Microbial Bioremediation of Pesticides

Viele Pestizide sind persistente Umweltschadstoffe aufgrund struktureller Merkmale wie Halogenierung, aromatischer Ringe und geringer Bioverfügbarkeit.

Mikroben können einige Pestizide wie Boden oder Wasser schrittweise aus der Umwelt entfernen, indem sie sie als Kohlenstoff- oder Energiequelle nutzen.

Allerdings sind stark chlorierte Verbindungen besonders widerstandsfähig gegen biologischen Abbau, da Chloratome die chemische Stabilität erhöhen, indem sie Elektronen eng zu sich ziehen, was es mikrobiellen Enzymen erschwert, die Verbindung abzubauen.

Aerobe Mikroben bauen diese Pestizide mithilfe von Oxygenase- und Dioxygenase-Enzymen ab, um die Entchlorierung oder die Entfernung von Chloratomen zu katalysieren.

Oxygenasen bringen Sauerstoffatome in das Molekül und destabilisieren seine Struktur.

Dann spalten Dioxygenasen aromatische Ringe und bilden so einfachere Verbindungen, die Mikroben weiter metabolisieren können.

Anaerobe Mikroben führen reduktive Dechlorierung durch anaerob Atmung durch.

Sie verwenden chlorierte Pestizide als Elektronenakzeptoren, die Chloridionen freisetzen und komplexe Moleküle in biologisch abbaubarere Formen zerlegen.