Hydrocarbonoclastic bacteria
हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया (जिसे हाइड्रोकार्बन अपक्षयी बैक्टीरिया, तेल अपक्षयी बैक्टीरिया या एच. सी. बी. के रूप में भी जाना जाता है) प्रोकैरियोट्स का एक विषम समूह है जो कार्बन और ऊर्जा के स्रोत के रूप में हाइड्रोकार्बन यौगिकों का अपघटन और उपयोग कर सकता है। दुनिया भर के अधिकांश वातावरण में मौजूद होने के बावजूद, इनमें से कई विशेष बैक्टीरिया समुद्र में रहते हैं और प्रदूषित समुद्री जल से अलग किए गए हैं। वर्गीकरण और वितरण हाइड्रोकार्बन-क्षरण करने वाले बैक्टीरिया की वर्गीकरण विविधता नाटकीय रूप से नहीं बदली है यदि हम उच्च वर्गीकरण पर विचार करते हैं, तो कई अध्ययनों ने 25 प्रकार के हाइड्रोकार्बन-क्षरण करने वाले बैक्टीरिया और समुद्री वातावरण से अलग किए गए 25 प्रकार के कवक के बारे में जानकारी प्रदान की है। तेल से अलग किए गए गोर्डोनिया, ब्रेवीबैक्टीरियम, एरोमाइक्रोबियम, डायट्ज़िया, बुर्खहोल्डेरिया और माइकोबैक्टीरियम जैसे बैक्टीरियल जेनेरा को हाइड्रोकार्बन क्षरण के लिए संभावित जीवों के रूप में दिखाया गया है। सेर्निग्लिया एट अल। यह देखा गया कि नौ साइनोबैक्टीरिया, पाँच हरे शैवाल, एक लाल शैवाल, एक भूरा शैवाल और दो डायटम नैफ्थलीन का ऑक्सीकरण कर सकते हैं। तापमान महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सूक्ष्मजीव शरीर विज्ञान और विविधता को प्रभावित करता है; तापमान में कमी के साथ जैव क्षरण की दर आम तौर पर कम हो जाती है। हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया डायज़ोफिलिक होते हैं, अर्थात। वे नाइट्रोजन यौगिकों में बेहद खराब वातावरण में रह सकते हैं, जो उन्हें पूरे वातावरण में वितरित करने की अनुमति देता है। वे पर्यावरण के अनुकूल जैव स्वच्छता के लिए बेहद उपयोगी हैं; सबसे तेज़ और सबसे पूर्ण क्षरण एरोबिक परिस्थितियों में होता है। हाइड्रोकार्बन समुद्री वातावरण में होते हैं जहाँ तेल का रिसाव होता है, जिससे हम समझते हैं कि वे नाइट्रोजन स्रोतों से पोषण की दृष्टि से स्वतंत्र हैं, जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ठीक करने की उनकी क्षमता के कारण एक विशेषता है। नाइजीरिया के एक शहर के लागोस में, नौ जीवाणु उपभेद स्यूडोमोनास फ्लोरोसेंस, पी. एरुगिनोसा, बेसिलस सबटिलिस, बेसिलस एसपी., एल्केलिजेन्स एसपी., एसिनेटोबैक्टर लोफी, फ्लेवोबैक्टीरियम एसपी., माइक्रोकोकस रोज़स और कोरिनेबैक्टीरियम एसपी, प्रदूषित प्रवाह से अलग किए गए जो कच्चे तेल को खराब कर सकते हैं, का पता चला; उत्तर-पूर्व भारत में भी उनका पता चला। मेक्सिको की खाड़ी में लुइसियाना की घटना में, लगभग 100 उपभेदों का पता लगाया गया और अध्ययन किया गया, जिससे पता चलता है कि पृथक किए गए सभी प्रोटियोबैक्टीरिया वंश और तीन वर्गों (अल्टेरोमोनाडेल्स, रोडोस्पिरिलेस और एंटरोबैक्टीरियल्स) से संबंधित हैं। ये जीव आम तौर पर बहुत कम संख्या में मौजूद होते हैं, जो उन्हें कार्बन और ऊर्जा जैसे हाइड्रोकार्बन पर एक लाभ देता है, क्योंकि वे तेजी से बढ़ते हैं और गुणा करते हैं। अमेरिका, जर्मनी, ब्रिटेन, स्पेन, इटली, सिंगापुर, चीन, पश्चिमी