呼吸プロセスとしての還元的脱ハロゲン化

嫌気性細菌は、呼吸プロセスで脂肪族および芳香族ハロゲン化化合物を還元的に脱ハロゲン化することができます。純粋な培養では、これらの細菌のほんの一部のみが分離されています。しかし、長い順応期間、基質特異性、高い脱ハロゲン化速度、および電子供与体を含む培地の亜培養による脱ハロゲン化活性の可能性は、環境内の還元的脱ハロゲン化の多くが特定の細菌によって触媒されることを示しています。分子水素または形成は、そのような生物の濃縮のための良好な電子ドナーのようです。さらに、毒性レベルを超えてハロゲン化化合物を培養に供給するシステムを使用する必要があります。現在、純粋な培養で利用可能で、電子受容体が新しい属のメンバーであるため、ハロゲン化化合物で成長しているすべての細菌。テトラクロロエテン塩素化菌であるDehalobacter ristictusの呼吸系のモデルである膜浸透性電子調停器メチルViologenを使用した実験結果に基づいています。呼吸器脱ハロゲン化株の生化学とエネルギーのさらなる研究は、関与するメカニズムを理解し、おそらく脱ハロゲン化酵素系の進化的起源を明らかにするのに役立ちます。

Anaerobic bacteria can reductively dehalogenate aliphatic and aromatic halogenated compounds in a respiratory process. Only a few of these bacteria have been isolated in pure cultures. However, long acclimation periods, substrate specificity, high dehalogenation rates, and the possibility to enrich for the dehalogenation activity by subcultivation in media containing an electron donor indicate that many of the reductive dehalogenations in the environment are catalyzed by specific bacteria. Molecular hydrogen or formate appear to be good electron donors for the enrichment of such organisms. Furthermore, systems have to be employed which supply the cultures with the halogenated compounds beyond their toxicity level. All bacteria that are presently available in pure culture and grow with a halogenated compound as electron acceptor are members of new genera. Based on experimental results with the membrane-impermeable electron mediator methyl viologen, a model of the respiration system of Dehalobacter restrictus, a tetrachloroethene-dechlorinating bacterium, is presented. Further studies of the biochemistry and energetics of respiratory-dehalogenating strains will help to understand the mechanisms involved and perhaps reveal the evolutionary origin of the dehalogenating enzyme systems.