Tài liệu CHUYỂN HÓA XENOBIOTIC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI docx

°- Chuyến hóa sinh hoc hop chat xenobiotic › Tác hại và chuyên héa xenobiotic trong co thé › Cơ sở sinh hóa của chuyên hóa xenobiotic >.. ác động của vi sinh vật đền quá trình chuyên h

CHUYEN HOA XENOBIOTIC

TRONG XU LY NUGC THAI

°- Chuyến hóa sinh hoc hop chat xenobiotic

› Tác hại và chuyên héa xenobiotic trong co thé

› Cơ sở sinh hóa của chuyên hóa xenobiotic

> ác động của vi sinh vật đền quá trình chuyên hóa xenobiotic

Khái niệm xenobiotic

° Xenbiotic là một chất hóa học lạ được tìm thây

trong cơ thể sinh vật nhưng không phải do cơ thể

sinh vật tạo ra

° Xenobiotic cé thé la

› Thuốc như kháng sinh

› Một sô chất tự nhiên như hormone ở người được cá hấp thụ qua nước thải, các chất hóa học được sinh vật

tiết ra chông lại kẻ thù

> Cac chat gay ô nhiễm như dioxin và polychlorinated biphenyl va anh hung cua chúng trên quân thé sinh

vat

Chiyen ihén xenobiotic trone ea the

Gan |

Chiyén lhéa xenobiotic trome ea the

Hap thu

* Xenobiotic xam nhap cơ thê qua đường tiêu hóa,

ho hap, da-niém mạc, tiêm truyện, trong đó đường tiêu hóa là chủ yêu

°- Quá trình hâp thu phụ thuộc vào câu trúc của tô

chức, pH môi trường nơi xenobloftilc xâm nhập, cầu tạo của xenobiotic,

° Co ché hâp thu chủ yêu theo qui luật vật lý, vận

chuyén theo gradient (bac thang) nong do, tu no1

có nông độ cao đên nơi có nông độ thâp.

Chinyem hhén xenobiotic trone ea the

Phan bo

°- Phân bô ở các tô chức khác nhau, tùy thuộc vào tính

chât hóa học và tính tan của mỗi chât

› Các chất ít tan trong nudc, ua lipid nhu chloroform, hexobarbital sé phan b6 nhiéu vao m6 mé

Chinyem hhén xenobiotic trone ea the

° Trong huyết tương,

> Chat nao cang It tan trong nước thì gắn với protein huyết tương càng nhiêu

Có sự cân băng động giữa phân tự do và phân gắn với protein

Xenobiotic + Protein HT <7 Xenobiotic-protein

Co su canh tranh gitta cac xenobiotic khi gan VOl protein:

vi du Tolbutamid — Phenylbutazon

Kha nang gan co 2101 han va phụ thuộc hàm lượng protein huyệt tương

(ClniUi(ôIm IhOA XCHODIONE trong cw tine

Chinyem hhén xenobiotic trone ea the

› Gôm các phản ứng liên hợp với glucuronic, sulfuric,

acetic, ølutathion > sản phâm mất độc tính dé dao thải

Chinyem hhén xenobiotic trone ea the

Thải trừ

°- Con đường thải trừ chủ yếu là qua nước tiểu, còn lại một phân qua phân, mô hôi, hơi thở

° Muc độ thải trừ phụ thuộc vào nhiêu chức năng

của thận nên khi thận suy 2 thải trừ giảm, tăng

độc tính

> Khu nhom halogen

> Qua trinh oxy hoa

> Quá trình khử

OU TM | Ũ, lí cals |

\ \J

° Cac enzyme hydrolase thy phan cac lién két amide

va ester cua cac hop chat nhu aniline, phenyl! — urea, carbamic va cac acid khac

° Cac hydrolase ciing chiu trach nhiém cắt các liên kết cua thuoc tru sau

° Là một enzyme ngoại bào được kích thích tạo thành

khi nông độ cơ chât cao

1073 unit*/mg protein % of that of linuron

Gia ole Khu ne 1loO® Sciì

° Nhiéu xenobiotic chứa các hợp chất của halogen > khử halogen là một bước quan trọng trong quá trình

chuyên hoa xenobiotic

Mặc dù cơ chế chưa rõ ràng nhưng quá trình khử

halòen nhưng gơm cĩ 3 gia1 đoạn: thủy phân, khử,

oxy hoa

°- Và quá trình này được thực hiện bởi một số enzyme:

> Haloacetate — halidohydrolase: cat halogen tir halide acetate thanh glycolic acid

> Hydrolase: cat cac lién két trong dichloroacetate

> 2-haloacid halidohydrolase

° Day là một giai đoạn quan trọng nhất vì giai đoạn

này oxy hóa các sản phâm của quá trình thủy phần

va halogen hoa

° Cac phan tmg oxy héa bao gém: cat dirt vong thom,

loại bỏ các nhóm alky] và các nhóm epox1

oxidative cleavage of ether bond;

hydroxylation of the ring;

oxidative dechlorination;

cleavage of the ring;

dashed line - possible hydrolytic fission by esterase.

pith UUan | di LU |

* Giai doan nay xay ra trong diéu kién ky khi

°- Trong quá trình này có sự loại bỏ các nhóm nifro bởi

enzyme nitroreductase

XCMO|DIOHiC

° Sự chuyên hóa xenobiotic có sự tham gia của vi

khuân hiệu khí lẫn vi khuân ky khí

° Vị khuẩn hiéu khi: Pseudomonas, Escherichia, Sphingobium, Pandoraea, Rhodococcus, Gordonia, Bacillus, Moraxella, Micrococcus

Desulphovibrio, Methanospirillum, Methanosaeta

XCMO|DIOHiC

Quá trình phân hủy xenobiotic cia vi sinh vat gom

có 3 bước cơ ban:

°- Sự làm giảm sinh học (bioattenuation): Kiểm tra các

quá trình xảy ra trong tự nhiên > lam giảm thời gian

phân hủy mâu

° Sự kích thích sinh học (biostimulation): kich thich chu dong vao cac vi khuan phan huy xenobiotic bang

các chat nhận điện tử, nước, chất dinh dưỡng

° Su tang cường sinh học (bioaugmentation): b6 sung

các vi khuân trong phòng thí nghiệm 2 tăng khả

năng phân hủy

Pesticides

Endosulfan compounds Mycobacterium sp Sutherland et al., 2002

Endosulphate compounds Arthrobacter sp Weir et al., 2006

HCH Pseudomonas putida Benezet and Matusumura, 1973

DDT Dehalospirilum multivorans Chaudhry and Chapalamadugu, 1991

Halogenated organic compounds

Atrazine Pseudomonas sp Bruhn et al., 1988

PCE Dehalococcoides ethenogenes195 | Magnuson et al., 2000

PAH compounds

PCP Psedomonas sp Yen and Serdar, 1988

3CBA Arthrobacter sp Pignatello et al., 1983

2,4,5-T Pseudomonas sp Latorre et al., 1984

Fluoranthrene Pseudomonas cepacia AC1100 Karns et al., 1983

Pyrene MycobacteriumPYR-1 Kanaly and Harayama, 2000

Sphingomonas paucimobilis

(CAC CUA trim simln lhon

Dua vao diéu kién hiéu khi va ky khi

Vi khuan hiéu khi: phan giai PCB

Vi khuan ky khi: phan giai cac methanogen, cac hop

chat nhan tao

ELECTRON DONORS

ABIOTIC PARAMETERS

Microorganisms