फिलीपींस, जापान, अंटार्कटिका के पास मध्य-अटलांटिक रिज और पूर्वी प्रशांत महासागर में गहरे पानी के तलछट सहित दुनिया भर में तेल प्रभावित वातावरण में एल्कानिवोरैक्स जैसे बैक्टीरिया का पता चला है। शरीर विज्ञान और चयापचय हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया की दो मूलभूत विशेषताएं हैंः (1) विशिष्ट झिल्ली-बद्ध डाइऑक्सीजिनेस और (2) पानी में अघुलनशील हाइड्रोकार्बन के साथ संपर्क को अनुकूलित करने के लिए तंत्र। माइक्रोबियल बायोडिग्रेडेशन वहाँ होता है जहाँ तेल संदूषण होता है। हालांकि, जैव क्षरण दर धीमी है और इसके परिणामस्वरूप पानी और तट पर समुद्री जीवन पर गंभीर विषाक्त प्रभाव पड़ता है। पेट्रोलियम में निहित हाइड्रोकार्बन की रासायनिक प्रकृति के आधार पर पानी में एक अलग व्यवहार होता है। इस प्रक्रिया को अपक्षय कहा जाता है, कम आणविक भार वाले लोग सतह पर पहुंचने पर वाष्पशील हो जाते हैं। बाकी पर बैक्टीरिया का हमला होता है जो ऐसा करने में सक्षम होते हैं। ये बैक्टीरिया तेल का पालन नहीं करते हैं और कोशिका की सतह की उच्च हाइड्रोफोबिसिटी नहीं होती है। क्षरण के अगले चरण में उच्च कोशिका सतह हाइड्रोफोबिसिटी वाले सूक्ष्मजीव शामिल हैं, जो अवशिष्ट उच्च आणविक भार वाले हाइड्रोकार्बन का पालन कर सकते हैं। आसंजन हाइड्रोफोबिक फिंब्रिया, फाइब्रिल, लिपिड और बाहरी झिल्ली के प्रोटीन और कोशिका सतह के कुछ छोटे अणुओं, जैसे कि ग्रामिसिडिन एस और प्रोडिजियोसिन के कारण होता है। सभी पेट्रोलियम उत्पाद कच्चे तेल से प्राप्त होते हैं जिनके प्रमुख घटक हाइड्रोकार्बन होते हैं, जिन्हें चार अंशों में विभाजित किया जा सकता हैः संतृप्त, सुगंधित, राल और डामर अंश। माइक्रोबियल क्षरण के लिए हाइड्रोकार्बन की संवेदनशीलता को आम तौर पर निम्नानुसार क्रमबद्ध किया जा सकता हैः रैखिक एल्केन शाखा वाले एल्केन> छोटे सुगंधित> चक्रीय एल्केन। कुछ यौगिक, जैसे कि उच्च आणविक भार वाले पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन (पी. ए. एच.), का क्षरण बिल्कुल नहीं किया जा सकता है, एस्फाल्टिन और रेजिन को जैव क्षरण के लिए पुनरावर्तक माना जाता है। एल्केन क्षरण मार्ग एल्केन को कई अलग-अलग मार्गों द्वारा समुद्र में एरोबिक रूप से आसानी से बायोडिग्रेड किया जाता है। अंतिम ऑक्सीकरण स्यूडोमोनास पुटीडा द्वारा मध्यम लंबाई वाले का क्षरण एल्केन हाइड्रॉक्सिलेस से शुरू होता है, यह एंजाइम तीन घटकों से बना होता हैः झिल्ली से बंधे ऑक्सीजन घटक और दो घुलनशील घटक जिन्हें रब्रेडॉक्सिन और रब्रेडॉक्सिन रिडक्टेस कहा जाता है। एल्केन हाइड्रॉक्सिलेस द्वारा एन-एल्केन के मिथाइल समूह के ऑक्सीकरण से, एन-एल्कानोल निकलते हैं जो एन-एल्कानलों में झिल्ली-बद्ध अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज द्वारा आगे ऑक्सीकृत होते हैं। एन-अल्कानलों को बाद में फैटी एसिड में और फिर एसाइल सी. ओ. ए. में बदल दिया जाता है, क्रमशः एल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज और एसाइल-सी. ओ. ए. सिंथेटेज द्वारा। CH3-R-CH3-> CH3-R-CH2OH-> CH3-R-COOH-> (CH2OH)-R-COOH