ဤဆောင်းပါးသည် “အဆင့်မြင့် ဇီဝပြန်လည်သန့်စင်မှုနည်းပညာများနှင့် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများ (SOC) ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များ” ဟူသော သုတေသနခေါင်းစဉ်၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖြစ်သည်။ ဆောင်းပါး ၁၄ ပုဒ်လုံးကို ကြည့်ရှုပါ။
နက်ဖ်သလင်းနှင့် အစားထိုးနက်ဖ်သလင်းများ (မီသိုင်းနက်ဖ်သလင်း၊ နက်ဖ်သိုအစ်အက်ဆစ်၊ 1-နက်ဖ်သိုင်း-N-မီသိုင်းကာဘာမိတ် စသည်) ကဲ့သို့သော မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော ပိုလီဆိုက်ကလစ် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် (PAHs) များကို စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြပြီး သက်ရှိများအတွက် မျိုးရိုးဗီဇအဆိပ်သင့်စေသော၊ မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုဖြစ်စေသော နှင့်/သို့မဟုတ် ကင်ဆာဖြစ်စေသော ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ဤဓာတုဗေဒနည်းဖြင့်ထုတ်လုပ်ထားသော အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများ (SOCs) သို့မဟုတ် xenobiotics များကို ဦးစားပေးညစ်ညမ်းပစ္စည်းများအဖြစ် သတ်မှတ်ကြပြီး ကမ္ဘာ့ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ပြည်သူ့ကျန်းမာရေးအတွက် ပြင်းထန်သောခြိမ်းခြောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ လူ့လှုပ်ရှားမှုများ၏ ပြင်းထန်မှု (ဥပမာ- ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ရေနံသန့်စင်ခြင်း၊ ယာဉ်ထုတ်လွှတ်မှုများနှင့် စိုက်ပျိုးရေးအသုံးချမှုများ) သည် ဤနေရာတိုင်းတွင်ရှိပြီး တည်တံ့သောဒြပ်ပေါင်းများ၏ ပါဝင်မှု၊ ကံကြမ္မာနှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ကုသမှု/ဖယ်ရှားခြင်းနည်းလမ်းများအပြင်၊ POCs များကို လုံးဝပျက်စီးစေနိုင်သော သို့မဟုတ် အဆိပ်အတောက်မရှိသော ဘေးထွက်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးနိုင်သော အဏုဇီဝများကို အသုံးပြုသည့် ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်းကဲ့သို့သော သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော နည်းပညာများသည် ဘေးကင်းသော၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော နှင့် အလားအလာကောင်းသော အစားထိုးနည်းလမ်းတစ်ခုအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ မြေဆီလွှာရှိ အဏုဇီဝပိုးမွှားများရှိ ပရိုတီယိုဘက်တီးရီးယား (Pseudomonas၊ Pseudomonas၊ Comamonas၊ Burkholderia နှင့် Neosphingobacterium)၊ Firmicutes (Bacillus နှင့် Paenibacillus) နှင့် Actinobacteria (Rhodococcus နှင့် Arthrobacter) ဖိုင်လာတွင်ပါဝင်သော ဘက်တီးရီးယားမျိုးစိတ်အမျိုးမျိုးသည် အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းအမျိုးမျိုးကို ပြိုကွဲစေနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများ၊ ဂျီနိုမစ်စ်နှင့် မက်တာဂျနိုမစ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများသည် ဤရိုးရှင်းသော သက်ရှိပုံစံများတွင် ရှိနေသော ကာတာဘိုလစ် ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် မတူကွဲပြားမှုကို နားလည်ရန် ကူညီပေးပြီး ၎င်းတို့ကို ထိရောက်သော ဇီဝပြိုကွဲမှုအတွက် ထပ်မံအသုံးချနိုင်သည်။ PAHs များ၏ ရေရှည်တည်ရှိမှုသည် ပလာစမစ်၊ ထရန်စပိုဆန်၊ ဘက်တီးရီးယားဖိုဂျ်များ၊ ဂျီနိုမစ်ကျွန်းများနှင့် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ဒြပ်စင်များကဲ့သို့သော မျိုးရိုးဗီဇဒြပ်စင်များကို အသုံးပြု၍ အလျားလိုက် မျိုးရိုးဗီဇလွှဲပြောင်းခြင်းမှတစ်ဆင့် ပြိုကွဲမှုပုံစံအသစ်များ ပေါ်ပေါက်လာစေခဲ့သည်။ သတ်မှတ်ထားသော သီးခြားခွဲထုတ်ထားသော မျိုးရိုးဗီဇများ သို့မဟုတ် မော်ဒယ်အသိုင်းအဝိုင်းများ (consortia) ၏ စနစ်ဇီဝဗေဒနှင့် မျိုးရိုးဗီဇအင်ဂျင်နီယာသည် ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုများမှတစ်ဆင့် ဤ PAHs များ၏ ပြည့်စုံသော၊ မြန်ဆန်ပြီး ထိရောက်သော ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ဤသုံးသပ်ချက်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် နက်ဖ်သလင်းနှင့် အစားထိုးနက်ဖ်သလင်းပြိုကွဲစေသော ဘက်တီးရီးယားများ၏ ကွဲပြားသော ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းများနှင့် ကွဲပြားမှု၊ မျိုးရိုးဗီဇဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ကွဲပြားမှု၊ ဆဲလ်တုံ့ပြန်မှု/လိုက်လျောညီထွေဖြစ်မှုတို့ကို အာရုံစိုက်ပါသည်။ ၎င်းသည် ထိရောက်သော ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုအတွက် လယ်ကွင်းအသုံးချမှုနှင့် မျိုးကွဲအကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းအတွက် ဂေဟဗေဒဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို ပံ့ပိုးပေးပါလိမ့်မည်။
စက်မှုလုပ်ငန်းများ (ရေနံဓာတုဗေဒ၊ စိုက်ပျိုးရေး၊ ဆေးဝါးများ၊ အထည်အလိပ်ဆိုးဆေးများ၊ အလှကုန်များ စသည်) အလျင်အမြန် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုသည် ကမ္ဘာ့စီးပွားရေး ကြွယ်ဝချမ်းသာမှုနှင့် လူနေမှုအဆင့်အတန်းများ တိုးတက်လာစေရန် အထောက်အကူပြုခဲ့သည်။ ဤအဆမတန် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကြောင့် ထုတ်ကုန်အမျိုးမျိုး ထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများ (SOCs) အမြောက်အမြား ထုတ်လုပ်လာခဲ့သည်။ ဤပြင်ပဒြပ်ပေါင်းများ သို့မဟုတ် SOC များတွင် polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)၊ ပိုးသတ်ဆေးများ၊ ပေါင်းသတ်ဆေးများ၊ ပလတ်စတစ်ဆာဂျရီများ၊ ဆိုးဆေးများ၊ ဆေးဝါးများ၊ အော်ဂဲနိုဖော့စဖိတ်များ၊ မီးလျှံကို တားဆီးပေးသည့်ပစ္စည်းများ၊ ပျံ့လွင့်လွယ်သော အော်ဂဲနစ် ပျော်ရည်များ စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့ကို လေထု၊ ရေနေနှင့် မြေပြင်ဂေဟစနစ်များထဲသို့ ထုတ်လွှတ်ပြီး ဘက်ပေါင်းစုံ သက်ရောက်မှုများရှိပြီး ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများနှင့် အသိုက်အဝန်းဖွဲ့စည်းပုံကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ဇီဝပုံစံအမျိုးမျိုးအပေါ် အန္တရာယ်ရှိသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများ ဖြစ်ပေါ်စေသည် (Petrie et al., 2015; Bernhardt et al., 2017; Sarkar et al., 2020)။ အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းစေသော အရာများစွာသည် မပျက်စီးသေးသော ဂေဟစနစ်/ဇီဝမျိုးကွဲများ တည်ရှိရာနေရာများစွာ (ဥပမာ- သန္တာကျောက်တန်းများ၊ အာတိတ်/အန္တာတိက ရေခဲပြင်များ၊ တောင်မြင့်ရေကန်များ၊ ပင်လယ်ရေနက်အနည်အနှစ်များ စသည်) အပေါ် ပြင်းထန်ပြီး ပျက်စီးစေသော သက်ရောက်မှုများ ရှိသည် (Jones 2010; Beyer et al. 2020; Nordborg et al. 2020)။ မကြာသေးမီက ဘူမိအဏုဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအရ ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ- အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းစေသော အရာများ) နှင့် ၎င်းတို့၏ ဆင်းသက်လာပစ္စည်းများသည် လူလုပ်အဆောက်အအုံများ (တည်ဆောက်ထားသောပတ်ဝန်းကျင်) (ဥပမာ- ယဉ်ကျေးမှုအမွေအနှစ်နေရာများနှင့် ဂရက်နိုက်၊ ကျောက်၊ သစ်သားနှင့် သတ္တုတို့ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော အထိမ်းအမှတ်အဆောက်အအုံများ) ၏ မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် စုပုံခြင်းသည် ၎င်းတို့၏ ပျက်စီးယိုယွင်းမှုကို အရှိန်မြှင့်စေကြောင်း ပြသထားသည် (Gadd 2017; Liu et al. 2018)။ လူ့လုပ်ဆောင်ချက်များသည် လေထုညစ်ညမ်းမှုနှင့် ရာသီဥတုပြောင်းလဲမှုကြောင့် အထိမ်းအမှတ်အဆောက်အအုံများနှင့် အဆောက်အအုံများ၏ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ပျက်စီးယိုယွင်းမှုကို ပိုမိုပြင်းထန်စေပြီး ပိုမိုဆိုးရွားစေနိုင်သည် (Liu et al. 2020)။ ဤအော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများသည် လေထုရှိ ရေငွေ့နှင့် ဓာတ်ပြုပြီး အဆောက်အအုံပေါ်တွင် စုပုံကာ ပစ္စည်း၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ပျက်စီးယိုယွင်းမှုကို ဖြစ်စေသည်။ ဇီဝပျက်စီးခြင်းကို သက်ရှိများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ပစ္စည်းများ၏ အသွင်အပြင်နှင့် ဂုဏ်သတ္တိများတွင် မလိုလားအပ်သော ပြောင်းလဲမှုများအဖြစ် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသိအမှတ်ပြုထားပြီး ၎င်းတို့ကို ထိန်းသိမ်းရာတွင် သက်ရောက်မှုရှိသော သက်ရှိများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည် (Pochon နှင့် Jaton၊ ၁၉၆၇)။ ဤဒြပ်ပေါင်းများ၏ နောက်ထပ် အဏုဇီဝ လုပ်ဆောင်ချက် (ဇီဝဖြစ်စဉ်) သည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တည်တံ့ခိုင်မြဲမှု၊ ထိန်းသိမ်းမှု ထိရောက်မှုနှင့် ယဉ်ကျေးမှုတန်ဖိုးကို လျော့ကျစေနိုင်သည် (Gadd၊ ၂၀၁၇; Liu et al.