XENOBIOTIKUMOK MIKROBIÁLIS LEBONTÁSA

Az előadások a következő témára: "XENOBIOTIKUMOK MIKROBIÁLIS LEBONTÁSA"— Előadás másolata:

1 XENOBIOTIKUMOK MIKROBIÁLIS LEBONTÁSA
III. RÉSZ XENOBIOTIKUMOK MIKROBIÁLIS LEBONTÁSA

2 XENOS = IDEGEN SZINTETIKUS = NEM TERMÉSZETES EREDETŰ
Példák: peszticidek, herbicidek, oldószerek, egyes szerves vegyületek Lebontásukra megoldás: - fizikai - kémiai módszerek - biológiai Az 1960-as évek elején felfedezték, hogy számos talajlakó mikroorganizmus képes a xenobiotikumok bontására Egyféle szennyezés ritkán fordul elő, ált. vegyes hulladék sokféle enzim, mikroorg. szükséges

3 A biodegradációs eljárásokban legismertebb,
leggyakrabban előforduló mikroorganizmusok Pseudomonasok Sphingomonasok Rhodococcusok Bacillusok Sugárgombák Legproblémásabb vegyületek az aromás, valamint halogén elem tartalmú vegyületek Lebontásukra az oxigenáz, dehalogenáz enzimek alkalmasak

4 1. Az aromás gyűrűre oxigént építő 2. Az aromás gyűrűt hasító
OXIGENÁZOK Aromás vegyületek aerob mikrobiális lebontásában – mono- és dioxigenáz enzimek – támadják az aromás gyűrűt Monooxigenázok Egy hidroxil csoportot kapcsolnak a molekulához, melyhez O2 molekulát használnak és elektron donorként NAD(P)H-t Dioxigenázok 1. Az aromás gyűrűre oxigént építő 2. Az aromás gyűrűt hasító 1955 Osamuri Hayaishi - felfedezi az oxigenáz enzimeket dioxigenázok H. S. Mason - felfedezi a fenoláz enzimet monooxigenázok 1965- Irwin Gunsalus - citokróm P450 bakt. monoox. 1970 David Gibson - aromás szénhidrogén dioxigenázok lebontó útvonalak tanulmányozása 1980- sok kutatócsoport lebontási útvonalak feltér- képezése Ananda Chakrabarty katabolikus plazmid transzfer Pseudomonas törzsek között

5 DIOXIGENÁZOK A reakcióhoz NAD(P)H-ra is szükség van. Az enzimreakció során a NAD(P)H-t az enzimen levő FAD oxidálja, a FADH2 kofaktorhoz kapcsolódik az O2, és egy reaktív hidroxiperoxiflavin tartalmú fehérje képződik. Ez egy reaktív köztiterméken keresztül hidroxilálja az aromás gyűrűt. A gyűrűt hasító enzimek O2 molekulát használnak a gyűrű hidroxilálásához, ezt követően egy második reakciót katalizálnak, a gyűrű felnyitását. a, orto/intradiol hasító dioxigenázok a két hidroxil csoport között nyitják a gyűrűt b, meta/extradiol hasító dioxigenázok a két hidroxil csoport mellett hasítanak

6

7

8

9 OCT plasmid XYL plasmid NAH plasmid CAM plasmid XYL plasmid
Mating Mating Strain A Strain B Strain C Strain D Plasmid recombination XYL plasmid CAM/OCT plasmid NAH plasmid Mating Strain F Strain E XYL plasmid CAM/OCT plasmid Strain G NAH plasmid

10