CH3-R-CH2OH-> (CH2OH)-R-CH2OH-> (CH2OH)-R-COOH-> (CH2OH)-R-COOH (CH2OH)-R-COOH (CH2OH)-R-COOH-> CHO-R-COOH-> HOOC-R-COOH सबटर्मिनल ऑक्सीकरण यह मार्ग माध्यमिक अल्कोहल की रिहाई की ओर ले जाता है। एन-एल्केन मोनोऑक्सीजिनेज द्वारा द्वितीयक अल्कोहल में, फिर कीटोन में और अंत में फैटी एसिड में ऑक्सीकृत होते हैं। R1-(CH2) (CH2)-R2-> R1-(CH2) (CHOH)-R2-> R1-(CH2) (CO)-R2-> R1-(CH2) O (CO)-R2-> R1-COOH + R2-COOH साइक्लोआल्केन क्षरण मार्ग साइक्लोआल्केन को एक सह-ऑक्सीकरण तंत्र द्वारा अवक्रमित किया जाता है, यह प्रक्रिया एक चक्रीय अल्कोहल और एक कीटोन के गठन की ओर ले जाती है। एक मोनोऑक्सीजिनेज चक्रीय कीटोन में एक ऑक्सीजन का प्रवेश करता है और चक्रीय वलय को विभाजित किया जाता है। सुगंधित हाइड्रोकार्बन क्षरण मार्ग सुगंधित यौगिकों के लिए अलग-अलग मार्ग हैं, टोल्यूनि पर विचार करते हुए कम से कम पांच ज्ञात हैं, इनमें से प्रत्येक विशिष्ट जीवाणु प्रजातियों, बुर्खहोल्डेरिया एसपी में मौजूद है। स्ट्रेन जे. एस. 150 टोल्यून चयापचय के लिए कई मार्गों का उपयोग करने में अद्वितीय हैः टी. ओ. एल. मार्गः यह मार्ग समान नाम वाले प्लास्मिड का नाम लेता है जो इसके लिए कोड करता है। टोलुइन को अल्कोहल से बेंजाइल, बेंजाल्डिहाइड और फिर बेंजोएट में परिवर्तित किया जाता है, जो आगे टी. सी. ए. चक्र के मध्यवर्ती में बदल जाता है। एफ1 मार्गः P.putida इस मार्ग को शुरू करने में सक्षम है, जिसमें टोल्यूनि में दो हाइड्रॉक्सिल समूहों की शुरूआत होती है, जिससे सिस-टोल्यूनि डायहाइड्रोडियोल बनता है। इस मध्यवर्ती को फिर 3-मिथाइलकैटेकोल में परिवर्तित किया जाता है। के. आर. 1 मार्गः स्यूडोमोनास मेंडोसिना के. आर. 1, एंजाइम टोल्यूनि 4-मोनोऑक्सीजिनेज द्वारा टोल्यूनि को पी-क्रेसोल में बदलने में सक्षम है। इसके बाद, पी-हाइड्रॉक्सीबेन्जोएट मिथाइल साइड चेन के ऑक्सीकरण के माध्यम से बनता है। पीके01: स्यूडोमोनास पिकेटीआई पीकेओ1 टोल्यूनि को एंजाइम टोल्यूनि 3-मोनोऑक्सीजीज के साथ एम-क्रेसोल में ऑक्सीकृत करता है, जिसे आगे एक अन्य मोनोऑक्सीजीनेज द्वारा 3-मिथाइलकैटेकोल में ऑक्सीकृत किया जाता है। जी4: जी4 मार्ग बुकहोल्डेरिया सेपासिया जी4 में देखा गया था, जहाँ टोल्यूनि को टोल्यूनि 2-मोनोऑक्सीजिनेज द्वारा ओ-क्रेसोल में परिवर्तित किया जाता है और बाद में एक अन्य मोनोऑक्सीजिनेज इसे 3-मिथाइलकैटेकोल में परिवर्तित कर देता है। अवायवीय क्षरण मार्ग तेल के घटक जो समुद्री तलछट में फंस जाते हैं, अवायवीय स्थितियों में बने रहते हैं। कुछ हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण अवायवीय स्थितियों में किया जा सकता है जब नाइट्रेट में कमी, सल्फेट में कमी, मीथेन उत्पादन, Fe3 + में कमी या प्रकाश संश्लेषण को हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण के साथ जोड़ा जाता है। एनारोबिक बैक्टीरिया स्ट्रेन एच. डी.