၊ ၂၀၁၈)။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အချို့ကိစ္စများတွင်၊ ဤဖွဲ့စည်းပုံများအပေါ် အဏုဇီဝများ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုသည် ဇီဝအလွှာများနှင့် အခြားအကာအကွယ် အပေါ်ယံလွှာများကို ဖွဲ့စည်းပေးသောကြောင့် အကျိုးရှိသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (Martino၊ ၂၀၁၆)။ ထို့ကြောင့် ကျောက်၊ သတ္တုနှင့် သစ်သား အထိမ်းအမှတ် အဆောက်အအုံများအတွက် ထိရောက်သော ရေရှည်တည်တံ့သော ထိန်းသိမ်းစောင့်ရှောက်ရေး မဟာဗျူဟာများ ဖော်ဆောင်ခြင်းသည် ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ပါဝင်သော အဓိက လုပ်ငန်းစဉ်များကို သေချာစွာ နားလည်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ သဘာဝ လုပ်ငန်းစဉ်များ (ဘူမိဗေဒ လုပ်ငန်းစဉ်များ၊ တောမီးများ၊ မီးတောင်ပေါက်ကွဲမှုများ၊ အပင်များနှင့် ဘက်တီးရီးယား ဓာတ်ပြုမှုများ) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ လူသားများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်များသည် polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) နှင့် အခြား အော်ဂဲနစ် ကာဗွန် (OC) အများအပြားကို ဂေဟစနစ်များထဲသို့ ထုတ်လွှတ်စေသည်။ စိုက်ပျိုးရေးတွင် အသုံးပြုသော PAH အများအပြား (DDT၊ atrazine၊ carbaryl၊ pentachlorophenol စသည်ဖြင့် ပိုးသတ်ဆေးများနှင့် ပိုးသတ်ဆေးများ)၊ စက်မှုလုပ်ငန်း (ရေနံစိမ်း၊ ရေနံရွှံ့/စွန့်ပစ်ပစ္စည်း၊ ရေနံမှရရှိသော ပလတ်စတစ်များ၊ PCB များ၊ ပလတ်စတစ်ပစ္စည်းများ၊ အဝတ်လျှော်ဆပ်ပြာများ၊ ပိုးသတ်ဆေးများ၊ fumigants များနှင့် တာရှည်ခံပစ္စည်းများ)၊ ကိုယ်ရေးကိုယ်တာ စောင့်ရှောက်မှုပစ္စည်းများ (နေရောင်ကာခရင်မ်များ၊ ပိုးသတ်ဆေးများ၊ အင်းဆက်တွန်းလှန်ဆေးများနှင့် polycyclic musks) နှင့် ခဲယမ်းမီးကျောက်များ (2,4,6-TNT ကဲ့သို့သော ပေါက်ကွဲစေတတ်သောပစ္စည်းများ) သည် ဂြိုဟ်၏ကျန်းမာရေးကို ထိခိုက်စေနိုင်သော xenobiotics များဖြစ်နိုင်သည် (Srogi, 2007; Vamsee-Krishna and Phale, 2008; Petrie et al., 2015)။ ဤစာရင်းကို ရေနံမှရရှိသော ဒြပ်ပေါင်းများ (လောင်စာဆီများ၊ ချောဆီများ၊ asphaltenes)၊ မော်လီကျူးအလေးချိန်မြင့်မားသော ဇီဝပလတ်စတစ်များနှင့် ionic အရည်များ (Amde et al., 2015) တို့ပါဝင်ရန် တိုးချဲ့နိုင်သည်။ ဇယား ၁ တွင် အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းစေသော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးတွင် ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများကို ဖော်ပြထားသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ လူသားများကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော ပျံ့လွင့်လွယ်သော အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများအပြင် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် အခြားဖန်လုံအိမ်ဓာတ်ငွေ့များ ထုတ်လွှတ်မှုများ မြင့်တက်လာခဲ့သည် (Dvorak et al., 2017)။ သို့သော် လူသားများကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော သက်ရောက်မှုများသည် သဘာဝသက်ရောက်မှုများထက် သိသိသာသာ ကျော်လွန်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ SOC အများအပြားသည် ပတ်ဝန်းကျင်ပတ်ဝန်းကျင်များစွာတွင် ဆက်လက်တည်ရှိနေပြီး ဇီဝမျိုးစိတ်များအပေါ် ဆိုးကျိုးများရှိသော ပေါ်ထွက်လာသော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများအဖြစ် ဖော်ထုတ်ထားသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ ၁)။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းရေးအေဂျင်စီ (USEPA) ကဲ့သို့သော ပတ်ဝန်းကျင်အေဂျင်စီများသည် ၎င်းတို့၏ ဆိုက်တိုတောက်ဆစ်၊ မျိုးရိုးဗီဇအဆိပ်သင့်၊ မျိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုဖြစ်စေပြီး ကင်ဆာဖြစ်စေသော ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ဤညစ်ညမ်းပစ္စည်းများစွာကို ၎င်းတို့၏ ဦးစားပေးစာရင်းတွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ညစ်ညမ်းသောဂေဟစနစ်များမှ အညစ်အကြေးများကို သန့်စင်/ဖယ်ရှားရန်အတွက် တင်းကျပ်သော စွန့်ပစ်ခြင်းစည်းမျဉ်းများနှင့် ထိရောက်သော ဗျူဟာများ လိုအပ်ပါသည်။ ပိုင်ရိုလစ်စစ်၊ အောက်ဆီဒေးရှင်းအပူကုသမှု၊ လေဝင်လေထွက်ကောင်းစေခြင်း၊ မြေဖို့ခြင်း၊ မီးရှို့ခြင်းစသည့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ကုသမှုနည်းလမ်းများသည် ထိရောက်မှုမရှိပြီး ကုန်ကျစရိတ်များပြီး ချေးတက်ခြင်း၊ အဆိပ်သင့်ခြင်းနှင့် ကုသရန်ခက်ခဲသော ဘေးထွက်ပစ္စည်းများကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အသိပညာ တိုးပွားလာသည်နှင့်အမျှ ဤညစ်ညမ်းပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့၏ ဆင်းသက်လာသော ပစ္စည်းများ (ဥပမာ ဟေလိုဂျင်ပါဝင်သော၊ နိုက်ထရို၊ အယ်လ်ကိုင်းနှင့်/သို့မဟုတ် မီသိုင်း) ကို ပြိုကွဲစေနိုင်သော အဏုဇီဝများသည် အာရုံစိုက်မှု တိုးပွားလာနေသည် (Fennell et al., 2004; Haritash and Kaushik, 2009; Phale et al., 2020; Sarkar et al., 2020; Schwanemann et al., 2020)။ အမွှေးနံ့သာ ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် ဤဒေသခံ အဏုဇီဝများကို တစ်မျိုးတည်း သို့မဟုတ် ရောနှော ယဉ်ကျေးမှုများ (ကိုလိုနီများ) တွင် အသုံးပြုခြင်းသည် ပတ်ဝန်းကျင် ဘေးကင်းရေး၊ ကုန်ကျစရိတ်၊ ထိရောက်မှု၊ ထိရောက်မှုနှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှုတို့တွင် အားသာချက်များ ရှိသည်။ သုတေသီများသည် ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ ကုသမှု/ဖယ်ရှားရေးအတွက် အလားအလာကောင်းသော နည်းပညာတစ်ခုအဖြစ် မိုက်ခရိုဘိုင်ကယ် လုပ်ငန်းစဉ်များကို လျှပ်စစ်ဓာတု ရီဒေါ့စ်နည်းလမ်းများ၊ ဆိုလိုသည်မှာ ဇီဝလျှပ်စစ်ဓာတုစနစ်များ (BES) နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းကိုလည်း လေ့လာနေကြသည် (Huang et al., 2011)။ BES နည်းပညာသည် ၎င်း၏ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးမှု၊ ပတ်ဝန်းကျင်ဘေးကင်းရေး၊ အခန်းအပူချိန်လည်ပတ်မှု၊ ဇီဝနှင့်လိုက်ဖက်သောပစ္စည်းများနှင့် အဖိုးတန်ဘေးထွက်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ- လျှပ်စစ်၊ လောင်စာနှင့် ဓာတုပစ္စည်းများ) ကို ပြန်လည်ရယူနိုင်မှုတို့ကြောင့် အာရုံစိုက်မှု တိုးပွားလာခဲ့ရပါသည် (Pant et al., 2012; Nazari et al., 2020)။ မြင့်မားသော throughput genome sequencing နှင့် omics tools/methods များ ပေါ်ပေါက်လာခြင်းသည် အမျိုးမျိုးသော degrader microorganisms များ၏ တုံ့ပြန်မှုများ၏ မျိုးရိုးဗီဇထိန်းညှိမှု၊ proteomics နှင့် fluxomics အကြောင်း အချက်အလက်အသစ်များစွာကို ပေးစွမ်းခဲ့သည်။ ဤကိရိယာများကို systems biology နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် ထိရောက်ပြီး ထိရောက်သော biodegradation ရရှိရန် microorganisms များတွင် target catabolic pathways (ဆိုလိုသည်မှာ၊ metabolic design) ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် fine-tuning အကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုကို ပိုမိုမြှင့်တင်ပေးခဲ့သည်။ သင့်လျော်သော ကိုယ်စားလှယ်လောင်း microorganisms များကို အသုံးပြု၍ ထိရောက်သော bioremediation strategies များကို ဒီဇိုင်းဆွဲရန်အတွက် microorganism အလားအလာ၊ metabolic diversity၊ genetic composition နှင့် microorganisms ecology (autoecology/synecology) တို့ကို နားလည်ရန် လိုအပ်ပါသည်။
ပုံ ၁။ မတူညီသောပတ်ဝန်းကျင်ပတ်ဝန်းကျင်များနှင့် ဇီဝမျိုးစိတ်များအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသောအချက်အမျိုးမျိုးမှတစ်ဆင့် မော်လီကျူးနိမ့် PAH များ၏ရင်းမြစ်များနှင့်လမ်းကြောင်းများ။ အစက်ချမျဉ်းများသည် ဂေဟစနစ်ဒြပ်စင်များအကြား အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။
ဤသုံးသပ်ချက်တွင်၊ ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းများနှင့် မတူကွဲပြားမှုများကို လွှမ်းခြုံထားသော မတူညီသော ဘက်တီးရီးယားသီးခြားခွဲထုတ်မှုများမှ naphthalene နှင့် အစားထိုး naphthalene ကဲ့သို့သော ရိုးရှင်းသော PAH များ ပျက်စီးခြင်းဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို အကျဉ်းချုပ်ရန် ကြိုးစားခဲ့ပါသည်။ ဇီဝဓာတုဗေဒနှင့် မော်လီကျူးအဆင့်များကို နားလည်ခြင်းသည် သင့်လျော်သော host strains များနှင့် ထိုကဲ့သို့သော ဦးစားပေးညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို ထိရောက်စွာ ဇီဝပြန်လည်ကောင်းမွန်စေရန်အတွက် ၎င်းတို့၏ နောက်ထပ် မျိုးရိုးဗီဇအင်ဂျင်နီယာကို ဖော်ထုတ်ရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။ ၎င်းသည် ထိရောက်သော ဇီဝပြန်လည်ကောင်းမွန်စေရန်အတွက် နေရာအလိုက် ဘက်တီးရီးယား consortia များ တည်ထောင်ရန် ဗျူဟာများ ရေးဆွဲရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေပါမည်။
