Dünya Çöplükten Kurtuluyor Mu? : Biyoremediasyon


Evet sevgili Romalılar, dünyayı yakından ilgilendiren bir konuyla karşınızdayım: biyoremediasyon. Birçoğunuz bu kelimeyi belki de ilk defa duymuşsunuzdur, özellikle biyoloji ve çevre biyoteknolojisiyle yakından bir ilişkiniz bulunmuyorsa. Peki, nedir bu biyoremediasyon, şimdi bu sistem tüm dünya çöplerini temizleyecek mi, hade canım dediğinizi duyar gibiyim J Gelin buna birlikte karar verelim.


En basit tabiriyle biyoremediasyon, diğer bir deyişle biyolojik iyileştirme, çevre kirleticisisinin mikroorganizmalar yardımıyla uzaklaştırılmasıdır. Bu işlemin gerçekleşmesinde mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimler ve yüzey aktif maddeleri etkin rol oynamaktadır. Aslında sadece mikroorganizmalarla sınırlandırmak doğru olmaz, mantarlar ve bitkiler de bu sistemde rol almaktadır. Biyoremediasyondan bahsedip biyodegradasyondan bahsetmesek olmaz. Biyodegradasyon –biyolojik parçalama-, organizmaların çeşitli, zararlı kimyasalları ve bileşikleri parçalayıp mineralize etmesidir [1].


Biyoreme edilen kirleticiler arasında:

  • Ağır metaller

  • Radyoaktif maddeler

  • Fenoller

  • Patlayıcı maddeler

  • Petrolden türetilen organik maddeler (poliomatik hidrokarbonlar veya HPA’lar)

  • Toksik organik kirleticiler

  • Plastikler bulunmaktadır [2].

Biyoremediasyonu etkileyen faktörler arasında ise: biyolojik faktörler, çevresel faktörler, besin mevcudiyeti, sıcaklık, oksijen konsantrasyonu, nem içeriği, pH, site karekterizasyonu ve seçimi, metal iyonlar, toksik bileşikler yer almaktadır [3].


Biyoremediasyon ve Biyodegradasyonun Arkasında Yatan Gerçek Nedir?


Biraz düşünelim bakalım, sizde benimle düşünün, bu bölümün sonunda sizinle paylaşıyor olacağım. Bu gerçeğe geçmeden önce size birkaç biyoremediasyon örneğinden bahsetmek istiyorum. Belki de birçoğunuz duymuştur, 2010 yılında Meksika Körfezi’nde yer alan derin su petrol istasyonunun patlaması sonucunda petrol kulesinin batmasıyla birlikte milyonlarca litrelik ham petrol okyanusa karıştı, hatta bu kirlilik uzaydan bile fotoğraflandı. Yüzeyde bulunan kirliliğin bir kısmı filtreleme çalışmalarıyla temizlenirken, derinlere inen petrol sızıntıları hakkında ne yapılacağı, endişe verici bir konuydu. Tabiki de burada devreye minik dostlarımız devreye giriyor, kahramanımızın ismi: Alcanivorax borkumensis. Bu sevimli bakteri arkadaşımız oksijeni kullanıp petrol hidrokarbonlarını CO2’e çeviriyor. Bunun gibi petrol türevleriyle beslenen mikroorganizmalar derin sularda yüksek oranda bulunmaktadır, ne kadar şanslıyız J Bu arkadaşlara Antartika’da rastlayabilirsiniz Kuzey Kutbu’nda da rastlayabilirsiniz. Petrol kirliliği bulunan ortamlara o kadar iyi uyum sağlamışlardır ki, onlar taklit edilerek laboratuvarlarda üretilenleri kesinlikle orjinallerinin yerini almamaktadır. Okyanus yüzeyine yakın yerde bulunan bakteriler bunu oksijen kullanarak yapıyor. Peki daha derinlerde oksijen varlığının olmadığı yerlerde nasıl ilerliyor bu süreç? Bu zeki arkadaşlarımız bu sefer oksijen yerine sülfatı kullanıyor. Tabiki de burdaki süreç çok daha uzun sürüyor ama bu bölgedeki temizliği sadece bu arkadaşlar yapabiliyor [4].


Örnekler sadece petrol hidrokarbonları ile sınırlı değil. Son yıllarda transgenik bakterilerin radyoaktif element, ağır metal, sentetik gübreler, insektisit ve herbisit gibi zirai ilaç kalıntıları ve toluen, etil benzen, benzen ve ksilen gibi diğer toksik maddelerle kirlenmiş toprakların ve yeraltı su kaynaklarının temizlenmesinde kullanılması büyük ilgi görmektedir. Şimdi sizi yeni bir kahraman ile tanıştırayım: Pseudomonas putida. Yapılan araştırmalar sonucunda bu bakteri arkadaşımızın organik çözücü olarak kullanılan tolueni metabolize ederek, toluen ile kirletilmiş bir araziyi hiç bir yan etki yaratmadan bir yıl içinde % 75 oranında temizlediği gözlemlenmiştir [4].

İlginizi çekebileceğini düşündüğüm bir diğer örnek ise uranyum yiyen bakteriler. Desulfovibrio vulgaris ve Deinococcus radiodurans bakterileri bu konuda bir hayli başarılıdır. Hepimizin bildiği gibi nükleer enerji santrallerinde yakıt olarak uranyum kullanılmaktadır. Uranyumun çözünür formu olan uranil olarak çevreye sızması sağlık açısından çok büyük tehlike arz etmektedir. Hepimizin bildiği Çernobil patlaması bunun en büyük örneklerindedir. Karadeniz Bölgesi’nde etkisi hala devam etmektedir. İşte bu bakteriler radyoaktif elementleri zararsız formlarına dönüştürmektedir. Bu tür bakterilerin kendi proteinlerini radyoaktf bileşiklerden korumak için inanılmaz bir savunma mekanizması olduğu düşünülmektedir [4].


Bu kadar anlattın da nasıl bir şey bu bakteriler dersiniz diye görsellerini aşağıya bırakıyorum, inceleyebilirsiniz J.


Şekil 1. Desulfovibrio vulgaris Sem Görüntüsü [5]