-1 या टेट्राडेकेन की उपस्थिति में बढ़ता है। इसकी अनुपस्थिति में, टेट्राडेकेन का क्षरण होता है, और प्रमुख चयापचय मध्यवर्ती 1-डोडेसीन कारक हैं जो जैव क्षरण को प्रभावित करते हैं हाइड्रोकार्बन का जैव क्षरण कई रासायनिक, भौतिक और जैविक कारकों द्वारा सीमित है। बायोसर्फैक्टेंट्सः बैक्टीरिया और हाइड्रोकार्बन के बीच संपर्क मौलिक है क्योंकि पहले अपक्षयी चरण में ऑक्सीजन का उपयोग शामिल है। संपर्क आसंजन और पायसीकारी तंत्र द्वारा पसंद किया जाता है बैक्टीरिया जो हाइड्रोकार्बन को तोड़ते हैं, अक्सर माध्यमिक चयापचय के रूप में जैव पायसीकारी का उत्पादन करते हैं। इन्हें कम आणविक भार वाले अणुओं में विभाजित किया जा सकता है जो प्रभावी रूप से सतह और अंतरफलक तनाव को कम करते हैं, और उच्च आणविक भार वाले पॉलिमर जो सतहों से मजबूती से जुड़ते हैं। कुछ बायोइमल्सीफायर पानी में अघुलनशील हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट पर बैक्टीरिया के विकास को बढ़ावा देते हैं, उनकी जैव उपलब्धता को बढ़ाते हैं, उनकी सतह को बढ़ाते हैं, उन्हें सतहों से अवशोषित करते हैं और उनकी घुलनशीलता को बढ़ाते हैं। बायोसर्फैक्टेंट्स में एक एम्फीफिलिक प्रकृति होती है, जो उन्हें पैदा करने वाले सूक्ष्मजीवों को हाइड्रोफोबिक सब्सट्रेट का दोहन करने की अनुमति देती है, गतिशीलता की अनुमति देती है, प्रतिस्पर्धियों से बचती है। हाइड्रोफोबिक भाग में आमतौर पर 8 और 18 कार्बन परमाणुओं के बीच एक श्रृंखला की लंबाई के साथ संतृप्त या असंतृप्त फैटी एसिड, फैटी हाइड्रॉक्सी एसिड या फैटी अल्कोहल होते हैं। हाइड्रोफिलिक घटकों में या तो छोटे हाइड्रॉक्सिल, फॉस्फेट या कार्बोक्जिलिक समूह होते हैं, या कार्बोहाइड्रेट या पेप्टाइड्स के हिस्से होते हैं। बायोसर्फैक्टेंट मुख्य रूप से आयनिक और गैर-आयनिक यौगिक होते हैं। विकास के लिए पोषण संबंधी आवश्यकताएँः एच. सी. बी. को भी बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन और फास्फोरस की आवश्यकता होती है। यह अनुमान लगाया गया है कि 1 किलोग्राम ऑक्सीकृत हाइड्रोकार्बन के लिए 150 ग्राम नाइट्रोजन और 30 ग्राम फॉस्फोरस की आवश्यकता होती है। तापमानः पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन का जैव अपघटन 20 डिग्री सेल्सियस और 50 डिग्री सेल्सियस के बीच इष्टतम तापमान में होता है, जबकि कम तापमान पर गिरावट की दर धीमी होती है। पी. एच. और ऑक्सीजनः बैक्टीरिया को एक तटस्थ पी. एच. की आवश्यकता होती है, और इसमें वही तेल उन वातावरण को बेअसर करने में मदद कर सकता है जो सूक्ष्मजीव विकास के लिए बहुत अम्लीय हैं। एरोबिक क्षरण के लिए ऑक्सीजन महत्वपूर्ण है। पारिस्थितिकी इस समय, हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया की पारिस्थितिकी के अधिकांश अध्ययन मुख्य रूप से समुद्री वातावरण में पाए जाने वाले वंशों के एक विस्तृत समूह को संदर्भित करते हैं। चूँकि उनमें से प्रत्येक की विशेषता एक अलग चयापचय है, ये जीव सभी प्रकार के हाइड्रोकार्बन यौगिकों को बहुत कुशल तरीके से नष्ट करने के लिए एक साथ काम करते हैं। वे कार्बन जैव-भूरासायनिक चक्र में भी एक मौलिक भूमिका निभाते हैं और कई अध्ययनों से पता चलता है कि कुछ प्रजातियां विभिन्न समुद्री जीवों के साथ जटिल संबंध बना सकती हैं। जब किसी विशिष्ट समुद्री क्षेत्र में तेल (या किसी भी प्रकार का हाइड्रोकार्बन यौगिक) का रिसाव होता