အဆိပ်အတောက်ဖြစ်စေပြီး အန္တရာယ်ရှိသော အမွှေးနံ့သာဒြပ်ပေါင်း အများအပြား ရှိနေခြင်း (Huckel rule 4n + 2π electrons, n = 1, 2, 3, …) သည် လေ၊ မြေဆီလွှာ၊ အနည်အနှစ်များနှင့် မျက်နှာပြင်နှင့် မြေအောက်ရေကဲ့သို့သော ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ မီဒီယာအမျိုးမျိုးအတွက် ပြင်းထန်သော ခြိမ်းခြောက်မှုတစ်ခု ဖြစ်စေသည် (Puglisi et al., 2007)။ ဤဒြပ်ပေါင်းများတွင် linear၊ angular သို့မဟုတ် cluster ပုံစံဖြင့် စီစဉ်ထားသော single benzene rings (monocyclic) သို့မဟုတ် multiple benzene rings (polycyclic) များ ရှိပြီး မြင့်မားသော negative resonance energy နှင့် inertness (inertness) ကြောင့် ပတ်ဝန်းကျင်တွင် တည်ငြိမ်မှု (stability/instability) ပြသသည်၊ ၎င်းကို ၎င်းတို့၏ hydrophobicity နှင့် လျော့နည်းသော state ဖြင့် ရှင်းပြနိုင်သည်။ အမွှေးနံ့သာ ring ကို methyl (-CH3)၊ carboxyl (-COOH)၊ hydroxyl (-OH) သို့မဟုတ် sulfonate (-HSO3) အုပ်စုများဖြင့် ထပ်မံအစားထိုးသောအခါ၊ ၎င်းသည် ပိုမိုတည်ငြိမ်လာပြီး၊ macromolecules များအတွက် ပိုမိုအားကောင်းသော affinity ရှိပြီး၊ ဇီဝစနစ်များတွင် bioaccumulative ဖြစ်လာသည် (Seo et al., 2009; Phale et al., 2020)။ နက်ဖ်သလင်းနှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာသော ပစ္စည်းများ [မီသိုင်းနက်ဖ်သလင်း၊ နက်ဖ်သိုအစ်အက်ဆစ်၊ နက်ဖ်သလင်းဆာလ်ဖိုနိတ် နှင့် 1-နာဖ်သိုင်း N-မီသိုင်းကာဘာမိတ် (ကာဘာရီးလ်)] ကဲ့သို့သော မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော ပိုလီဆိုက်ကလစ် ရိုမက်တစ် ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် (LMWAHs) အချို့ကို အမေရိကန်ပတ်ဝန်းကျင်ကာကွယ်ရေးအေဂျင်စီမှ မျိုးရိုးဗီဇအဆိပ်သင့်စေသော၊ မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲစေသော နှင့်/သို့မဟုတ် ကင်ဆာဖြစ်စေသော ဦးစားပေး အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများစာရင်းတွင် ထည့်သွင်းထားသည် (Cerniglia, 1984)။ ဤ NM-PAH အမျိုးအစားကို ပတ်ဝန်းကျင်ထဲသို့ ထုတ်လွှတ်ခြင်းသည် အစားအစာကွင်းဆက်၏ အဆင့်အားလုံးတွင် ဤဒြပ်ပေါင်းများ၏ ဇီဝစုပုံမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ထို့ကြောင့် ဂေဟစနစ်များ၏ ကျန်းမာရေးကို ထိခိုက်စေနိုင်သည် (Binkova et al., 2000; Srogi, 2007; Quinn et al., 2009)။
PAH များသည် ဇီဝမျိုးစိတ်များသို့ ပျံ့နှံ့သွားသော အရင်းအမြစ်များနှင့် လမ်းကြောင်းများသည် အဓိကအားဖြင့် မြေဆီလွှာ၊ မြေအောက်ရေ၊ မျက်နှာပြင်ရေ၊ သီးနှံများနှင့် လေထုကဲ့သို့သော မတူညီသော ဂေဟစနစ်အစိတ်အပိုင်းများအကြား ရွှေ့ပြောင်းခြင်းနှင့် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများကြောင့်ဖြစ်သည် (Arey နှင့် Atkinson၊ ၂၀၀၃)။ ပုံ ၁ တွင် ဂေဟစနစ်များတွင် မတူညီသော မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော PAH များ၏ အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများနှင့် ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ဇီဝမျိုးစိတ်/လူသားထိတွေ့မှုသို့ ၎င်းတို့၏ လမ်းကြောင်းများကို ပြသထားသည်။ PAH များသည် လေထုညစ်ညမ်းမှု၏ ရလဒ်အနေဖြင့် မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် စုပုံနေပြီး ယာဉ်ထုတ်လွှတ်မှုများ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး မီးခိုးငွေ့များ (ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ လောင်ကျွမ်းခြင်းနှင့် ကိုကင်းထုတ်လုပ်မှု) နှင့် ၎င်းတို့၏ အနည်ထိုင်ခြင်းတို့ကြောင့် စုပုံနေသည်။ ဓာတုအထည်အလိပ်၊ ဆိုးဆေးနှင့် ဆေးများ ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ သစ်သားထိန်းသိမ်းခြင်း၊ ရော်ဘာပြုပြင်ခြင်း၊ ဘိလပ်မြေထုတ်လုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းများ၊ ပိုးသတ်ဆေးထုတ်လုပ်မှုနှင့် စိုက်ပျိုးရေးအသုံးချမှုများသည် ကုန်းနှင့် ရေနေစနစ်များတွင် PAH များ၏ အဓိကရင်းမြစ်များဖြစ်သည် (Bamforth နှင့် Singleton၊ ၂၀၀၅; Wick et al., ၂၀၁၁)။ လေ့လာမှုများအရ ဆင်ခြေဖုံးနှင့် မြို့ပြဒေသများ၊ အဝေးပြေးလမ်းမကြီးများအနီးနှင့် မြို့ကြီးများရှိ မြေဆီလွှာများသည် ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများမှ ထုတ်လွှတ်မှုများ၊ လူနေအိမ်အပူပေးစနစ်၊ လေနှင့် လမ်းယာဉ်ကြောဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးများနှင့် ဆောက်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းများကြောင့် polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) များကို ပိုမိုခံစားရလွယ်ကြောင်း ပြသထားသည် (Suman et al., 2016)။ (၂၀၀၈) ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု၊ လူဝီစီယားနားပြည်နယ်၊ နယူးအော်လင်းမြို့ရှိ လမ်းများအနီးရှိ မြေဆီလွှာရှိ PAHs များသည် 7189 μg/kg အထိ မြင့်မားသော်လည်း ပွင့်လင်းသောနေရာများတွင် 2404 μg/kg သာရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ အလားတူပင် အမေရိကန်မြို့အတော်များများရှိ ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်သည့်နေရာများအနီးရှိ ဒေသများတွင် 300 μg/kg အထိ မြင့်မားသော PAH အဆင့်များကို အစီရင်ခံတင်ပြထားသည် (Kanaly and Harayama, 2000; Bamforth and Singleton, 2005)။ ဒေလီ (Sharma et al., 2008)၊ အာဂရာ (Dubey et al., 2014)၊ မွန်ဘိုင်း (Kulkarni and Venkataraman, 2000) နှင့် ဗီဇာခါပတ်နမ် (Kulkarni et al., 2014) ကဲ့သို့သော အိန္ဒိယမြို့အမျိုးမျိုးမှ မြေဆီလွှာများတွင် PAHs များစွာပါဝင်ကြောင်း သတင်းများထွက်ပေါ်ခဲ့သည်။ အမွှေးနံ့သာဒြပ်ပေါင်းများသည် မြေဆီလွှာအမှုန်အမွှားများ၊ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများနှင့် ရွှံ့စေးသတ္တုဓာတ်များတွင် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ စုပ်ယူနိုင်သောကြောင့် ဂေဟစနစ်တွင် အဓိကကာဗွန်စုပ်ယူရာနေရာများ ဖြစ်လာသည် (Srogi, 2007; Peng et al., 2008)။ ရေနေဂေဟစနစ်များတွင် PAHs များ၏ အဓိကရင်းမြစ်များမှာ မိုးရွာသွန်းမှု (စိုစွတ်/ခြောက်သွေ့သော မိုးရွာသွန်းမှုနှင့် ရေငွေ့)၊ မြို့ပြရေစီးဆင်းမှု၊ စွန့်ပစ်ရေ၊ မြေအောက်ရေပြန်လည်ဖြည့်တင်းမှု စသည်တို့ဖြစ်သည် (Srogi, 2007)။ ပင်လယ်ဂေဟစနစ်များတွင် PAHs ၏ 80% ခန့်သည် မိုးရွာသွန်းမှု၊ ရွှံ့နွံဖွဲ့စည်းမှုနှင့် အညစ်အကြေးစွန့်ထုတ်မှုတို့မှ ဆင်းသက်လာသည်ဟု ခန့်မှန်းရသည် (Motelay-Massei et al., 2006; Srogi, 2007)။ မျက်နှာပြင်ရေ သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများ စွန့်ပစ်ရာနေရာများမှ စွန့်ထုတ်ရည်တွင် PAH များ ပိုမိုပါဝင်မှုသည် နောက်ဆုံးတွင် မြေအောက်ရေထဲသို့ ယိုစိမ့်သွားပြီး တောင်နှင့် အရှေ့တောင်အာရှရှိ လူဦးရေ၏ 70% ကျော်သည် မြေအောက်ရေကို သောက်သုံးကြသောကြောင့် အဓိကပြည်သူ့ကျန်းမာရေးကို ခြိမ်းခြောက်မှုတစ်ခုဖြစ်လာသည် (Duttagupta et al., 2019)။ အိန္ဒိယနိုင်ငံ၊ အနောက်ဘင်္ဂလားမှ မြစ် (32) နှင့် မြေအောက်ရေ (235) ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများအပေါ် Duttagupta et al. (2020) မှ မကြာသေးမီက ပြုလုပ်ခဲ့သော လေ့လာမှုတစ်ခုအရ မြို့ပြနေထိုင်သူ 53% နှင့် ကျေးလက်နေထိုင်သူ 44% (စုစုပေါင်းနေထိုင်သူ 20 သန်း) ခန့်သည် naphthalene (4.9–10.6 μg/L) နှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာပစ္စည်းများနှင့် ထိတွေ့နိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ မြေအသုံးပြုမှုပုံစံအမျိုးမျိုးနှင့် မြေအောက်ရေထုတ်ယူမှု တိုးလာခြင်းသည် မြေအောက်ရေတွင် မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော PAH များ၏ ဒေါင်လိုက်သယ်ယူပို့ဆောင်မှု (advection) ကို ထိန်းချုပ်သည့် အဓိကအချက်များဖြစ်သည်ဟု ယူဆရသည်။ စိုက်ပျိုးရေးရေစီးဆင်းမှု၊ မြူနီစပယ်နှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ရေဆိုးစွန့်ပစ်မှုများနှင့် အစိုင်အခဲစွန့်ပစ်ပစ္စည်း/အမှိုက်စွန့်ပစ်မှုများသည် မြစ်ဝှမ်းများနှင့် မြေအောက်အနည်အနှစ်များတွင် PAH များကြောင့် ထိခိုက်ခံရကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ လေထုမိုးရွာသွန်းမှုသည် PAH ညစ်ညမ်းမှုကို ပိုမိုဆိုးရွားစေသည်။ PAH များနှင့် ၎င်းတို့၏ အယ်ကာလ်ဆင်းသက်လာမှုများ (စုစုပေါင်း ၅၁ ခု) မြင့်မားစွာပါဝင်မှုကို ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ မြစ်များ/ရေဝေရေလဲဒေသများတွင် အစီရင်ခံတင်ပြထားပြီး၊ ဥပမာ Fraser မြစ်၊ Louan မြစ်၊ Denso မြစ်၊ Missouri မြစ်၊ Anacostia မြစ်၊ Ebro မြစ်နှင့် Delaware မြစ် (Yunker et al., 2002; Motelay-Massei et al., 2006; Li et al., 2010; Amoako et al., 2011; Kim et al., 2018)။ ဂင်္ဂါမြစ်ဝှမ်းရှိ အနည်အနှစ်များတွင် naphthalene နှင့် phenanthrene တို့သည် အရေးအကြီးဆုံးဖြစ်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည် (နမူနာ ၇၀% တွင် တွေ့ရှိရသည်) (Duttagupta et al., 2019)။ ထို့အပြင်၊ သောက်သုံးရေတွင် ကလိုရင်းဓာတ်ပါဝင်ခြင်းသည် အဆိပ်အတောက်ဖြစ်စေသော အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်သော နှင့် ကလိုရင်းပါဝင်သော PAH များ ဖွဲ့စည်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ကြောင်း လေ့လာမှုများက ပြသထားသည် (Manoli နှင့် Samara, 1999)။ PAH များသည် ညစ်ညမ်းသောမြေဆီလွှာ၊ မြေအောက်ရေနှင့် မိုးရေများမှ အပင်များက စုပ်ယူခြင်းကြောင့် ကောက်ပဲသီးနှံများ၊ သစ်သီးဝလံများနှင့် ဟင်းသီးဟင်းရွက်များတွင် စုပုံလာပါသည် (Fismes et al., 2002)။ ငါး၊ မုတ်ကောင်၊ ခရုခွံနှင့် ပုစွန်ကဲ့သို့သော ရေနေသတ္တဝါများစွာသည် ညစ်ညမ်းသော အစားအစာနှင့် ပင်လယ်ရေကို စားသုံးခြင်းအပြင် တစ်ရှူးများနှင့် အရေပြားမှတစ်ဆင့် PAH များဖြင့် ညစ်ညမ်းနေကြပါသည် (Mackay and Fraser, 2000)။ မီးကင်ခြင်း၊ ကင်ခြင်း၊ ဆေးလိပ်သောက်ခြင်း၊ ကြော်ခြင်း၊ အခြောက်ခံခြင်း၊ ဖုတ်ခြင်းနှင့် မီးသွေးဖြင့်ချက်ပြုတ်ခြင်းကဲ့သို့သော ချက်ပြုတ်/ပြုပြင်နည်းများသည်လည်း အစားအစာတွင် PAH များစွာပါဝင်စေနိုင်သည်။ ၎င်းသည် ဆေးလိပ်သောက်သည့်ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု၊ ဖီနောလစ်/အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ပါဝင်မှု၊ ချက်ပြုတ်နည်း၊ အပူပေးစက်အမျိုးအစား၊ အစိုဓာတ်ပါဝင်မှု၊ အောက်ဆီဂျင်ထောက်ပံ့မှုနှင့် လောင်ကျွမ်းသည့်အပူချိန်တို့ပေါ်တွင် အဓိကမူတည်ပါသည် (Guillén et al., 2000; Gomes et al., 2013)။ ပိုလီဆိုက်ကလစ် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် (PAHs) များကိုလည်း နို့တွင် ပြင်းအားအမျိုးမျိုး (0.75–2.1 mg/L) ဖြင့် တွေ့ရှိရပါသည် (Girelli et al., 2014)။ ဤ PAH များ အစားအစာတွင် စုပုံခြင်းသည် အစားအစာ၏ ရူပ-ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင်လည်း မူတည်သော်လည်း ၎င်းတို့၏ အဆိပ်သင့်စေသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများသည် ဇီဝကမ္မဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များ၊ ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ လှုပ်ရှားမှု၊ စုပ်ယူမှု၊ ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ခန္ဓာကိုယ် ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ဆက်စပ်နေသည် (Mechini et al., 2011)။
polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) များ၏ အဆိပ်သင့်မှုနှင့် အန္တရာယ်ရှိသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ကြာမြင့်စွာကတည်းက သိရှိထားပြီးဖြစ်သည် (Cherniglia၊ ၁၉၈၄)။ မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော polycyclic aromatic hydrocarbons (LMW-PAHs) (ကွင်းနှစ်ခုမှသုံးခုအထိ) သည် DNA၊ RNA နှင့် ပရိုတင်းများကဲ့သို့သော မက်ခရိုမော်လီကျူးအမျိုးမျိုးနှင့် covalently ချိတ်ဆက်နိုင်ပြီး ကင်ဆာဖြစ်စေနိုင်သည် (Santarelli et al., ၂၀၀၈)။ ၎င်းတို့၏ hydrophobic သဘောသဘာဝကြောင့် ၎င်းတို့ကို lipid အမြှေးပါးများဖြင့် ခွဲထားသည်။ လူသားများတွင် cytochrome P450 monooxygenases သည် PAHs များကို epoxides အဖြစ်သို့ အောက်ဆီဒေးရှင်းလုပ်သည်၊ ၎င်းတို့အချို့သည် အလွန်ဓာတ်ပြုမှုပြင်းထန်သည် (ဥပမာ baediol epoxide) နှင့် ပုံမှန်ဆဲလ်များကို malignant ဆဲလ်များအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲစေနိုင်သည် (Marston et al., ၂၀၀၁)။ ထို့အပြင်၊ quinones၊ phenols၊ epoxides၊ diols စသည်တို့ကဲ့သို့သော PAHs များ၏ အသွင်ပြောင်းထုတ်ကုန်များသည် မိခင်ဒြပ်ပေါင်းများထက် ပိုမိုအဆိပ်သင့်စေသည်။ PAH အချို့နှင့် ၎င်းတို့၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများသည် ဇီဝဖြစ်စဉ်တွင် ဟော်မုန်းများနှင့် အင်ဇိုင်းအမျိုးမျိုးကို ထိခိုက်စေနိုင်ပြီး ကြီးထွားမှု၊ ဗဟိုအာရုံကြောစနစ်၊ မျိုးပွားမှုနှင့် ကိုယ်ခံအားစနစ်များကို ဆိုးကျိုးသက်ရောက်စေနိုင်သည် (Swetha and Phale, 2005; Vamsee-Krishna et al., 2006; Oostingh et al., 2008)။ မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော PAH များကို ရေတိုထိတွေ့ခြင်းသည် ပန်းနာရင်ကျပ်ရောဂါရှိသူများတွင် အဆုတ်လုပ်ဆောင်ချက်ချို့ယွင်းခြင်းနှင့် သွေးခဲခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေပြီး အရေပြား၊ အဆုတ်၊ ဆီးအိမ်နှင့် အစာအိမ်နှင့်အူလမ်းကြောင်းကင်ဆာများ ဖြစ်နိုင်ခြေကို တိုးစေကြောင်း သတင်းပို့ထားသည် (Olsson et al., 2010; Diggs et al., 2011)။ တိရစ္ဆာန်လေ့လာမှုများအရ PAH ထိတွေ့မှုသည် မျိုးပွားလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ဖွံ့ဖြိုးမှုကို ဆိုးကျိုးသက်ရောက်စေနိုင်ပြီး မျက်စိတိမ်၊ ကျောက်ကပ်နှင့် အသည်းပျက်စီးခြင်းနှင့် အသားဝါခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်ကြောင်းလည်း ပြသထားသည်။ diols၊ epoxides၊ quinones နှင့် free radicals (cations) ကဲ့သို့သော PAH ဇီဝပြောင်းလဲမှုထုတ်ကုန်အမျိုးမျိုးသည် DNA adducts များကို ဖွဲ့စည်းကြောင်း ပြသထားသည်။ တည်ငြိမ်သော adducts များသည် DNA ပွားများခြင်းယန္တရားကို ပြောင်းလဲစေကြောင်း ပြသထားပြီး၊ မတည်ငြိမ်သော adducts များသည် DNA (အဓိကအားဖြင့် adenine နှင့် တစ်ခါတစ်ရံ guanine) ကို သန့်စင်စေနိုင်သည်; နှစ်မျိုးလုံးသည် မျိုးရိုးဗီဇပြောင်းလဲမှုများကို ဦးတည်စေသော အမှားများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည် (Schweigert et al. 2001)။ ထို့အပြင်၊ quinones (benzo-/pan-) သည် reactive oxygen species (ROS) ကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး DNA နှင့် အခြား macromolecules များကို အသက်အန္တရာယ်ရှိသော ပျက်စီးမှုဖြစ်စေပြီး တစ်ရှူးလုပ်ဆောင်ချက်/ရှင်သန်နိုင်မှုကို ထိခိုက်စေသည် (Ewa and Danuta 2017)။ pyrene၊ biphenyl နှင့် naphthalene တို့၏ နည်းပါးသော ပါဝင်မှုများကို ရေရှည်ထိတွေ့ခြင်းသည် စမ်းသပ်တိရစ္ဆာန်များတွင် ကင်ဆာဖြစ်စေကြောင်း သတင်းပို့ထားသည် (Diggs et al. 2012)။ ၎င်းတို့၏ အသက်အန္တရာယ်ရှိသော အဆိပ်သင့်မှုကြောင့်၊ ထိခိုက်ခံရသော/ညစ်ညမ်းသောနေရာများမှ ဤ PAHs များကို သန့်ရှင်းရေး/ဖယ်ရှားခြင်းသည် ဦးစားပေးဖြစ်သည်။
ညစ်ညမ်းနေသောနေရာများ/ပတ်ဝန်းကျင်မှ PAH များကို ဖယ်ရှားရန် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးကို အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ မီးရှို့ခြင်း၊ ကလိုရင်းဓာတ်ဖယ်ရှားခြင်း၊ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ဓာတ်တိုးခြင်း၊ ပြုပြင်ခြင်းနှင့် ပျော်ရည်ထုတ်ယူခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အဆိပ်သင့် ဘေးထွက်ပစ္စည်းများ ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ လုပ်ငန်းစဉ်ရှုပ်ထွေးမှု၊ ဘေးကင်းရေးနှင့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းဆိုင်ရာ ပြဿနာများ၊ ထိရောက်မှုနည်းပါးခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း အပါအဝင် အားနည်းချက်များစွာရှိသည်။ သို့သော်၊ အဏုဇီဝဇီဝပြိုကွဲခြင်း (ဇီဝပြန်လည်ထူထောင်ရေးဟုခေါ်သည်) သည် သန့်စင်သောယဉ်ကျေးမှုများ သို့မဟုတ် ကိုလိုနီပုံစံဖြင့် အဏုဇီဝများကို အသုံးပြုခြင်းပါဝင်သည့် အလားအလာကောင်းသော အခြားနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်ပြီး၊ ကျူးကျော်ခြင်းမရှိ၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး ရေရှည်တည်တံ့သည်။ ဇီဝပြန်လည်ထူထောင်ရေးကို ထိခိုက်သောနေရာ (နေရာတွင်း) သို့မဟုတ် အထူးပြင်ဆင်ထားသောနေရာ (နေရာပြင်ပ) တွင် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး ထို့ကြောင့် ရိုးရာရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုနည်းလမ်းများထက် ပိုမိုရေရှည်တည်တံ့သော ပြန်လည်ထူထောင်ရေးနည်းလမ်းအဖြစ် သတ်မှတ်ခံရသည် (Juhasz and Naidu, 2000; Andreoni and Gianfreda, 2007; Megharaj et al., 2011; Phale et al., 2020; Sarkar et al., 2020)။
အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းမှုများ ပြိုကွဲခြင်းတွင် ပါဝင်သော အဏုဇီဝဇီဝဖြစ်စဉ်အဆင့်များကို နားလည်ခြင်းသည် ဂေဟဗေဒနှင့် ပတ်ဝန်းကျင် ရေရှည်တည်တံ့မှုအတွက် ကြီးမားသော သိပ္ပံနည်းကျနှင့် စီးပွားရေးဆိုင်ရာ သက်ရောက်မှုများ ရှိပါသည်။ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ကာဗွန် (C) ၂.၁ × ၁၀၁၈ ဂရမ်ကို ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ အနည်အနှစ်များနှင့် အော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများ (ဆိုလိုသည်မှာ ရေနံ၊ သဘာဝဓာတ်ငွေ့နှင့် ကျောက်မီးသွေး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများ) တွင် သိုလှောင်ထားပြီး ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ကာဗွန်စက်ဝန်းတွင် သိသာထင်ရှားသော ပံ့ပိုးကူညီမှုတစ်ခု ဖြစ်စေပါသည်။ သို့သော် လျင်မြန်စွာ စက်မှုထွန်းကားလာမှု၊ ရုပ်ကြွင်းလောင်စာ ထုတ်ယူမှုနှင့် လူသားများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်များသည် ဤလစ်သိုစဖီးယားကာဗွန်ရေလှောင်ကန်များကို လျော့နည်းစေပြီး အော်ဂဲနစ်ကာဗွန် (ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများအဖြစ်) ၅.၅ × ၁၀၁၅ ဂရမ်ကို နှစ်စဉ် လေထုထဲသို့ ထုတ်လွှတ်နေသည် (Gonzalez-Gaya et al., ၂၀၁၉)။ ဤအော်ဂဲနစ်ကာဗွန်အများစုသည် အနည်အနှစ်ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ သယ်ယူပို့ဆောင်ခြင်းနှင့် ရေစီးကြောင်းများမှတစ်ဆင့် ကုန်းနှင့် ရေနေဂေဟစနစ်များသို့ ဝင်ရောက်သည်။ ထို့အပြင် ပလတ်စတစ်၊ ပလတ်စတစ်စေးများနှင့် ပလတ်စတစ်တည်ငြိမ်စေသည့်ပစ္စည်းများ (phthalates နှင့် ၎င်းတို့၏ isomers) ကဲ့သို့သော ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများမှ ရရှိသော ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ညစ်ညမ်းပစ္စည်းအသစ်များသည် ရေနေ၊ မြေဆီလွှာနှင့် ရေနေဂေဟစနစ်များနှင့် ၎င်းတို့၏ ဇီဝမျိုးစိတ်များကို ပြင်းထန်စွာ ညစ်ညမ်းစေပြီး ကမ္ဘာ့ရာသီဥတုအန္တရာယ်များကို ပိုမိုဆိုးရွားစေသည်။ မြောက်အမေရိကနှင့် အရှေ့တောင်အာရှကြားရှိ ပစိဖိတ်သမုဒ္ဒရာတွင် polyethylene terephthalate (PET) မှရရှိသော မိုက်ခရိုပလတ်စတစ်အမျိုးအစားအမျိုးမျိုး၊ နာနိုပလတ်စတစ်များ၊ ပလတ်စတစ်အပိုင်းအစများနှင့် ၎င်းတို့၏ အဆိပ်သင့် monomer ထုတ်ကုန်များသည် polyethylene terephthalate (PET) မှရရှိသော အမျိုးမျိုးသော မိုက်ခရိုပလတ်စတစ်များ၊ နာနိုပလတ်စတစ်များ၊ ပလတ်စတစ်အပိုင်းအစများနှင့် ၎င်းတို့၏ အဆိပ်သင့် monomer ထုတ်ကုန်များသည် “ပစိဖိတ်အမှိုက်ပုံကြီး” ကို ဖွဲ့စည်းပြီး ရေနေသတ္တဝါများကို ထိခိုက်စေသည် (Newell et al., 2020)။ သိပ္ပံနည်းကျလေ့လာမှုများအရ ထိုကဲ့သို့သော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ/စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို မည်သည့်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများဖြင့်မျှ ဖယ်ရှားရန် မဖြစ်နိုင်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။ ဤအခြေအနေတွင် အသုံးဝင်ဆုံး အဏုဇီဝများသည် ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်၊ ဓာတုစွမ်းအင်နှင့် အခြားအဆိပ်မရှိသော ဘေးထွက်ပစ္စည်းများအဖြစ် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေနိုင်သော အဏုဇီဝဇီဝကမ္မဖြစ်စဉ်များ (H, O, N, S, P, Fe, etc.) သို့ နောက်ဆုံးတွင် ဝင်ရောက်စေနိုင်သော အရာများဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် အမွှေးနံ့သာရှိသော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ သတ္တုဓာတ်များ ပေါင်းစပ်ခြင်း၏ အဏုဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဂေဟဗေဒနှင့် ၎င်း၏ ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းချုပ်မှုကို နားလည်ခြင်းသည် အဏုဇီဝကာဗွန်စက်ဝန်း၊ အသားတင်ကာဗွန်ဘတ်ဂျက်နှင့် အနာဂတ်ရာသီဥတုအန္တရာယ်များကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။ ပတ်ဝန်းကျင်မှ ထိုကဲ့သို့သော ဒြပ်ပေါင်းများကို ဖယ်ရှားရန် အရေးတကြီးလိုအပ်ချက်ကြောင့် သန့်ရှင်းသောနည်းပညာများကို အာရုံစိုက်သော ဂေဟစနစ်စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုး ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။ တနည်းအားဖြင့် ဂေဟစနစ်များတွင် စုပုံနေသော စက်မှုစွန့်ပစ်ပစ္စည်း/စွန့်ပစ်ဓာတုပစ္စည်းများကို တန်ဖိုးမြှင့်တင်ခြင်း (ဆိုလိုသည်မှာ စွန့်ပစ်ပစ္စည်းမှ ချမ်းသာကြွယ်ဝမှုသို့ ချဉ်းကပ်မှု) ကို စက်ဝိုင်းစီးပွားရေးနှင့် ရေရှည်တည်တံ့သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုရည်မှန်းချက်များ၏ အဓိကအချက်များထဲမှ တစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်သည် (Close et al., 2012)။ ထို့ကြောင့်၊ ဤအလားအလာရှိသော ယိုယွင်းပျက်စီးမှုကိုယ်စားလှယ်လောင်းများ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်၊ အင်ဇိုင်းဆိုင်ရာနှင့် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ ရှုထောင့်များကို နားလည်ခြင်းသည် ထိုကဲ့သို့သော အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းမှုများကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် ဇီဝပြန်လည်ကောင်းမွန်စေခြင်းအတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။
အမွှေးနံ့သာရှိသော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများစွာထဲတွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် နက်ဖ်သလင်းနှင့် အစားထိုးနက်ဖ်သလင်းကဲ့သို့သော မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်း PAH များကို အထူးဂရုပြုပါသည်။ ဤဒြပ်ပေါင်းများသည် ရေနံမှရရှိသော လောင်စာများ၊ အထည်အလိပ်ဆိုးဆေးများ၊ စားသုံးသူထုတ်ကုန်များ၊ ပိုးသတ်ဆေးများ (ပိုးသတ်ဆေးနှင့် အင်းဆက်ပိုးသတ်ဆေးများ)၊ ပလတ်စတစ်ဆာဂျရီများနှင့် တန်နင်များ၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်ပြီး ထို့ကြောင့် ဂေဟစနစ်များစွာတွင် ပျံ့နှံ့နေပါသည် (Preuss et al., 2003)။ မကြာသေးမီက အစီရင်ခံစာများအရ ရေလွှာအနည်အနှစ်များ၊ မြေအောက်ရေနှင့် မြေအောက်မြေဆီလွှာများ၊ ဗာဒို့စ်ဇုန်များနှင့် မြစ်ကြမ်းပြင်များတွင် နက်ဖ်သလင်းပါဝင်မှု စုပုံလာခြင်းကို မီးမောင်းထိုးပြထားပြီး ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ၎င်း၏ဇီဝစုပုံလာမှုကို ညွှန်ပြနေသည် (Duttagupta et al., 2019, 2020)။ ဇယား ၂ တွင် နက်ဖ်သလင်းနှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာပစ္စည်းများ၏ ရူပဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ၊ အသုံးချမှုများနှင့် ကျန်းမာရေးဆိုင်ရာ အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားပါသည်။ အခြား မော်လီကျူးအလေးချိန်မြင့် PAH များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက naphthalene နှင့် ၎င်း၏ derivative များသည် hydrophobic နည်းပြီး ရေတွင် ပိုမိုပျော်ဝင်ကာ ဂေဟစနစ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ဖြန့်ဝေထားသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို PAH များ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်၊ မျိုးရိုးဗီဇနှင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ မတူကွဲပြားမှုကို လေ့လာရန် မော်ဒယ် substrates အဖြစ် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ အဏုဇီဝ အများအပြားသည် naphthalene နှင့် ၎င်း၏ derivative များကို ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေနိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းများ၊ အင်ဇိုင်းများနှင့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းဆိုင်ရာ အင်္ဂါရပ်များအကြောင်း ပြည့်စုံသော အချက်အလက်များ ရရှိနိုင်ပါသည် (Mallick et al., 2011; Phale et al., 2019, 2020)။ ထို့အပြင် naphthalene နှင့် ၎င်း၏ derivative များကို ၎င်းတို့၏ များပြားမှုနှင့် ဇီဝရရှိနိုင်မှု မြင့်မားခြင်းကြောင့် ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှု အကဲဖြတ်ရန်အတွက် prototype ဒြပ်ပေါင်းများအဖြစ် သတ်မှတ်ထားသည်။ အမေရိကန် ပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေးအေဂျင်စီ၏ ခန့်မှန်းချက်အရ naphthalene ၏ ပျမ်းမျှအဆင့်သည် စီးကရက်ငွေ့မှ ကုဗမီတာလျှင် 5.19 μg ရှိပြီး အဓိကအားဖြင့် မပြည့်စုံသော လောင်ကျွမ်းမှုကြောင့်ဖြစ်ပြီး ဘေးထွက်မီးခိုးမှ 7.8 မှ 46 μg ရှိပြီး creosote နှင့် naphthalene ထိတွေ့မှုသည် 100 မှ 10,000 ဆ ပိုများသည် (Preuss et al. 2003)။ အထူးသဖြင့် နက်ဖ်သလင်းသည် မျိုးစိတ်၊ ဒေသနှင့် လိင်အလိုက် အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ အဆိပ်သင့်မှုနှင့် ကင်ဆာဖြစ်စေနိုင်မှုရှိကြောင်း တွေ့ရှိရသည်။ တိရစ္ဆာန်လေ့လာမှုများအပေါ် အခြေခံ၍ အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာ ကင်ဆာရောဂါသုတေသနအေဂျင်စီ (IARC) သည် နက်ဖ်သလင်းကို “လူသားများတွင် ကင်ဆာဖြစ်စေနိုင်သော ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော” (အုပ်စု 2B)1 အဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်။ အစားထိုးနက်ဖ်သလင်းများကို အဓိကအားဖြင့် ရှူရှိုက်ခြင်း သို့မဟုတ် ပါးစပ်ဖြင့် ထိုးသွင်းခြင်းဖြင့် အဆုတ်တစ်သျှူးများ ထိခိုက်ဒဏ်ရာရစေပြီး ကြွက်များနှင့် ကြွက်များတွင် အဆုတ်အကျိတ်များ ဖြစ်ပွားမှုကို တိုးစေသည် (အမျိုးသားအဆိပ်ဗေဒအစီအစဉ် ၂)။ ပြင်းထန်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုများတွင် ပျို့အန်ခြင်း၊ အော့အန်ခြင်း၊ ဝမ်းဗိုက်နာကျင်ခြင်း၊ ဝမ်းလျှောခြင်း၊ ခေါင်းကိုက်ခြင်း၊ စိတ်ရှုပ်ထွေးခြင်း၊ ချွေးထွက်များခြင်း၊ ဖျားခြင်း၊ နှလုံးခုန်မြန်ခြင်း စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ broad-spectrum carbamate ပိုးသတ်ဆေး carbaryl (1-naphthyl N-methylcarbamate) သည် ရေနေကျောရိုးမဲ့သတ္တဝါများ၊ ကုန်းနေရေနေသတ္တဝါများ၊ ပျားများနှင့် လူသားများအတွက် အဆိပ်သင့်စေပြီး acetylcholinesterase ကို ဟန့်တားကာ ሽባဖြစ်စေကြောင်း ပြသထားသည် (Smulders et al., 2003; Bulen and Distel, 2011)။ ထို့ကြောင့် ညစ်ညမ်းနေသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုဗျူဟာများ တီထွင်ရာတွင် အဏုဇီဝပျက်စီးခြင်း၊ မျိုးရိုးဗီဇထိန်းညှိခြင်း၊ အင်ဇိုင်းနှင့် ဆဲလ်ဓာတ်ပြုမှုများ၏ ယန္တရားများကို နားလည်ခြင်းသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။
