellyuloza biozararlanishida zamburug`lar asosiy rol o’ynaydi. Tashqi ko’rinishidan psevdomonadalarga o’xshash, Cellvibrio guruhiga mansub bo’lgan aerob bakteriyalar ham stellyulozani parchalaydi, ammo ularning roli bu jarayonda juda kam. Taxminga ko’ra bu bakteriyalar "hammaxo’r" va stellyulozani faqat boshqa karbon manbai bo’lmaganida ishlatadi.
Anaerob sharoitda stellyulozani Cytophaga va Sporocytophaga turkumlarining ko’p va Clostridium bakteriyalarining ba’zi turlari parchalaydi. Bir-biridan uzoq bo’lgan bu bakteriyalarga xos yagona umumiy xususiyat - ularda baquvvat gidrolitik ferment sistemasi mavjudligidir. Ular stellyulozani bevosita kontakt paytida gidroliz qiladi va ayni shu sababdan stitofaglarning va Bacillus cellulosae-dissolvens ning urchuq shaklli hujayralari stellyuloza tolalarigi puxta yopishib oladi.
Bakteriyalar yog`och va taxtadagi stellyuloza hamrohlaridan gemistellyuloza, lignin va pektin moddalarini ham parchalaydi. Tuprokda ksilan va boshqa gemistellyulozalar parchalanishi muhit reakstiyasiga bog`liq: ularni nordon sharoitda ko’proq zamburug`lar, neytral va ishqorli sharoitda ko’proq bastilla, stitofag va boshqa bakteriyalar parchalaydi. Parchalashni ksilanaza fermenti va boshqa gemistellyulazalar kataliz qiladi.
Bacillus macerans, Bacillus polymyxa, Clostridium pectinovorum, C. felsineum turlari faol pektrlitik fermentlarni (oxirgi 2 ta tur esa moy kislotasini ham) ishlab chiqaradi. "Bakteriyalarning 50 tadan ko’p turi, jumladan Achromobacter, Bacillus, Flavobacterium, Cytophaga, Pseudomonas, Steptomyces, Nocardia, Micromonospora turkumlari namoyandalari xitinni parchalaydi (bu jarayonning mexanizmi quyida bayon etilgan).
Hayotda keng qo’llaniladigan kosmetik emulsiyalar ham mikroorganizmlar uchun qulay ozuqa substratidir. Bular tarkibida har xil organik moddalar mavjud bo’lgan suvdagi moy yoki moydagi suv shaklidagi emulsiyalardir. Mikroorganizmlar emulsiyaning suv fazasida yashaydi, moy fazasida deyarli yashamaydi. Shu sababdan mikroorganizmlar uchun suvdagi moy emulsiyalari o’ta qulay sharoit hisoblanadi. Emulsiyalarni ayniqsa gramanfiy tayoqchasimon bakteriyalar ko’p zararlaydi, ulardan eng xavflilari Pseudomonas, Euterobacter va Achromobacter turlaridir. Kosmetik emulsiyalarning asosiy tarkibiy qismlari yuqori molekulyar spirtlar va moy kislotalarining efirlaridir. Bunday substratlarga mikroorganizmlar ta’siri hujayra tashqarisiga chiqariladigan esterazalar vositasida ularning gidrolizidan boshlanadi. Shu bilan birga esteraza faolligi mavjud bo’lishi bakteriyalarning bunday muhitlarda o’sishi uchun yagona shart emas. Buning uchun bakteriyalar gidroliz jarayonida hosil bo’lgan birikmalarni o’z metabolizmiga qo’shishi darkor.
Tarkibida aromatik birikmalar mavjud bo’lgan materiallarni bakteriyalar, 1-nchi navbatda, o’zlarining oksidlovchi fermentlari vositasida emiradi. Misol unun rodokokklarning aromatik xalqani parchalovchi asosiy fermentlari stirokatexaza, prokatexat-3, 4-dioksigenaza va metapirokatexazadir. Desulfovibrio iesidfuricans bakteriyasining teridagi koloniyalari nafaqat uning tashki ginishini xunuklashtiradi, balki tuzilishini buzib, yaroqsiz holga keltiradi. Bir qator tuprokda yashovchi bakteriyalar vulkanizastiya qilingan tabiiy kauchukni zararlaydi. Uning parchalanish tezligi tarkibidagi qurum mikdoriga bog`liq.
Bakteriyalar bilan sintetik va organik materiallar ham biozararlanadi. Misol uchun polivinil spirtini (PVS) va PVS asosida tayyorlangan polietileniminni (PEI) faol balchiq bakteriyalari, Bacillus mesentericus, V. megatherium, Bacterium herbicola, Pseudomonas herbicola va Pseudomonas uorescens turlari parchalashi mumkin. Bu bakteriyalar sintetik tolalarni ozuqa va energiya manbai sifatida qo’llaydi. Termoishlov berilgan tolalar mikrobiologik tasirga yangi tayyorlanganlariga nisbatan chidamlirokdir.
Tajribada 2 ta bakteriya (Rhodococcus rhodochorus va Nocardia asteroides) va I ta zamburug` (Cladosporium cladosporioides) polietilen nardasini 17 haftada butunlay qoplab olgan va yaroqsiz holga keltirgan (Bonhomme et al., 2003).
Arthrobacter turkumiga mansub bakteriyalar turlari faol gidrolazalarga ega va plastmassalarni parchalashda ishtirok etadi.
Zamburuglar bilan bir qatorda, Aerobacter aerogenes, Bacillus subtilis, V. mesentericus va V. mycoides bakteriyalari ba’zi akrilonitril tolalarning sifatini pasaytiradi.
Bakteriyalarning har xil organik birikmalarni emirish xususiyati ularning kopchiligida plazmidalar (xromosomalardan tashqarida bo’lgan irsiyat elementlari) mavjudligi bilan bog`liq. Agar bakteriya hujayrasidagi asosiy genetik material -gomosoma - hujayralar tashqi muhitning har xil sharoitlarda hayotchanligini saqlashi uchun xizmat qilsa, plazmidalar tarkibidagi genlar muayyan muhitning xususiyatlarini, jumladan muhitda biror o’zga organik birikmalar mavjudligini ettiradi. Bunday holatda plazmida genlari u yoki bu organik birikmani parchalaydigan fermentlarning kodini ishlab chiqaradi. Bioparchalash shazmidalari ayniqsa psevdomonadalarda uchraydi.
Organotroflar metallarda korroziya, tosh va betonda biodestrukstiya qozgatishi diqqatga sazovordir. Ularning bu jarayondagi roli asosan organik kislotalar, vodorod sulfid, ammiak, SO2, N2O2 va boshka moddalarni sintez u qilishidir. Qand lavlagidan qand olish sanoatida po’lat korroziyasi sut achituvchi bakteriyalar ishtirokida amalga oshadi. Flavobacterium hydrophilum bakteriyasi sintez qiladigan ammiak ta’sirida mis korrozion emiriladi. Pseudomonas turlari tarkibida kam karbon mavjud bo’lgan po’latni va alyuminiyni korroziyaga uchratadi.