है, तो बहुत सारी जीवाणु प्रजातियां इसका उपनिवेश करना शुरू कर देती हैं, जिससे वहां पहले से मौजूद सूक्ष्मजीव समुदाय बदल जाता है। उन समुदायों की गतिशीलता का विश्लेषण करने से सामान्य पैटर्न की खोज हुई है जो जैव क्षरण से जुड़े हैं, और वे जानकारी जैव उपचार विधियों में सुधार के लिए उपयोगी हो सकती हैं। माइक्रोबियल कम्युनिटी इन सीटू शफल में है क्योंकि हाइड्रोकार्बन की उपस्थिति बढ़ने के साथ पोषक तत्वों की मात्रा बदलती हैः यह पारिस्थितिक स्थिति केवल उन जीवों का चयन करने में सक्षम है जो ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोकार्बन का उपयोग कर सकते हैं और ऐसा करने के लिए सभी एंजाइम रखते हैं। इसके अलावा, अधिकांश तेल बायोडिग्रेडिंग प्रजातियों को अपनी कैटाबोलिक प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए विशिष्ट मात्रा में फॉस्फोरस और नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है। इसलिए यह कहना संभव है कि हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया की दर मुख्य रूप से नाइट्रोजन और फास्फोरस की उपलब्धता से सीमित है। इन विट्रो और इन सीटू दोनों में किए गए कई प्रयोगों ने तेल रिसाव जैसी घटनाओं के दौरान ओ. एच. सी. बी. (बाध्यकारी हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया) की मौलिक भूमिका को दिखाया। हाइड्रोकार्बन के छोड़े जाने पर खिलने वाली सबसे पहली सूक्ष्मजीव आबादी तथाकथित सामान्यवादी हैं, जो हाइड्रोकार्बन में सबसे सरल बंधनों को (विशिष्ट एंजाइमों के माध्यम से) तोड़ सकते हैं (आम तौर पर वे एन-एल्केन डिग्रेडर होते हैं); उनमें से सबसे आम जीनस एल्कानिवोराक्स है (सबसे महत्वपूर्ण प्रजाति एल्कानिवोराक्स बोरकुमेंसिस है) जो एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन यौगिकों को नष्ट कर सकती है। इसके बाद, विशेषज्ञ सामान्यवादियों को मजबूत और अधिक जटिल सीमाओं को कम करने के लिए प्रतिस्थापित करते हैं; उनमें से सबसे ज्ञात पीढ़ी में से एक साइक्लोक्लास्टिकस है जो, उदाहरण के लिए, पी. ए. एच. (पॉलीसाइक्लिक एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन) जैसे सुगंधित हाइड्रोकार्बन को कम कर सकता है। अब तक, कोई हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक आर्किया प्रजाति नहीं पाई गई है, क्योंकि ऐसा प्रतीत होता है कि वे तेल रिसाव के प्रभावों के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, जैसा कि समुद्र तटों और तटीय जल पर किए गए कई अध्ययनों से पता चलता है। फिर भी, आर्किया प्रजातियों का उपयोग पर्यावरण की पारिस्थितिक स्थिति के मार्कर के रूप में किया जा सकता है। बायोरिमेडिएशन प्रक्रियाओं के दौरान अन्य समुद्री जीवों के साथ संबंध हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया बायोरिमेडिएशन और बायोडिग्रेडेशन प्रक्रियाओं के दौरान पारिस्थितिक नेटवर्क का सिर्फ एक हिस्सा बनाते हैं, जिसमें कई प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष संबंध और अन्य समुदायों के साथ और आसपास के पर्यावरण के साथ भी बातचीत शामिल होती है। इस तरह की अंतःक्रियाओं में पोषक