Анаэробная биодеградация

Анаэробная биодеградация - это расщепление органических загрязнений микроорганизмами при отсутствии кислорода. Это также важный компонент естественного ослабления загрязняющих веществ на объектах опасных отходов. Некоторые анаэробные бактерии используют нитраты, сульфаты, железо, марганец и углекислый газ в качестве акцепторов электронов для расщепления органических веществ на более мелкие соединения.

Микроорганизмы не могут транспортировать полимеры непосредственно через их наружные клеточные мембраны, в клетки, где протекает большинство биохимических процессов, так как молекулы полимера являются длинными и не растворимыми в воде. Чтобы использовать такие материалы в качестве источника углерода и энергии, микробы разработали стратегию, при которой они выделяют внеклеточные ферменты, которые деполимеризуют полимеры вне клеток [24].

Анаэробные и аэробные пути механизма биодеградации приведены на рис. 5. Внеклеточные и внутриклеточные ферменты деполимеризации активно участвуют в биологической деградации полимеров. В процессе деградации микробные экзоферменты расщепляют сложные полимеры, образуя короткие цепи или более мелкие молекулы, такие как олигомеры, димеры и мономеры. Эти молекулы достаточно малы, чтобы быть растворимыми в воде, и могут проходить через полупроницаемые наружные бактериальные мембраны для использования в качестве источников углерода и энергии. Этот начальный процесс разрушения полимеров называется деполимеризацией; а когда конечными продуктами являются неорганические виды (например, CO2, H2O или CH4), деградация называется минерализацией [24].