Крупную рыбу и высших животных
Судьба химических соединений, попадающих в окружающую среду,
Определяется комплексом физических, химических и, особенно, биоло-
Гических факторов. Деградация ксенобиотиков может происходить в
Результате физических и химических процессов и существенно зависит
От типа почвы, ее структуры, влажности, температуры и пр. Биологиче-
Ская трансформация соединений, попавших в окружающую среду, мо-
Жет протекать в различных направлениях, приводя к минерализации,
Накоплению или полимеризации.
Так, примерные значения коэффициента увеличения концентрации
ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтана) таковы:
Водная среда 100
↓
Фитопланктон
↓ ↓
Зоопланктон
↓
Мелкая рыба 106
↓
Крупная рыба ↓
↓
Хищные птицы 108
Ксенобиотики, которые подвергаются полной деградации, то есть ми-
Нерализуются до диоксида углерода, воды, аммиака, сульфатов и фосфа-
Тов, используются микроорганизмами в качестве основных ростовых суб-
Стратов и проходят полный метаболический цикл. Частичная трансформа-
Ция соединений происходит, как правило, в процессах кометаболизма или
Соокисления и не связана с включением образуемых продуктов в метабо-
Лический цикл микроорганизмами. Наконец, некоторые ароматические
Углеводороды и синтетические полимеры вообще не поддаются биологи-
ческой трансформации:
Ксенобиотик
Биологическая
Трансформация
Минерализация Накопление Полимеризация
Поведение ксенобиотика в природе зависит от многих взаимосвязан-
ных факторов: структуры и свойств самого соединения, физико-химичес-
Ких условий среды и ее биокаталитического потенциала, определяемого
Микробным пейзажем. Все эти факторы в совокупности определяют ско-
Рость и глубину трансформации ксенобиотика. Нельзя забывать о том, что
Биологическая деградация ксенобиотиков оправдана только тогда, когда
Происходит их полная минерализация, разрушение и детоксикация. Это
Может быть достигнуто в результате всего одной модификации структуры
Соединения. Однако часто в ходе деградации происходит серия последо-
Вательных модификаций исходного соединения с участием нескольких
Микробных видов. Важную роль в удалении ксенобиотиков из окружаю-
Щей среды играют разнообразные типы микробного метаболизма. В при-
Родных условиях на ксенобиотики воздействую микробные сообщества. В
них проявляются различные типы взаимодействия: кооперация, коммен-
Сализм, взаимопомощь. Именно благодаря гетерогенности природных
Микробных сообществ ксенобиотики в принципе могут подвергаться био-
Деградации, а наличие в микробных сообществах взаимосвязанных мета-
Болических путей разрушения токсинов является основой для борьбы с
Загрязнением окружающей среды. Есть два пути для борьбы с загрязнени-
ем биосферы ксенобиотиками: сбор и детоксикация ксенобиотиков до мо-
Мента попадания в окружающую среду и трансформация или удаление
Ксенобиотиков, попавших в среду.
Возможности микробных сообществ в отношении деградации многих
Токсичных соединений значительны. Доказано, что при повторном попа-
Дании в среду многих химических соединений время до начала их транс-
Формации (так называемый адаптационный период микроорганизмов по
Отношению к данному субстрату) значительно короче, по сравнению с
Первым попаданием этого соединения. В течение этого периода микроор-
Ганизмы в ходе адаптации к токсическому соединению, как субстрату,
Селектируются по способности деградировать данный субстрат. В резуль-
Тате естественным путем возникают микробные популяции, которые, как
Оказалось, могут сохраняться в почве в течение нескольких месяцев после
Полной деградации токсиканта. Поэтому к моменту нового поступления
Этого соединения в почву в ней уже присутствуют адаптированные микро-