ဇယား ၂။ နက်ဖ်သလင်းနှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာသော ဒြပ်ပေါင်းများ၏ ရူပ-ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများ၊ အသုံးပြုပုံများ၊ ခွဲခြားသတ်မှတ်နည်းလမ်းများနှင့် ဆက်စပ်ရောဂါများအကြောင်း အသေးစိတ်အချက်အလက်များ။
ညစ်ညမ်းသောနေရာများတွင်၊ hydrophobic နှင့် lipophilic aromatic pollutants များသည် အမြှေးပါး fluidity၊ အမြှေးပါး permeability၊ lipid bilayer ရောင်ရမ်းခြင်း၊ စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းမှု (အီလက်ထရွန်သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးကွင်းဆက်/ပရိုတွန်လှုံ့ဆော်အား) တွင်ပြောင်းလဲမှုများနှင့် အမြှေးပါးနှင့်ဆက်စပ်သောပရိုတိန်းများ၏လှုပ်ရှားမှုကဲ့သို့သော ပတ်ဝန်းကျင် microbiome (အသိုက်အဝန်း) အပေါ် ဆဲလ်အကျိုးသက်ရောက်မှုအမျိုးမျိုးကို ဖြစ်စေနိုင်သည် (Sikkema et al., 1995)။ ထို့အပြင်၊ catechols နှင့် quinones ကဲ့သို့သော ပျော်ဝင်နိုင်သော အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများသည် reactive oxygen species (ROS) ကိုထုတ်လုပ်ပြီး DNA နှင့် ပရိုတိန်းများဖြင့် adducts များကိုဖွဲ့စည်းသည် (Penning et al., 1999)။ ထို့ကြောင့်၊ ဂေဟစနစ်များတွင် ထိုကဲ့သို့သောဒြပ်ပေါင်းများပေါများခြင်းသည် microbial အသိုက်အဝန်းများအပေါ် စုပ်ယူမှု/သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး၊ ဆဲလ်အတွင်းပြောင်းလဲမှု၊ စုပ်ယူခြင်း/အသုံးချမှုနှင့် compartmentalization အပါအဝင် ဇီဝကမ္မဗေဒအဆင့်အမျိုးမျိုးတွင် ထိရောက်သော degraders များဖြစ်လာစေရန် ရွေးချယ်ဖိအားပေးသည်။
Ribosomal Database Project-II (RDP-II) ကို ရှာဖွေမှုအရ naphthalene သို့မဟုတ် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာသော ပစ္စည်းများ ညစ်ညမ်းနေသော မီဒီယာ သို့မဟုတ် ကြွယ်ဝစေသော ယဉ်ကျေးမှုများမှ ဘက်တီးရီးယားမျိုးစိတ် စုစုပေါင်း ၉၂၆ မျိုး ခွဲထုတ်ထားကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Proteobacteria အုပ်စုသည် ကိုယ်စားလှယ်အရေအတွက် အများဆုံး (n = 755)၊ ထို့နောက် Firmicutes (52), Bacteroidetes (43), Actinobacteria (39), Tenericutes (10) နှင့် အမျိုးအစားမခွဲခြားထားသော ဘက်တီးရီးယား (8) တို့ အသီးသီး လိုက်ပါသွားသည် (ပုံ ၂)။ γ-Proteobacteria (Pseudomonadales နှင့် Xanthomonadales) ၏ ကိုယ်စားလှယ်များသည် G+C ပါဝင်မှု မြင့်မားသော Gram-negative အုပ်စုအားလုံး (54%) ကို လွှမ်းမိုးထားပြီး Clostridiales နှင့် Bacillales (30%) တို့သည် G+C ပါဝင်မှု နည်းပါးသော Gram-positive အုပ်စုများ ဖြစ်သည်။ Pseudomonas (အများဆုံးအရေအတွက်၊ မျိုးစိတ် ၃၃၈ မျိုး) သည် naphthalene နှင့် ၎င်း၏ methyl derivatives များကို ညစ်ညမ်းသော ဂေဟစနစ်အမျိုးမျိုး (ကျောက်မီးသွေးကတ္တရာ၊ ရေနံ၊ ရေနံစိမ်း၊ ရွှံ့နွံ၊ ရေနံယိုဖိတ်မှု၊ ရေဆိုး၊ အော်ဂဲနစ်စွန့်ပစ်ပစ္စည်းနှင့် မြေဖို့ခြင်း) တွင်သာမက မပျက်စီးသေးသော ဂေဟစနစ်များ (မြေဆီလွှာ၊ မြစ်များ၊ အနည်အနှစ်များနှင့် မြေအောက်ရေ) တွင်ပါ ပြိုကွဲစေနိုင်ကြောင်း သတင်းပို့ထားသည် (ပုံ ၂)။ ထို့အပြင်၊ ဤဒေသအချို့၏ ကြွယ်ဝမှုလေ့လာမှုများနှင့် metagenomic ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ မပြုစုပျိုးထောင်ရသေးသော Legionella နှင့် Clostridium မျိုးစိတ်များသည် ပြိုကွဲနိုင်စွမ်းရှိနိုင်ကြောင်း ဖော်ထုတ်တွေ့ရှိခဲ့ပြီး လမ်းကြောင်းအသစ်များနှင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ ကွဲပြားမှုများကို လေ့လာရန် ဤဘက်တီးရီးယားများကို ပြုစုပျိုးထောင်ရန် လိုအပ်ကြောင်း ညွှန်ပြနေသည်။
ပုံ ၂။ နက်ဖ်သလင်းနှင့် နက်ဖ်သလင်း ဆင်းသက်လာမှုများ ညစ်ညမ်းနေသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ဘက်တီးရီးယား ကိုယ်စားလှယ်များ၏ အမျိုးအစားခွဲခြားသတ်မှတ်ခြင်းဆိုင်ရာ ကွဲပြားမှုနှင့် ဂေဟဗေဒဆိုင်ရာ ဖြန့်ဖြူးမှု။
အမျိုးမျိုးသော အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် ပြိုကွဲစေသော အဏုဇီဝပိုးမွှားများတွင် အများစုသည် နက်ဖ်သလင်းကို ကာဗွန်နှင့် စွမ်းအင်၏ တစ်ခုတည်းသော အရင်းအမြစ်အဖြစ် ပြိုကွဲစေနိုင်သည်။ နက်ဖ်သလင်း ဇီဝဖြစ်စဉ်တွင် ပါဝင်သော အဖြစ်အပျက်များ၏ အစီအစဉ်ကို Pseudomonas sp အတွက် ဖော်ပြခဲ့ပြီးဖြစ်သည်။ (မျိုးကွဲများ- NCIB 9816-4၊ G7၊ AK-5၊ PMD-1 နှင့် CSV86)၊ Pseudomonas stutzeri AN10၊ Pseudomonas fluorescens PC20 နှင့် အခြားမျိုးကွဲများ (ND6 နှင့် AS1) (Mahajan et al., 1994; Resnick et al., 1996; Annweiler et al., 2000; Basu et al., 2003; Dennis နှင့် Zylstra, 2004; Sota et al., 2006; ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို မော်လီကျူးအောက်ဆီဂျင်ကို အခြားအလွှာအဖြစ် အသုံးပြု၍ နက်ဖသလင်း၏ အမွှေးနံ့သာကွင်းများထဲမှ တစ်ခု၏ အောက်ဆီဒေးရှင်းကို အရှိန်မြှင့်ပေးပြီး နက်ဖသလင်းကို cis-naphthalenediol အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးသည့် များစွာသော အစိတ်အပိုင်း dioxygenase [naphthalene dioxygenase (NDO)၊ လက်စွပ် hydroxylating dioxygenase] ဖြင့် စတင်သည် (ပုံ ၃)။ Cis-dihydrodiol ကို 1,2-dihydroxynaphthalene အဖြစ် ပြောင်းလဲသည် ဒီဟိုက်ဒရိုဂျီနေ့စ်။ လက်စွပ်ခွဲဒိုင်အောက်ဆီဂျင်နေ့စ်၊ 1,2-dihydroxynaphthalene dioxygenase (12DHNDO) သည် 1,2-dihydroxynaphthalene ကို 2-hydroxychromene-2-carboxylic acid အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ အင်ဇိုင်းဆိုင်ရာ cis-trans isomerization သည် trans-o-hydroxybenzylidenepyruvate ကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး ၎င်းကို hydratase aldolase မှ salicylic aldehyde နှင့် pyruvate အဖြစ်သို့ ပိုင်းခြားသည်။ အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ် pyruvate သည် naphthalene ကာဗွန်အရိုးစုမှ ရရှိပြီး ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းသို့ ဦးတည်သော ပထမဆုံး C3 ဒြပ်ပေါင်းဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ NAD+-မှီခိုသော salicylaldehyde dehydrogenase သည် salicylaldehyde ကို salicylic acid အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ဤအဆင့်တွင် ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို naphthalene ပြိုကွဲခြင်း၏ “အပေါ်ပိုင်းလမ်းကြောင်း” ဟုခေါ်သည်။ ဤလမ်းကြောင်းသည် naphthalene ပြိုကွဲစေသော ဘက်တီးရီးယားအများစုတွင် အလွန်အဖြစ်များသည်။ သို့သော်၊ ခြွင်းချက်အနည်းငယ်ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အပူပြင်းသော Bacillus hamburgii 2 တွင် naphthalene ပြိုကွဲခြင်းကို naphthalene မှ စတင်သည်။ 2,3-dioxygenase သည် 2,3-dihydroxynaphthalene (Annweiler et al., 2000) ကို ဖွဲ့စည်းရန်။
