201030Image0094

Rozdział ^

Biodegradacja mydeł i detergentów

Proces biodegradacji można opisać jako rozkład substancji wykorzystywanych przez człowieka przez organizmy żywe. W większości przypadków jednakże definicja biodegradacji jest zawężana do rozkładu syntetycznych związków organicznych przez bakterie i grzyby. Dla mikroorganizmów tych, szczególnie gdy środowisko jest ubogie w naturalne substancje odżywcze, proces katabolizmu związków organicznych jest źródłem energii uzyskiwanej w wyniku rozszczepiania wiązań C-C i C-H obecnych w biodegradowanym materiale. Biodegradacji podlegają przede wszystkim związki zawierające elementy struktury spotykane w produktach naturalnych, bowiem mogą one być rozkładane przez układy enzymatyczne obecne już w komórkach drobnoustrojów, lub też wydzielane przez nią na zewnątrz. Znacznie mniej prawdopodobna jest natomiast biodegradacja związków syntetycznych, z którymi mikroorganizmy nie zetknęły się jeszcze.

W odniesieniu do związków powierzchniowo czynnych, atak mikroorganizmów ma na celu umożliwić im dostęp do łańcuchów węglowodorowych biodegradowanych połączeń. Do biorozkładu reszt węglowodorowych mikroorganizmy zostały bowiem wyposażone w odpowiednie układy enzymatyczne, a przebieg tych procesów może być identyczny z tym. który drobnoustroje wykorzystują w metabolizmie reszt alkilowych kwasów tłuszczowych. Fragmenty węglowodorowe, po ich enzymatycznym odszczepieniu od części hydrofitowej tenzydu, są więc utleniane, podobnie jak kwasy tłuszczowe, w procesie ^-oksydacji. Alternatywnie łańcuch węglowodorowy tenzydu może być biodegradowany w procesach ©/^oksydacji^ co ma miejsce wówczas, gdy pozostaje on jeszcze zespolony z częścią hydrofitową związku. Oba procesy biodegradacji przekształcają łańcuchy węglowodorowe na fragmenty dwuwęglowe w formie acetylokoenzymu-A (AcCoA). Ten poziom rozkładu tenzydów określany jest jako etap biodegradacji wstępnej. Dalsza biodegradacja fragmentów dwuwę-glowych (AcCoA), a także biodegradacja reszty hydrofitowej oraz ewentualnie pierścieni aromatycznych lub hcteroaromatycznych (pirydynowego), prowadzi dopiero do całkowitej jego biodegradacji, zwanej mineralizacją. Końcowym etapem tych przemian są związki nieorganiczne (dwutlenek węgla, woda, amoniak, sole nieorganiczne), a także organiczne - metan lub elementy budowy komórki.

Należy podkreślić, że biodegradacja fragmentów dwuwęglowych w formie acetylokoen-zymu-A przebiega łatwo, bowiem fragmenty takie mogą być wykorzystane bezpośrednio przez mikroorganizmy dla zaspokojenia swoich potrzeb energetycznych lub jako składniki budulcowe. O przemianach części hydrofitowych tenzydów, pierścieni aromatycznych (he-teroaromatycznych), z wyjątkiem serii praktycznie nie wykorzystywanych w kosmetyce alkilofenylosufonianów (ryc. 169), wiemy natomiast jeszcze niewiele.

Rozdział 8 175