Биодеградация – это преобразование сложных веществ с помощью биологической активности, включающее три процесса: трансформацию, или незначительные изменения молекулы; фрагментацию, или разложение сложной молекулы на более простые соединения, и минерализацию, или превращение сложного вещества в самые простые (Н2О, СО2, Н2, NH3, СН4 и т.д.).
Основные биологические агенты – микроорганизмы с огромным разнообразием ферментных систем и большой лабильностью метаболизма. Они способны разлагать широкий спектр химически устойчивых соединений, возвращая основные питательные элементы в глобальные циклы и предотвращая накопление «мертвых» остатков на поверхности Земли. В разрушении ксенобиотиков активно участвуют бактерии и грибы, основное количество которых выделено из почвы и воды. Особую актуальность разрушающая способность микроорганизмов в последние десятилетия приобрела в связи с увеличивающимся присутствием в биосфере устойчивых загрязнителей антропогенного происхождения в масштабах, превышающих природную самоочищающую способность. Человек создал соединения, которые не разрушаются в природе в обычных условиях, – синтетические полимеры, красители, пестициды, фармацевтические препараты, моющие средства и др. Эти вещества (ксенобиотики) имеют уникальную биологическую активность уже на уровне микропримесей. К ксенобиотикам могут быть отнесены и вещества природного происхождения, но полученные в сверхколичествах и перемещенные в несвойственные им места (например, нефть). Большинство таких соединений обладает значительной стабильностью, и для их полного разложения при обычных условиях требуются столетия. Происходит непрерывный перенос этих веществ по пищевым цепям и их накопление на конечных этапах, к которым относится и чел. Огромное число ксенобиотиков чрезвычайно токсично и проявляет мутагенную, канцерогенную, аллергенную и тератогенную активность. Однако человечество не может полностью отказаться от использования таких веществ, т.к. они применяются практически во всех областях хозяйственной деятельности. Поэтому на первый план выходит использование и усиление биоразрушающей способности микроорганизмов для очистки окружающей среды от антропогенных загрязнителей.
Источники: Сборник трудов научной конференции: «Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов». —М.: МГУ, 2000; Общая микробиология. Шлегель Г. —М., 1987.