तत्वों को सीमित करने के लिए प्रतिस्पर्धा, प्रोटोजोआ द्वारा शिकार, फेज द्वारा लिसिस और सहकारी अंतःक्रियाएं शामिल हैं जो हाइड्रोकार्बन के क्षरण को कम या बढ़ा सकती हैं। पोषक तत्वों की उपलब्धता, साथ ही पोषक तत्वों का पुनर्चक्रण, जैव क्षरण समुदायों के महत्वपूर्ण पहलू हैं। जैसा कि पहले कहा गया है, फास्फोरस और नाइट्रोजन की मात्रा एक सूक्ष्मजीव आबादी की संरचना को संशोधित कर सकती है और इसके परिणामस्वरूप पारिस्थितिकी तंत्र में कुछ अणुओं की उपस्थिति से आकार लेने वाले समुदाय की संरचना को संशोधित कर सकती है। प्रिडेशन और फेज के साथ बातचीत भी एक हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक जीवाणु समुदाय के विकास को प्रभावित करती है। यह संभव है कि बायोमास के कारोबार में वृद्धि (जिसे बैक्टीरियोफेज लिसिस या प्रोटोजोआ परभक्षण की गतिविधि को उत्तेजित करके प्राप्त किया जा सकता है) जैविक उपचार को प्रोत्साहित करके हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक आबादी को लाभान्वित कर सकती है। वास्तव में, पर्यावरण में तेल की उपस्थिति प्रोफ़ेज और बाद में बड़ी संख्या में बैक्टीरिया के लिसिस को प्रेरित कर सकती है। साथ ही, फेज के लिसिस के कारण होने वाले पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण से उन प्रजातियों का विकास हो सकता है जो पोषक तत्वों और हाइड्रोकार्बन (ऊर्जा संसाधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले) दोनों की उपस्थिति के पक्ष में हैं। दूसरी ओर, प्रोटोजोआ की उपस्थिति पारिस्थितिकी तंत्र में बैक्टीरिया की आबादी के विकास को सीमित करके विपरीत स्थिति पैदा कर सकती है (इसका जैव क्षरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है)। यही कारण है कि समुद्री वातावरण में शिकारियों के साथ बातचीत मौलिक है। फिर भी, विशिष्ट अवसरों पर, शिकारियों की उपस्थिति जीवाणु क्षरण को बढ़ावा दे सकती है, जैसा कि बेंजीन या टोल्यून के लिए होता है। इसके अलावा, फेज के साथ जो होता है, उसी तरह, शिकार की गतिविधि एक पोषण चक्र बनाती है, क्योंकि शिकारी पोषक तत्वों को फिर से खनिज बना सकते हैं, जिससे बैक्टीरिया का विकास होता है। जैव-भूरासायनिक कार्बन चक्र में भूमिका चूंकि हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया लंबे कार्बन यौगिकों का ऑक्सीकरण कर सकते हैं, इसलिए उनके चयापचय में जैव-भूरासायनिक कार्बन चक्र में जैविक प्रतिक्रियाओं के बड़े परिवार का हिस्सा शामिल है। हाइड्रोकार्बन, विशेष रूप से एल्केन, असंख्य जीवों द्वारा अपशिष्ट के रूप में, रक्षा के लिए, संरचनात्मक तत्वों के रूप में और कीमोआट्रैक्टेंट्स के रूप में उत्पादित किए जाते हैं। इसलिए, इस प्रकार का जैव क्षरण हाइड्रोकार्बन यौगिकों के प्रमुख डूबों में से एक और समुद्री वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के स्रोतों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। अंत में, हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया प्राकृतिक स्रोतों से हाइड्रोकार्बन को इकट्ठा कर सकते हैं और ऑक्सीकृत कार्बन परमाणुओं का उपयोग कर सकते