ပုံ ၃။ နက်ဖ်သလင်း၊ မီသိုင်းနက်ဖ်သလင်း၊ နက်ဖ်သိုအစ်အက်ဆစ် နှင့် ကာဘာရယ် ပြိုကွဲခြင်း လမ်းကြောင်းများ။ စက်ဝိုင်းပုံ နံပါတ်များသည် နက်ဖ်သလင်း နှင့် ၎င်း၏ ဆင်းသက်လာသော အရာများကို နောက်ဆက်တွဲ ထုတ်ကုန်များအဖြစ် အဆက်မပြတ် ပြောင်းလဲပေးခြင်းအတွက် တာဝန်ရှိသော အင်ဇိုင်းများကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ၁ — နက်ဖ်သလင်း ဒိုင်အောက်ဆီဂျင်နေ့စ် (NDO); ၂၊ cis-dihydrodiol dehydrogenase; ၃၊ ၁,၂-dihydroxynaphthalene dioxygenase; ၄၊ ၂-ဟိုက်ဒရောက်စီခရိုးနီး-၂-ကာဘောက်ဆီလစ် အက်ဆစ် အိုင်ဆိုမာရေ့စ်; ၅၊ trans-O-hydroxybenzylidenepyruvate hydratase aldolase; ၆၊ salicylaldehyde dehydrogenase; ၇၊ salicylate 1-hydroxylase; ၈၊ catechol 2,3-dioxygenase (C23DO); ၉၊ ၂-ဟိုက်ဒရောက်စီမြူကိုနိတ် ဆီမီလ်ဒီဟိုက်ဒရောက်စီနေ့စ်; ၁၀၊ ၂-oxopent-4-enoate hydratase; ၁၁၊ ၄-ဟိုက်ဒရောက်စီ-၂-oxopentanoate aldolase; ၁၂၊ အက်စီတယ်ဒီဟိုက် ဒီဟိုက်ဒရိုဂျီနေ့စ်; ၁၃၊ ကက်သိုလ်-၁,၂-ဒိုင်အောက်ဆီဂျီနေ့စ် (C12DO); ၁၄၊ မြူကိုနိတ် ဆိုက်ကလိုအိုင်ဆိုမာရေ့စ်; ၁၅၊ မြူကိုနိုလက်တုန်း ဒယ်လ်တာ-အိုင်ဆိုမာရေ့စ်; ၁၆၊ ဘီတာ-ကီတိုအက်ဒီပါတီနိုလက်တုန်း ဟိုက်ဒရိုလေ့စ်; ၁၇၊ ဘီတာ-ကီတိုအက်ဒီပိတ် ဆက်စီနိုင်းလ်-ကိုအာ ထရန်စဖာရေ့စ်; ၁၈၊ ဘီတာ-ကီတိုအက်ဒီပိတ်-ကိုအာ သိုင်အိုလေ့စ်; ၁၉၊ ဆက်စီနိုင်းလ်-ကိုအာ: အက်စီတိုင်း-ကိုအာ ဆက်စီနိုင်းလ်ထရန်စဖာရေ့စ်; ၂၀၊ ဆာလီစလိတ် ၅-ဟိုက်ဒရော့ဆီလေ့စ်; ၂၁ – ဂျန်တီဆိတ် ၁,၂-ဒိုင်အောက်ဆီဂျီနေ့စ် (GDO); ၂၂၊ မာလီလ်ပိုင်ရူဗိတ် အိုင်ဆိုမာရေ့စ်; ၂၃၊ ဖူမာရီလ်ပိုင်ရူဗိတ် ဟိုက်ဒရိုလေ့စ်; ၂၄၊ မီသိုင်းနက်ဖသလင်း ဟိုက်ဒရော့ဆီလေ့စ် (NDO); ၂၅၊ ဟိုက်ဒရော့ဆီမီသိုင်းနက်ဖသလင်း ဒီဟိုက်ဒရိုဂျီနေ့စ်; ၂၆၊ နက်ဖ်သာဒီဟိုက် ဒီဟိုက်ဒရိုဂျီနေ့စ်; ၂၇၊ ၃-ဖော်မီလ်ဆာလီစီလီကလစ် အက်ဆစ် အောက်ဆီဒေ့စ်; ၂၈၊ ဟိုက်ဒရောက်စီအိုင်ဆိုဖက်သာလိတ် ဒီကာဘောက်ဆီလေ့စ်; ၂၉၊ ကာဘာရီလ် ဟိုက်ဒရောက်ဆီ (CH); ၃၀၊ ၁-နက်ဖ်သောလ်-၂-ဟိုက်ဒရောက်ဆီလေ့စ်။
သက်ရှိနှင့် ၎င်း၏ မျိုးရိုးဗီဇဖွဲ့စည်းပုံပေါ် မူတည်၍ ရလဒ် salicylic acid ကို salicylate 1-hydroxylase (S1H) ကို အသုံးပြု၍ catechol လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် သို့မဟုတ် salicylate 5-hydroxylase (S5H) ကို အသုံးပြု၍ gentisate လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် (ပုံ ၃) တွင် ထပ်မံဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေသည်။ salicylic acid သည် naphthalene ဇီဝဖြစ်စဉ် (အပေါ်ပိုင်းလမ်းကြောင်း) တွင် အဓိကအလယ်အလတ်အဆင့်ဖြစ်သောကြောင့် salicylic acid မှ TCA အလယ်အလတ်အဆင့်သို့ အဆင့်များကို မကြာခဏ အောက်ပိုင်းလမ်းကြောင်းဟု ရည်ညွှန်းလေ့ရှိပြီး မျိုးဗီဇများကို တစ်ခုတည်းသော operon တစ်ခုအဖြစ် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ အပေါ်ပိုင်းလမ်းကြောင်း operon (nah) နှင့် အောက်ပိုင်းလမ်းကြောင်း operon (sal) ရှိ မျိုးဗီဇများကို ဘုံစည်းမျဉ်းစည်းကမ်းအချက်များဖြင့် ထိန်းညှိထားသည်ကို တွေ့ရလေ့ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့် NahR နှင့် salicylic acid တို့သည် inducers အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး operon နှစ်ခုစလုံးကို naphthalene ကို အပြည့်အဝဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေသည် (Phale et al., 2019, 2020)။
ထို့အပြင်၊ catechol သည် catechol 2,3-dioxygenase (C23DO) (Yen et al., 1988) မှ meta pathway မှတစ်ဆင့် 2-hydroxymuconate semialdehyde အဖြစ်သို့ cyclically cleaved ဖြစ်ပြီး 2-hydroxypent-2,4-dienoic acid ဖွဲ့စည်းရန် 2-hydroxymuconate semialdehyde hydrolase ဖြင့် hydrolyzed ထပ်မံပြုလုပ်သည်။ ထို့နောက် 2-hydroxypent-2,4-dienoate ကို hydratase (2-oxopent-4-enoate hydratase) နှင့် aldolase (4-hydroxy-2-oxopentanoate aldolase) တို့ဖြင့် pyruvate နှင့် acetaldehyde အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပြီးနောက် central carbon pathway သို့ ဝင်ရောက်သည် (ပုံ ၃)။ တနည်းအားဖြင့် catechol ကို catechol 1,2-oxygenase (C12DO) မှ ortho pathway မှတစ်ဆင့် cis,cis-muconate အဖြစ်သို့ cyclically cleaved ဖြစ်သည်။ Muconate cycloisomerase၊ muconolactone isomerase နှင့် β-ketoadipate-nollactone hydrolase တို့သည် cis,cis-muconate ကို 3-oxoadipate အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးပြီး၊ ၎င်းသည် succinyl-CoA နှင့် acetyl-CoA မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းထဲသို့ ဝင်ရောက်သည် (Nozaki et al., 1968) (ပုံ ၃)။
gentisate (2,5-dihydroxybenzoate) လမ်းကြောင်းတွင်၊ အမွှေးနံ့သာရှိသော လက်စွပ်ကို gentisate 1,2-dioxygenase (GDO) ဖြင့် maleylpyruvate ဖွဲ့စည်းရန် ဖြတ်တောက်သည်။ ဤထုတ်ကုန်ကို pyruvate နှင့် malate အဖြစ် တိုက်ရိုက် hydrolyzed လုပ်နိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် fumarylpyruvate အဖြစ် isomerized လုပ်နိုင်ပြီး ထို့နောက် pyruvate နှင့် fumarate အဖြစ် hydrolyzed လုပ်နိုင်သည် (Larkin နှင့် Day၊ 1986)။ အခြားလမ်းကြောင်းရွေးချယ်မှုကို ဇီဝဓာတုဗေဒနှင့် မျိုးရိုးဗီဇအဆင့်တွင် Gram-negative နှင့် Gram-positive ဘက်တီးရီးယားနှစ်မျိုးလုံးတွင် တွေ့ရှိခဲ့ရသည် (Morawski et al., 1997; Whyte et al., 1997)။ Gram-negative ဘက်တီးရီးယား (Pseudomonas) များသည် naphthalene ဇီဝြဖစ်ပျက်မှုကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် salicylic acid ကို အသုံးပြုရန် ပိုနှစ်သက်ကြပြီး salicylate 1-hydroxylase ကို အသုံးပြု၍ catechol အဖြစ် decarboxylating လုပ်သည် (Gibson နှင့် Subramanian၊ 1984)။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ဂရမ်-အပေါင်းဘက်တီးရီးယား (Rhodococcus) တွင်၊ salicylate 5-hydroxylase သည် salicylic acid ကို gentisic acid အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်၊ သို့သော် salicylic acid သည် naphthalene မျိုးဗီဇများ၏ transcription ကို inductive effect မပြုလုပ်ပါ (Grund et al., 1992) (ပုံ ၃)။
Pseudomonas CSV86၊ Oceanobacterium NCE312၊ Marinhomonas naphthotrophicus၊ Sphingomonas paucimobilis 2322၊ Vibrio cyclotrophus၊ Pseudomonas fluorescens LP6a၊ Pseudomonas နှင့် Mycobacterium မျိုးစိတ်များကဲ့သို့သော မျိုးစိတ်များသည် monomethylnaphthalene သို့မဟုတ် dimethylnaphthalene ကို ပြိုကွဲစေနိုင်ကြောင်း ဖော်ပြထားပါသည် (Dean-Raymond and Bartha, 1975; Cane and Williams, 1982; Mahajan et al., 1994; Dutta et al., 1998; Hedlund et al., 1999)။ ၎င်းတို့အနက် Pseudomonas sp. CSV86 ၏ 1-methylnaphthalene နှင့် 2-methylnaphthalene ပြိုကွဲမှုလမ်းကြောင်းကို ဇီဝဓာတုဗေဒနှင့် အင်ဇိုင်းအဆင့်တွင် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း လေ့လာထားပြီးဖြစ်သည် (Mahajan et al., 1994)။ 1-Methylnaphthalene ကို လမ်းကြောင်းနှစ်ခုဖြင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေသည်။ ပထမဦးစွာ၊ အမွှေးနံ့သာလက်စွပ်ကို cis-1,2-dihydroxy-1,2-dihydro-8-methylnaphthalene ဖွဲ့စည်းရန် hydroxylated လုပ်သည် (methylnaphthalene ၏ အစားထိုးမထားသော လက်စွပ်)၊ ၎င်းကို methyl salicylate နှင့် methylcatechol အဖြစ် ထပ်မံဓာတ်တိုးစေပြီး ထို့နောက် လက်စွပ်ခွဲပြီးနောက် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းသို့ ဝင်ရောက်သည် (ပုံ ၃)။ ဤလမ်းကြောင်းကို "ကာဗွန်ရင်းမြစ်လမ်းကြောင်း" ဟုခေါ်သည်။ ဒုတိယ "အဆိပ်ဖယ်ရှားခြင်းလမ်းကြောင်း" တွင်၊ မီသိုင်းအုပ်စုကို NDO ဖြင့် hydroxylated လုပ်သည် 1-hydroxymethylnaphthalene ဖွဲ့စည်းရန် နိုင်ပြီး ၎င်းကို 1-naphthoic acid အဖြစ် ထပ်မံဓာတ်တိုးစေပြီး ယဉ်ကျေးမှုအလတ်စားထဲသို့ dead-end product အဖြစ် စွန့်ထုတ်သည်။ လေ့လာမှုများအရ CSV86 မျိုးကွဲသည် 1- နှင့် 2-naphthoic acid ပေါ်တွင် တစ်ခုတည်းသော ကာဗွန်နှင့် စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်အဖြစ် မကြီးထွားနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့ပြီး ၎င်း၏ အဆိပ်ဖယ်ရှားခြင်းလမ်းကြောင်းကို အတည်ပြုခဲ့သည် (Mahajan et al., 1994; Basu et al., 2003)။ 2-methylnaphthalene တွင်၊ မီသိုင်းအုပ်စုသည် hydroxylase ဖြင့် hydroxylation ကိုခံရပြီး 2-hydroxymethylnaphthalene ဖွဲ့စည်းသည်။ ထို့အပြင်၊ naphthalene ring ၏ အစားထိုးမထားသော ring သည် dihydrodiol ဖွဲ့စည်းရန် ring hydroxylation ကိုခံရပြီး ၎င်းသည် enzyme-catalyzed reactions များတွင် 4-hydroxymethylcatechol သို့ အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်စေပြီး meta-ring cleavage pathway မှတစ်ဆင့် central carbon pathway သို့ဝင်ရောက်သည်။ အလားတူပင်၊ S. paucimobilis 2322 သည် NDO ကို အသုံးပြု၍ 2-methylnaphthalene ကို hydroxylate လုပ်ကာ၊ ၎င်းကို methyl salicylate နှင့် methylcatechol ဖွဲ့စည်းရန် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖြစ်စေသည်ဟု သတင်းပို့ထားသည် (Dutta et al., 1998)။
