Cometabolism
કોમેટાબોલિઝમને બે સંયોજનોના એક સાથે અધઃપતન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જેમાં બીજા સંયોજન (ગૌણ સબસ્ટ્રેટ) નું અધઃપતન પ્રથમ સંયોજન (પ્રાથમિક સબસ્ટ્રેટ) ની હાજરી પર આધારિત હોય છે. આ એક સાથે કેટાબોલિઝમથી વિપરીત છે, જ્યાં દરેક સબસ્ટ્રેટ વિવિધ ઉત્સેચકો દ્વારા સહવર્તી રીતે કેટાબોલાઇઝ થાય છે. કોમેટાબોલિઝમ ત્યારે થાય છે જ્યારે કોઈ જીવતંત્ર દ્વારા તેના વૃદ્ધિ-સબસ્ટ્રેટના અધઃપતનને ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે ઉત્પન્ન થયેલ એન્ઝાઇમ તેમાંથી ઊર્જા અને કાર્બન મેળવવા માટે વધારાના સંયોજનોનું અધઃપતન કરવામાં પણ સક્ષમ હોય છે. આ વધારાના સંયોજનોનું આકસ્મિક અધઃપતન બેક્ટેરિયાના વિકાસને ટેકો આપતું નથી, અને આમાંના કેટલાક સંયોજનો ચોક્કસ સાંદ્રતામાં બેક્ટેરિયાને ઝેરી પણ હોઈ શકે છે. આ ઘટનાનો પ્રથમ અહેવાલ સ્યુડોમોનાસ મિથેનીકા પ્રજાતિ દ્વારા ઇથેનનું અધઃપતન હતો. આ બેક્ટેરિયા તેમના વૃદ્ધિ-સબસ્ટ્રેટ મિથેનને એન્ઝાઇમ મિથેન મોનોઓક્સિજનેઝ (એમ. એમ. ઓ.) સાથે ઘટાડે છે. એમ. એમ. ઓ. ઇથેન અને પ્રોપેનનું અધઃપતન કરવામાં સક્ષમ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું, જોકે બેક્ટેરિયા આ સંયોજનોનો ઉપયોગ ઊર્જા અને કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે વિકસાવવા માટે કરવામાં અસમર્થ હતા. બીજું ઉદાહરણ માયકોબેક્ટેરિયમ વેક્સી છે, જે પ્રોપેનને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે એલ્કેન મોનોઓક્સિજિનેઝ એન્ઝાઇમનો ઉપયોગ કરે છે. આકસ્મિક રીતે, આ એન્ઝાઇમ એમ. વેક્સી માટે કોઈ વધારાના ખર્ચ વિના, સાયક્લોહેક્સેનને સાયક્લોહેક્સેનોલમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. આમ, પ્રોપેનની હાજરીમાં સાયક્લોહેક્ઝેનનું સહ-ચયાપચય થાય છે. આ સાયક્લોહેક્ઝેન પર સ્યુડોમોનાસની સામાન્ય વૃદ્ધિ માટે પરવાનગી આપે છે. બાદમાં સાયક્લોહેક્સેનોલનું ચયાપચય કરી શકે છે, પરંતુ સાયક્લોહેક્સેન નહીં. બાયોરેમેડિએશનમાં કોમેટેબોલિઝમ બેક્ટેરિયા દ્વારા કોમેટેબોલીક રીતે અધોગતિ પામેલા કેટલાક અણુઓ ઝેનોબાયોટિક, સ્થાયી સંયોજનો છે, જેમ કે પીસીઈ, ટી. સી. ઈ. અને એમ. ટી. બી. ઈ., જે વિવિધ પ્રકારના વાતાવરણ પર હાનિકારક અસરો ધરાવે છે. આમ સહ-ચયાપચયનો ઉપયોગ જૈવિક રીતે જોખમી દ્રાવકોને ઘટાડવાના અભિગમ તરીકે થાય છે. કોમેટાબોલિઝમનો ઉપયોગ મિથાઈલ-ટર્ટ-બ્યુટાઇલ ઈથર (એમ. ટી. બી. ઈ.) ના બાયોડિગ્રેડેશન માટે થઈ શકે છેઃ એક જળચર