A baktériumok Földünk legapróbb és legegyszerűbb élőlényei, de nem szabad alábecsülni őket ugyanis segíthetnek korunk legnagyobb problémáinak megoldásában.
A baktériumok, a legnagyobb létszámban élő szervezetek, egy gramm földben is akár több 10 millióan élhetnek. Biomasszájuk a növényekével vetekszik, és nélkülözhetetlen szerepet játszanak a bioszféra anyagkörforgalmában is. Nélkülük nem léteznének olyan közkedvelt élelmiszerek sem, mint a sajt, a joghurt, és ha nem lennének, nem ihatnánk bort sem. Ijesztő, de testünkben is tízszer annyi baktérium található, mint ahány emberi sejt. Néhányan a bőrünket védik, mások vitaminokkal látnak el minket, illetve segítenek megemészteni az elfogyasztott táplálékot is.
Gyors szaporodásuknak köszönhetően rövid időn belül be tudnak népesíteni egy adott életteret. Ugyanakkor ezek az élőlények folyamatosan fejlődésben vannak. Nagyon gyakoriak a mutációk, ráadásul képesek átadni egymásnak az örökítő anyagaikat is (konjugáció révén), így a sikeres egyedek, megoszthatják a többiekkel kedvező tulajdonságaikat. Ezeknek köszönhetően, nagyon könnyen alkalmazkodnak a környezetük adottságaihoz és akár a legextrémebb körülményeket is kibírják. Találtak már baktériumokat vulkanikus hőforrásokban, bányavizekben és radioaktív anyagokat tartalmazó közegben is. Tehát ez utóbbi alapján egyre hihetőbb az a felvetés, amely szerint fontos szerepet játszhatnak a környezetvédelemben.
A baktériumokat régóta használják szennyvíztisztításban. Az eljárás lényege, hogy a biológiailag bontható anyagokat tartalmazó szennyvizet kevert baktérium-kultúrával hozzák kapcsolatba, amely a szerves anyagok jelentős részét biokémiai folyamat révén lebontja. Az aerob és az anaerob szennyvíztisztítás során a mikroszervezetek a szennyvízben található szerves anyagokat használják fel energiatermelésre, lebontási termékeik, kis molekulájú stabil vegyületek, mint például szén-dioxid, metán, kén-hidrogén, ammónia stb. A szerves anyagnak a sejtekbe beépült része ülepítéssel eltávolítható a rendszerből, mielőtt a megtisztított szennyvíz a befogadó vízfolyásba kerülne. A biológiai szennyvíztisztítás lényegében az élővizekben illetve a talajban lejátszódó tisztításhoz hasonlít. A természetben található baktériumok azonnal reagálnak szennyezőanyagok környezetbe kerülésére. Elkezdenek szaporodni azok az életformák, amelyek hasznosítani tudják ezt az új anyagot, egészen addig, amíg az el nem fogy.
A szennyezett környezet meggyógyítására irányuló környezetvédelmi technológiák is gyakran támaszkodnak a baktériumok tehetségére. A különböző szennyezőanyagok lebontásához, és az eredeti állapot visszaállításához csupán annyit kell tenni, hogy megfelelő körülményeket biztosítunk a talajban vagy vízben élő baktériumok tevékenységéhez.
Idén megjelent kutatások azt mutatják, hogy egyes baktériumfajok a szennyező anyagokon kívül, a hulladékok lebontásában is segíthetnek. Sikerült kimutatni, hogy léteznek olyan baktériumok, amelyek képesek megemészteni a kidobott PET palackokat. A Nocardia Gram-pozitív baktériumok bár lassan, de képesek voltak hatékonyan lebontani a polietilén-tereftalát (PET) nevű polimert, a műanyagot. Az észteráz nevű enzim fontos szerepet játszott ebben a lebontási folyamatban ezért a következő lépés az lenne, hogy olyan Nocardia fajokat állítsanak elő amelyek nagyobb mennyiségben képesek termelni ezt az enzimet.
Baktériumok az energiatermelés és felhasználás terén is segítségünkre lehetnek. Egyesek képesek eltüntetni a nitrogén és foszfor vegyületeket a nyers kőolajból, így tisztítva azt. Mások segíthetnek a bioetanol alapanyagául szolgáló növények erjesztésében, és ezzel a bioüzemanyag olcsóbb előállításában is. Bármilyen furcsán hangzik, sokat tanulhatunk a baktériumoktól, sőt néhány hasznos eljárást, vegyületet is „ellophatunk” tőlük. Például baktériumokból származó enzimek képesek a víz bontásával és napenergia felhasználásával hidrogént előállítani. Más enzimek pedig képesek lehetnek helyettesíteni az üzemanyagcellákban katalizátorként használt drága nemesfémet, a platinát is, amellyel olcsóbbá válhatna ez a technológia.
Uránt lebontó Geobacter sp. A szennyező, oldott formát oldhatatlan formává alakítja.
Kétségtelen, hogy a baktériumok mennyit tesznek és mennyit tehetnének még környezetünk védelméért. Rajtunk áll, hogy kihasználjuk-e ezeket a lehetőségeket.
Tudtad-e, hogy?…
Stresszes baktériumok: Egyszer valahol a nagyvilágban egy biológiai szennyvíztisztítóban, ahol csak levegőztető medence volt, elromlott a levegőztető elemek egy része: anaerob körülmények alakultak ki. Azt tapasztalták az üzemeltetők, hogy a foszfortartalom tekintetében így is javult a szennyvíz minősége. Így jöttek rá, hogy ha az aerob baktériumokat stresszhelyzetbe hozzák, vagyis nem kapnak annyi levegőt, mint amennyire szükségük van, akkor elkezdenek energiát gyűjteni. Amikor ezt követően időben a baktériumok megkapják a megfelelő oxigénmennyiséget, akkor az energiájukat foszforfelvételre fordítják. Ezt használják ki a szennyvíztisztítókban a foszfor biológiai eltávolítására.
Kerekes Erika
(Forrás: BÖSZmeségek)
