112972

Słbta tJrr ŁAvrj t icdcp*dac;i wt^owr-dorjw topy mlhmi

3.    b-oksydacja. podczas której, degradacji ulegaj kwasy tłuszczowe. Po związaniu się z koenzymem A. są degradowane do kwasów krótszych o dwa atomy węgla i acetylo-CoA.

4.    SuhrermirtaJna oksydacja, w ramach której dochodzi do utlenienia wewnętrznych atomów węgla w łańcuchu węglowodoru w alifetyrznych. Reakcje takie obserwowano z .nów no u bakterii jak i grzybów. Z dr ago rzędowych alkohol; tworzone są ketony i estry (rys. 1).

5.    Utlenienie podwójnych wiązań Szczególnie chętnie tą drogą degradowane są terminalne alkeny. Pośrednikami są epoksydy i diole. Reakcje tego typu mogą również zachodzić u alkenów zawierających podwójne wiązania w środku łańcucha i prowadzą one do powstania nienasyconych kwasów tłuszczowych (rys. I).

6.    Oksyrfatywne rozszczepienie pierścienia aromatycznego. Dioksygeiuty włączając aktywny tlen tworzą cft-diole luh trery-diołe. Te drugie tworzone są częściej przez organizmy eukariotyczne. Następny etap to utworzenie nienasyconego kwasu lub kwjsu dikarboksylowego Struktury rozerwunegu pierścienia są następnie degradowane w drodze 3-cksydacji (rys. 4).

7.    Cytroneiowa droga Szlak ten uaktywnia się u pewnych szczepów Pstuóoinonas i Acineluboiitr fi 1| podczas biodegradacji węglowodorów rozgałęzionych (88). Reakcję tę prowadzi karboksylazu zwiazana z geranylo-kocnzymeniA (rys. 11). Dalsze utlenienie pośredników zachodzi w ramach ^-oksydacji.

8.    twiksydacja zachodząca głównie w przypadku alkanów rozgałęzionych. Podczas (^oksydacyjnej degradacji takich związków jak pristan łub iiran. tworzą się k\vasy di kar boksy) u we. zamiast jedynie mor.okarboksylowych. jak przy typowej p-cksydacjl (I9|

9.    Komerabolizm - mechanizm umożliwiający utlenienie m.in. cykloalkanów i związków poi i aromatycznych (rys. 2 i 3).

Minio intensywnych badań i niewątpliwie ogromnego postępu w dziedzinie odkrywania nowych dróg metabolicznych u różnorodnych gatunków drobnoustrojów, pozostaje świadomość, ze w procesach rozkładu mieszanin węglowodorów' ogromną rolę odgrywają mało poznane do dziś zjawiska komensalizmu i kometabolizmu. Znajomość tych mechanizmów jest niezmiernie ważna dla opracowania efektywnych technologii bio:cmcdł«K.ji środowisk skażonych substancjami ropopochodnymi.

Literatura

1.    Prenilic t T. Im VI. S.. łiłcanirlii 1. K , Mai» mir? K .r-99J). lVv Pi-trol. Sri !M ercbiiJ fcr.łwnce

of OiJ tramy Iwrnl    39. 37-54

2.    Balbe \J. T. ,V-Aw*3hi N.. AJ-D*i*r R. <1998). J Vkrcb»J. Mcthodi, 32. .tf-IM.

3.    łUrion K. G_ Nijam A. kapcia M.. Orni A.. (!«?•. Cum M.c1c.VmhI.. «, 141-1*0. M irofcj Rio-łozy, ••■ot !2-

4.    WatkuiMfi f. J . Moepł ?.. (!990(. Woei*r*Utl©c. t. ?W2.

5.    Wirtwrsł A. M Fcwson C. A- (1994), Oh. Jteir. BłotechnoJ., 14. 29-71.

C. Chart H.. Cksnj Y. K. tyu H. W . 0-*(| H. N . (2000* H-SIS Miaobiuł leli.. 1»2. 309-312

IBS

WOTTOMOłOdA 2 (71) IMf)M 2<X»

wić 1.2-dioksygctiaza gcntyzynianowa (FC 1.13.11.4), przy udziale której dochodzi do rozerwania pierścienia między węglem z podstawioną grupą karboksylową o wę-gkm z grupą 'OH. W wyniku rozszczepienia kwasu gcntyzynowego powstaje kwas malonyloplrogiooowy (94-96).

Monooksygenary to liczna grupa enzymów wtaczających jeden atom tlenu do molekuły związku organicznego, przy Jednoczesnym związaniu drugiego atomu tlenu w cząsteczce wady. Ponieważ uren eniu ulegają 3ednocześnie dwa substrary. enzymy te nazywane >j również okaygcruizami mieszanymi. Do ich określenia używa się również terminu - hydroksylowy. Główna grupa inonooksygcnaz to monooksy-genazy alkanów, utleniające terminalne grupy metylowe alkanów do alkoholi pierw-szorzędowych. Mortooksygcnazv grzybów, związane z cytochromem P-430 przekształcają związki aromatyczne do tlenków arenów, które są dale. metabolizowane według dwóch alternatywnych szlaków. W pierwszym, dzicki działaniu hydrolazy epoksydowej, powstają mws-dihydrodiole (59.64). W drogim szlaku następuje izomeryzacja tlenków arenów do monohydroksylowanych pochodnych (fenoli*. Fenole są następnie hydroksyloware w pozycji ano lub paro tworząc karechn r. te z. kolei są rozszczepione z udziałem dioksygenaz. Mechanizm katalizy z udziałem mono-oksygenaz bakteryjnych jest nieco inny r.iż monooksygenaz eukariunlów. Enzymy te szczególnie chętnie atakują związki aromatyczne z podstawnikami. Przykładowo, monooksydaza fenolowa (EC 1.14.13.7) i 3-monooksygenaza 4-hydroksybenzoesa-nowa (EC 1.14.13.2) po przyłączeniu nowych grup hydroksylowych w pozycji orfo do podstawników już istniejących prowadza do powstania w pierwszym przypadku -katerhohi. w drugim - protcJcatechiniar.il (96) Inne monooksygenazy mogą przyłączać grupę hydroksylową w pozycji porc.

II. Podsumowanie

Analizując dane literaturowe na temat dróg biodegradacji węglowodorów' ropy naftowej w warunkach tlenowych, stwierdzić można, ze główną rolę w tych procesach odgrywają oksygenazy odpowiedzialne za włączanie tlenu cząsteczkowego do molekuły węglowodoru i uczestniczące w reakcjach związanych z rozszczepieniem pierścienia aromatycznego węglowodoru. Realizacja podstawowych tunkcji życiowych komórki zależy w dużym stopniu cd przemian odbywających się w ramach p-oksydacji. Ciównymi szlakami, według których może zachodzić mikrobiologiczna degradacja węglowodorów ropy naftowej w warunkach tlenowych są;

1    Terminalna oksydacja - podczas której, insercja aktywnego tlenu zachodzi w wolnym końca alkilowego łańcucha węglowodoru z utworzeniem alkoholu, aldehydu i następnie do kwasu tłuszczowego. Kwasy tłuszczowe są degradowane na drodze P-oksydacji lrys.1).

2    Oirerminatna oksydacja polegająca ra przyłączeniu tlenu na obu końcach alkanu (a i ml. cn prowadzi do otrzymania kwasu di kar boksytowego (rys. 1).

IM

FRACE P*2EU/X>OWt