Bioremedierea cu Fungi

INTRODUCERE

Bioremedierea este definită ca un ansamblu de procese biotehnologice, care utilizează microorganisme, plante, animale sau produşi metabolici ai acestora (enzime, antibiotice etc.) pentru refacerea structurală şi funcţională a ecosistemelor afectate, mai mult sau mai puţin eficace, de diferiţi agenţi poluanţi, prin eliminarea sau inactivarea efectelor nocive ale acestora.

Termenul de bioremediere cu fungi sau micoremediere se referă în mod specific la utilizarea de micelii fungice. Micoremedierea este o formă de bioremediere, respectiv un proces de utilizare a unor specii de fungi pentru refacerea structurală şi funcţională a unor ecosisteme terestre sau acvatice contaminate cu poluanţi toxici, prin eliminarea lor sau diminuarea efectelor nocive ale acestora. Termenul a fost introdus pentru prima dată de Paul Stamets, referindu-se la utilizarea miceliului de ciuperci comestibile sau medicinale în scopul bioremedierii unor ecosisteme agricole şi silvice.

Exista un numar estimat de 6 milioane de specii de ciuperci, aproximativ 50 de mii înregistrate până în prezent. Este o mare variație a caracteristicii între tulpinile de ciuperci, cu diferite tulpini capabile sa metabolizeze compusi diferiti. Această mare variație este combinata cu un număr mare de diferite specii de ciuperci care permit abordări interesante și dinamice pentru stiinta micoremedierii.

CAPITOLUL I

CIUPERCILE ALBE MUCEGAITE

Ciupercile pot fi clasificate în două subgrupuri care se referă la bioremediere: ciuperci mucegaite albe si ciuperci mucegaite maro.

Cea mai dezvoltată ramură a micoremedierii se ocupă cu "ciupercile mucegaite albe". Ciupercile mucegaite albe sunt un grup fiziologic, fata de grupul de ciuperci taxonomic similar care produc enzime ce descompun lignina si alti compuși multi-catenă similari. Lignina este un compus chimic complex, care este cel mai frecvent derivat din lemn,este parte integrantă din pereții celulelor secundare ale plantelor. Lignina este chimic similara cu compusi cum ar fi hidrocarburile aromatice policiclice și alți poluanți și din acest motiv,enzimele ciupercilor albe mucegaite sunt, de asemenea, capabile de a rupe hidrocarburile si alti compusi chimici similari. Proprietățile lignolitice ale ciupercilor nu se limitează la cele ale ciupercilor albe mucegaite,există o mare varietate de ciuperci, care s-au dovedit a metaboliza hidrocarburile aromatice policiclice(HAP).

Ciupercile albe mucegaite sunt micoremediatori excelenti de toxine,enzimele secretate de aceste ciuperci includ peroxidaze lignina, peroxidaze manganul și lacaza.

• enzimele modificatoare de lignina extra-celulara au specificitate a substratului foarte scăzuta, astfel încât acestea sunt în măsură să mineralizeze o gamă largă de organopoluanti foarte daunatori, care sunt similari ca structură cu lignina

•enzimele din sistemul de degradare a ligninei de ciuperci albe mucegaite sunt extracelulare, anulând astfel necesitatea de a internaliza poluanți și permitand ciupercilor sa tolereze o concentrație mare de poluanți.

• ciupercile albe mucegaite nu pot utiliza lignina ca sursă de energie pentru creștere, in schimb necesita cosubstraturi ca sursă de carbon.

• ciuperca alba mucegaita crește prin extindere hifala și, astfel, pot ajunge poluanții în sol, în moduri in care alte organisme nu pot.

Ciupercile pot elimina metalele grele prin canalizarea acestora în organele fructifere ale lor.

CAPITOLUL II

ROLUL CIUPERCILOR IN CADRUL ECOSISTEMELOR

Unul dintre rolurile principale ale ciupercilor în ecosistem este descompunerea , care este realizată de miceliu Miceliul secreta enzime extracelulare și acizi care descompun lignina și celuloza , cele două blocuri principale de construcție de fibre vegetale.

Aceștia sunt compuși organici , compuși din lanțuri lungi de carbon și hidrogen , structural similare pentru mulți poluanți organici Cheia pentru micoremediere este de a determina speciile de ciuperci adevarate pentru a recunoaste un anumit poluant Există mulți factori care afectează rata și capacitatea ciupercilor de a distruge toxinele,in care primul este natura fizică a hidrocarburilor În general , contaminantii simpli din punct de vedere molecular sunt mai ușor de distrus decat cei complecsi Temperatura controlează , de asemenea, rata la care contaminanții sunt defalcati Temperaturile scăzute încetinesc procesul și temperaturile calde il accelereaza Ciupercile preferă un pH intre 4 si 5 , pH care este acid Oxigenul este de asemenea, esențial pentru metabolismul ciupercilor Procesul initial de hidrocarburi degradante implică adăugarea oxigenului la hidrocarbura , și deci o lipsă de oxigen în mediu încetinește procesul. Într-un experiment realizat , o parcelă de pământ contaminat cu motorina a fost inoculat cu miceliu de ciuperci stridie Pleurotus ostreatus. Pleurotus ostreatus are o rezistenta remarcabila la condițiile sărate , atât de mult încât este capabil să crească și sa se reproduca în apa de mare Acest lucru a dus la oportunități interesante de bioremediere a mediilor marine în urma unor dezastre , cum ar fi deversările de petrol A fost un mare interes de public și de guvern în utilizarea acestei tehnologii pentru a trata mediile poluate din urma de deversare de petrol din Golful