13. ZENOBİYOTİKLERLE MİKROBİYEL ETKİLEŞİMLER Son yıllarda çok sayıda sentetik organik kimyasal (zenobiyotik, xenobiotic) büyük miktarlarda üretilip kontrolsüz olarak çevreye verilmiştir. Bunların çoğu, mikrobiyel olarak parçalanabilen doğadaki organik bileşiklere benzemektedir. Ancak sentetik organik bileşiklerdeki kimyasal bağlar ve moleküler yapı mevcut mikrobiyel enzimlerce tanınamaz ve parçalanamaz.

Sentetik bir organik bileşik aşağıdaki nedenlerden dolayı parçalanmaya dirençlidir. Doğal organik bileşikten farklı özelliktedirler. (Klor, farklı bağlar ve yan gruplar içerebilirler.) Fazla miktarda aromatik halka içerirler. Molekül büyüklükleri fazladır. Parçalanmaları için gerekli olan mikrobiyel enzim sentezini teşvik edemezler. Hücre içine alınamazlar. (Uygun taşıyıcı proteinler yoktur yada çözünemez formdadırlar.) Hem kendisi hem de parçalanma ürünleri toksiktir.

Bir zenobiyotik toprağa ya da suya verildiğinde aşağıdakiler olur. 1. Bir grup mikroorganizma tarafından aerobik ya da anaerobik şartlarda parçalanabilir. Organik bileşiğin, inorganik bileşiklere kadar (CO2, H2O, NO gibi) tamamen parçalanması mineralizasyon olarak adlandırılır. 2. Mikrobiyel transformasyonlarla daha kompleks ve stabil yapıda bir ürün oluşabilir. Örneğin DDT (1,1,1-trikloro-2,2-bis (p-klorofenil) etan), mikroorganizmalar tarafından DDE (1,1- dikloro 2,2 bis (p-klorofenil) etilen) ve DBP (4,4’- diklorobenzofenon)’ye çevrilir.

Zenobiyotikler, endüstride solvent, boya, kozmetik, farmasetik, paketleme materyali ve özellikle pestisit olarak kullanılırlar. Pestisitler toksik atıkların önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Günümüzde binden fazla pestisit kullanılmaktadır. Herbisit, insektisit ve fungisit olarak kullanılan pestisitlerin kimyasal yapıları çok çeşitlidir. Bunların bir kısmı mikroorganizmalar tarafından parçalanır. Bu bileşiklerin bir kısmı birbirine benzer özellikler gösterse de farklı şekillerde parçalanırlar.

Klor giderimi: Klorlu pestisitlerin çoğu anaerobik çevrelerde parçalanır. Kloru uzaklaştırılan pestisit, orjinal klorlu formundan daha az toksiktir. Zorunlu anaerob Desulfomonile cinsinin 3 klor benzoatı, benzoata ve klora indirger. C7H4O2Cl- + 2H  C7H5O2 - + HCl Klorlu organik bileşikler aerobik şartlarda da parçalanır. Oksijenli ve oksijensiz parçalanmada farklı reaksiyonlar gerçekleşir. Sentetik polimerlerin parçalanması: Işıkta parçalanabilen, nişastaya bağlı olan mikrobiyel plastikler poli β-hidroksibütürik asit (PHB)