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-