પર્યાવરણ પ્રદૂષક. કેટલાક સ્યુડોમોનાસ સભ્યો એન-એલ્કેનને ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે ઉત્પન્ન કરેલા ઉત્સેચકો સાથે એમ. ટી. બી. ઈ. ધૂમકેતુનું સંપૂર્ણ રીતે અધોગતિ કરી શકતા હોવાનું જણાયું હતું (દા. ત. મિથેન, પ્રોપેન). વધુમાં, ક્લોરિનેટેડ દ્રાવકોના બાયોરેમેડિએશનની આશાસ્પદ પદ્ધતિમાં ભૂગર્ભજળ અને જમીનમાં એરોબિક સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા અશુદ્ધિઓના કોમેટાબોલિઝમનો સમાવેશ થાય છે. કેટલાક એરોબિક સુક્ષ્મસજીવો આ કરવા માટે સક્ષમ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જેમાં એન-આલ્કેન, સુગંધિત સંયોજન (દા. ત.) નો સમાવેશ થાય છે. ટોલ્યુઈન, ફિનોલ) અને એમોનિયમ ઓક્સિડાઇઝર્સ. એક ઉદાહરણ સ્યુડોમોનાસ સ્ટુટ્ઝેરી OX1 છે, જે જોખમી અને પાણીમાં દ્રાવ્ય સંયોજન ટેટ્રાક્લોરોએથિલિન (PCE) નું અધઃપતન કરી શકે છે. પીસીઈ, જે મુખ્ય ભૂગર્ભ જળ પ્રદૂષકોમાંનું એક છે, તેને એરોબિક પરિસ્થિતિઓમાં અધોગતિપાત્ર માનવામાં આવતું હતું અને સજીવો દ્વારા વૃદ્ધિ-સબસ્ટ્રેટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે માત્ર રિડક્ટિવ ડીહાલોજિનેશન દ્વારા અધોગતિ પામ્યું હતું. રિડક્ટિવ ડીહાલોજિનેશન ઘણીવાર પીસીઈના આંશિક ડીક્લોરિનેશનમાં પરિણમે છે, જે ટી. સી. ઈ., ડી. સી. ઈ. અને વિનાઇલ ક્લોરાઇડ જેવા ઝેરી સંયોજનોને જન્મ આપે છે. સ્યુડોમોનાસ સેન્ટ. ઓ. એક્સ. 1 એરોબિક પરિસ્થિતિઓમાં ટોલ્યુએન-ઓ-ઝાયલીન મોનોઓક્સિજિનેઝ (ટોમો) નો ઉપયોગ કરીને પીસીઇને ઘટાડી શકે છે, જે તેઓ ટોલ્યુએન અને અન્ય કેટલાક સુગંધિત સંયોજનોમાંથી ઊર્જા અને કાર્બન મેળવવા માટે ઉત્પન્ન કરે છે. આ જૈવિક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ એરોબિક પ્રદૂષિત સ્થળોમાંથી પીસીઇને દૂર કરવા માટે થઈ શકે છે. જો કે, આ જોખમી સંયોજનોને ધૂમકેતુ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં અને તેમને એરોબિક વાતાવરણ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ સજીવોની વૃદ્ધિ-સબસ્ટ્રેટ્સ જાળવવાની મુશ્કેલીઓ અને ઊંચા ખર્ચને કારણે પ્રદૂષક દ્રાવકના અધઃપતન માટે ધૂમકેતુના મર્યાદિત ક્ષેત્ર-સ્તરના ઉપયોગ તરફ દોરી જાય છે. તાજેતરમાં, ઉપચારની આ પદ્ધતિને કૃત્રિમ સુગંધિત વૃદ્ધિ-સબસ્ટ્રેટ્સના અવેજી દ્વારા સુધારવાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે (દા. ત. ટોલ્યુએન) આ બેક્ટેરિયાના સસ્તા, બિન-ઝેરી છોડના ગૌણ ચયાપચય સાથે. સંદર્ભો બાયોમિકેનિક્સ