हैं और उन्हें अपने चयापचय केंद्रीय मार्गों में पेश कर सकते हैं। वे ऑक्सीकृत अणु कार्बन चक्र के जैविक चरण में प्रवेश करते हैं और प्राथमिक और माध्यमिक उपभोक्ताओं द्वारा परभक्षण के माध्यम से आत्मसात किए जा सकते हैं या कोशिकाओं की मृत्यु के बाद उन्हें ग्रहण कर सकते हैं। जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग हाइड्रोकार्बन-क्षरणकारी बैक्टीरिया के कई अलग-अलग अनुप्रयोग हैं लेकिन पर्यावरण सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्र में उनकी भूमिका का विशेष महत्व है। समुद्री हाइड्रोकार्बनोक्लास्टिक बैक्टीरिया जैव उपचार के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं, क्योंकि वे अपनी अपचयी बहुमुखी प्रतिभा के कारण दूषित तेलों को खराब कर सकते हैं और परिवर्तित कर सकते हैं। इस तरह, जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग तेल रिसाव या मानव गतिविधियों के प्रदूषण के बाद तटीय क्षेत्रों और अपतटीय जैसे दूषित स्थल की सफाई में तेजी लाना संभव है, लेकिन उनके नुकसान को रोकना और कम करना भी संभव है। वे आम तौर पर तेल रिसाव या अन्य प्रदूषण के बाद खिलते हैं, और क्योंकि वे चयापचय की दृष्टि से बहुत बहुमुखी हैं, वे न्यूनतम माध्यमों पर बढ़ सकते हैं। इसका एक उदाहरण नाइट्रोजन-फिक्सिंग और भारी तेल-अपक्षयी जीवाणु एज़ोस्पिरिलम ओलिक्लास्टिकम है, जिसे तेल उत्पादन मिश्रण से अलग किया गया था। लेकिन ए. ओलिक्लास्टिकम एकमात्र तनाव नहीं है जो तेल पर बढ़ सकता है, 2013 के एक अध्ययन में पाया गया कि कम से कम 125 उपभेद हैं, जो कच्चे तेल के साथ पूरक न्यूनतम माध्यम पर बढ़ने के लिए अनुकूलित हैं। दृष्टिकोण द्वारा खोजे गए प्रमुख जीवाणु प्रोटिओबैक्टीरिया थे और सबसे प्रचुर मात्रा में प्रजातियां जेनेरा एसिनेटोबैक्टर और स्टेनोट्रोफोमन्स में थीं। इनका उपयोग जैवसंश्लेषण में भी किया जाता है क्योंकि ये मोनो और डाइऑक्सीजिनेस, ऑक्सीडेस, डिहाइड्रोजनेज और अन्य जैसे एंजाइमों का एक असाधारण संग्रह हैं। इसके अलावा, चूंकि वे हाइड्रोकार्बन-समृद्ध वातावरण में बढ़ने के लिए अनुकूलित हैं, वे अक्सर उच्च पायसीकारी गतिविधि के साथ औद्योगिक रुचि के पॉलीमेरिक भंडारण पदार्थों और जैव-डिटर्जेंट जैसे विशिष्ट यौगिकों को संश्लेषित करते हैं। इसका एक उदाहरण ओलियाजिनस यीस्ट यारोविया लिपोलिटिका का उपयोग है। चूँकि इस खमीर में एक बहुमुखी लिपिड चयापचय होता है, विशिष्ट जीवाणु जीन के साथ इसके संयोजन से यह विभिन्न लिपिड (पेट्रोलियम, एल्केन, वनस्पति तेल, वसायुक्त एसिड), वसा और तेलों को औद्योगिक रूप से मूल्यवान लिपिड-व्युत्पन्न यौगिकों जैसे आइसोप्रेनोइड-व्युत्पन्न यौगिकों (कैरोटीनॉइड, पॉलीनिक कैरोटीनॉइड एस्टर), मोम एस्टर (डब्ल्यूई), पॉलीहाइड्रॉक्सीअल्केनोएट्स (पीएचए) और मुक्त हाइड्रॉक्सिलेटेड फैटी एसिड (एचएफए) में जैव-परिवर्तित करने के लिए विशिष्ट एंजाइमेटिक मार्गों का उपयोग कर सकता है। संदर्भ माइक्रोबायोलॉजी बायोरिमेडिएशन माइक्रोबियल पॉपुलेशन बायोलॉजी माइक्रोबियल ग्रोथ एंड न्यूट्रिशन बायोडिग्रेडेशन हाइड्रोकार्बन-डिग्रेडिंग बैक्टीरिया ऑयल स्पिल रेमेडिएशन टेक्नोलॉजीज