နက်ဖ်သိုအစ်အက်ဆစ်များ (အစားထိုး/မအစားထိုး) သည် မီသိုင်းနက်ဖ်သလင်း၊ ဖီနန်သရင်းနှင့် အန်သရာဆင်းတို့ ပြိုကွဲစဉ်အတွင်း ဖြစ်ပေါ်လာပြီး အသုံးပြုပြီးသော ယဉ်ကျေးမှုအလတ်စားထဲသို့ ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အဆိပ်ဖယ်ရှားခြင်း/ဇီဝပြောင်းလဲခြင်း ဘေးထွက်ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ မြေဆီလွှာမှ သီးခြားထုတ်ယူထားသော Stenotrophomonas maltophilia CSV89 သည် 1-နက်ဖ်သိုအစ်အက်ဆစ်ကို ကာဗွန်အရင်းအမြစ်အဖြစ် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲနိုင်ကြောင်း ဖော်ပြထားသည် (Phale et al., 1995)။ ဇီဝဖြစ်စဉ်သည် 1,2-dihydroxy-8-carboxynaphthalene ကို ဖန်တီးရန် အမွှေးနံ့သာလက်စွပ်ကို ဒိုင်ဟိုက်ဒရောက်စီလေးရှင်းဖြင့် စတင်သည်။ ရရှိလာသော ဒိုင်အောလ်ကို 2-hydroxy-3-carboxybenzylidenepyruvate၊ 3-formylsalicylic acid၊ 2-hydroxyisophthalic acid နှင့် salicylic acid မှတစ်ဆင့် ကာတီကောအဖြစ် အောက်ဆီဒေးရှင်းလုပ်ပြီး မက်တာ-လက်ဆင့်ကမ်းလမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းထဲသို့ ဝင်ရောက်သည် (ပုံ ၃)။
Carbaryl သည် naphthyl carbamate ပိုးသတ်ဆေးတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ၁၉၇၀ ပြည့်လွန်နှစ်များတွင် အိန္ဒိယနိုင်ငံ၌ အစိမ်းရောင်တော်လှန်ရေးဖြစ်ပွားပြီးကတည်းက ဓာတုဓာတ်မြေဩဇာများနှင့် ပိုးသတ်ဆေးများအသုံးပြုမှုကြောင့် စိုက်ပျိုးရေးမဟုတ်သော အရင်းအမြစ်များမှ polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) ထုတ်လွှတ်မှုများ မြင့်တက်လာခဲ့သည် (Pingali, 2012; Duttagupta et al., 2020)။ အိန္ဒိယနိုင်ငံ၏ စုစုပေါင်း သီးနှံမြေ၏ ၅၅% (၈၅,၇၂၂,၀၀၀ ဟက်တာ) ခန့်ကို ဓာတုပိုးသတ်ဆေးများဖြင့် ကုသထားသည်။ လွန်ခဲ့သော ငါးနှစ် (၂၀၁၅-၂၀၂၀) အတွင်း အိန္ဒိယစိုက်ပျိုးရေးကဏ္ဍသည် နှစ်စဉ် ပျမ်းမျှပိုးသတ်ဆေးတန်ချိန် ၅၅,၀၀၀ မှ ၆၀,၀၀၀ အထိ အသုံးပြုခဲ့သည် (Department of Cooperatives and Farmers Welfare, Ministry of Agriculture, Government of India, August 2020)။ မြောက်ပိုင်းနှင့် အလယ်ပိုင်း Gangetic လွင်ပြင်များ (လူဦးရေနှင့် လူဦးရေသိပ်သည်းဆ အများဆုံးပြည်နယ်များ) တွင် ပိုးသတ်ဆေးများ အဓိကအသုံးပြုပြီး သီးနှံများတွင် ပိုးသတ်ဆေးများအသုံးပြုမှု ကျယ်ပြန့်စွာရှိနေပြီး ပိုးသတ်ဆေးများကို အဓိကအသုံးပြုသည်။ Carbaryl (1-naphthyl-N-methylcarbamate) သည် အိန္ဒိယစိုက်ပျိုးရေးတွင် ပျမ်းမျှတန်ချိန် ၁၀၀ မှ ၁၁၀ အထိ အသုံးပြုသော အဆိပ်အသင့်မှ မြင့်မားသော carbamate ပိုးသတ်ဆေးတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ၎င်းကို Sevin ဟူသော ကုန်သွယ်မှုအမည်ဖြင့် အများအားဖြင့် ရောင်းချပြီး ပြောင်းဖူး၊ ပဲပုပ်၊ ဝါဂွမ်း၊ သစ်သီးဝလံနှင့် ဟင်းသီးဟင်းရွက်အမျိုးမျိုးတွင် ကျရောက်သော အင်းဆက်များ (ပိုးဟပ်များ၊ မီးပုရွက်ဆိတ်များ၊ ခွေးလှေးများ၊ ပင့်ကူများနှင့် အခြားပြင်ပပိုးမွှားများစွာ) ကို ထိန်းချုပ်ရန် အသုံးပြုသည်။ Pseudomonas (NCIB 12042, 12043, C4, C5, C6, C7, Pseudomonas putida XWY-1), Rhodococcus (NCIB 12038), Sphingobacterium spp. (CF06), Burkholderia (C3), Micrococcus နှင့် Arthrobacter ကဲ့သို့သော အဏုဇီဝပိုးအချို့ကို အခြားပိုးမွှားများကို ထိန်းချုပ်ရန်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ RC100 သည် carbaryl ကို ပြိုကွဲစေနိုင်ကြောင်း ဖော်ပြထားပါသည် (Larkin and Day, 1986; Chapalamadugu and Chaudhry, 1991; Hayatsu et al., 1999; Swetha and Phale, 2005; Trivedi et al., 2017)။ carbaryl ၏ ပြိုကွဲမှုလမ်းကြောင်းကို Pseudomonas sp. မျိုးကွဲ C4၊ C5 နှင့် C6 ၏ မြေဆီလွှာခွဲထုတ်ထားသော ပိုးမွှားများတွင် ဇီဝဓာတုဗေဒ၊ အင်ဇိုင်းနှင့် မျိုးရိုးဗီဇအဆင့်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လေ့လာထားပြီးဖြစ်သည် (Swetha and Phale, 2005; Trivedi et al., 2016) (ပုံ ၃)။ ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းသည် carbaryl hydrolase (CH3) ဖြင့် ester bond ကို hydrolysis ဖြင့် စတင်ပြီး 1-naphthol၊ methylamine နှင့် carbon dioxide ကို ဖွဲ့စည်းသည်။ ထို့နောက် 1-naphthol ကို 1-naphthol hydroxylase (1-NH4) ဖြင့် 1,2-dihydroxynaphthalene အဖြစ်ပြောင်းလဲပြီး၊ ၎င်းကို salicylate နှင့် gentisate မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် ထပ်မံဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲသည်။ carbaryl-degrading ဘက်တီးရီးယားအချို့သည် catechol ortho ring ကို ဖြတ်တောက်ခြင်းဖြင့် salicylic acid အဖြစ်ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲကြောင်း သတင်းပို့ထားသည် (Larkin and Day, 1986; Chapalamadugu and Chaudhry, 1991)။ မှတ်သားစရာကောင်းသည်မှာ naphthalene-degrading ဘက်တီးရီးယားများသည် catechol မှတစ်ဆင့် salicylic acid ကို အဓိကအားဖြင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေပြီး၊ carbaryl-degrading ဘက်တီးရီးယားများသည် gentisate လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် salicylic acid ကို ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲလိုကြသည်။
နက်ဖသာလင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်/ဒိုင်ဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်နှင့် နက်ဖသိုင်းလာမိုင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ် ဆင်းသက်လာမှုများကို အာဇိုဆိုးဆေးများ၊ ရေစိုစေသောပစ္စည်းများ၊ ပျံ့နှံ့စေသောပစ္စည်းများ စသည်တို့ ထုတ်လုပ်ရာတွင် အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ဤဒြပ်ပေါင်းများသည် လူသားများအတွက် အဆိပ်အတောက်ဖြစ်စေမှုနည်းပါးသော်လည်း၊ ဆိုက်တိုအဆိပ်သင့်မှု အကဲဖြတ်မှုများက ငါးများ၊ ဒက်ဖနီးယားနှင့် ရေညှိများအတွက် အသက်အန္တရာယ်ရှိကြောင်း ပြသခဲ့သည် (Greim et al., 1994)။ Pseudomonas မျိုးစိတ် (မျိုးကွဲ A3, C22) ၏ ကိုယ်စားလှယ်များသည် ဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်အုပ်စုပါ၀င်သော အမွှေးနံ့သာကွင်းကို နှစ်ဆဟိုက်ဒရောစီလေးရှင်းဖြင့် ဒိုင်ဟိုက်ဒရောဒိုင်အော ဖွဲ့စည်းခြင်းဖြင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို စတင်ကြောင်း သတင်းပို့ထားပြီး၊ ၎င်းကို ဆာလ်ဖိုက်အုပ်စုကို အလိုအလျောက် ခွဲထုတ်ခြင်းဖြင့် 1,2-dihydroxynaphthalene အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲကြောင်း ဖော်ပြထားသည် (Brilon et al., 1981)။ ရလဒ်အနေဖြင့် 1,2-dihydroxynaphthalene ကို ဂန္ထဝင်နက်ဖသလိန်းလမ်းကြောင်း၊ ဆိုလိုသည်မှာ ကက်သီကော သို့မဟုတ် ဂျန်တီဆိတ်လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲသည် (ပုံ ၄)။ အမိုင်နိုနာဖသာလင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်နှင့် ဟိုက်ဒရောက်စီနာဖသာလင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်တို့ကို ဘက်တီးရီးယားပေါင်းစပ်အဖွဲ့အစည်းတစ်ခုမှ ဖြည့်စွက်ကာတာဘောလစ်လမ်းကြောင်းများဖြင့် လုံးဝပြိုကွဲနိုင်ကြောင်း ပြသထားပြီးဖြစ်သည် (Nortemann et al., 1986)။ ကွန်ဆောတီယမ်၏ အဖွဲ့ဝင်တစ်ဦးသည် အမိုင်နိုနာဖသာလင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရောက်စီနာဖသာလင်းဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်ကို 1,2-dioxygenation ဖြင့် ဆာလ်ဖျူရိုက်ဇ်လုပ်ပြီး အမိုင်နိုဆာလီစလိတ် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရောက်စီဆာလီစလိတ်ကို ယဉ်ကျေးမှုအလတ်စားထဲသို့ ဇီဝဖြစ်စဉ်ကုန်ဆုံးသွားသည့်အရာအဖြစ် ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ကွန်ဆောတီယမ်၏ အခြားအဖွဲ့ဝင်များက စုပ်ယူကြောင်း ပြသထားသည်။ နက်ဖသာလင်းဒီဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်သည် အတော်လေးပိုလာသော်လည်း ဇီဝပျက်စီးနိုင်ခြေနည်းပါးပြီး ထို့ကြောင့် မတူညီသောလမ်းကြောင်းများမှတစ်ဆင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ပထမဆုံးဆာလ်ဖျူရိုက်ဇ်သည် အမွှေးနံ့သာလက်စွပ်နှင့် ဆာလ်ဖိုးနစ်အက်ဆစ်အုပ်စု၏ regioselective dihydroxylation အတွင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဒုတိယအကြိမ် desulfurization သည် salicylic acid 5-hydroxylase မှ 5-sulfosalicylic acid ကို hydroxylation လုပ်စဉ်အတွင်း gentisic acid ကိုဖွဲ့စည်းရန် ဖြစ်ပေါ်ပြီး ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းထဲသို့ ဝင်ရောက်သည် (Brilon et al., 1981) (ပုံ ၄)။ naphthalene ပြိုကွဲမှုအတွက် တာဝန်ရှိသော အင်ဇိုင်းများသည် naphthalene sulfonate ဇီဝြဖစ်ပျက်မှုအတွက်လည်း တာဝန်ရှိသည် (Brilon et al., 1981; Keck et al., 2006)။
ပုံ ၄။ နက်ဖ်သလင်းဆာလဖိုနိတ် ပြိုကွဲခြင်းအတွက် ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းများ။ စက်ဝိုင်းများအတွင်းရှိ ဂဏန်းများသည် ပုံ ၃ တွင်ဖော်ပြထားသော အင်ဇိုင်းများနှင့် ဆင်တူသော နက်ဖ်သီလ်ဆာလဖိုနိတ် ဇီဝဖြစ်စဉ်အတွက် တာဝန်ရှိသော အင်ဇိုင်းများကို ကိုယ်စားပြုသည်။
မော်လီကျူးအလေးချိန်နည်းသော PAH များ (LMW-PAH များ) သည် ပြန်လည်လျှော့ချနိုင်သည်၊ hydrophobic ဖြစ်ပြီး ပျော်ဝင်မှုညံ့ဖျင်းသောကြောင့် သဘာဝပြိုကွဲမှု/ပြိုကွဲမှုကို မခံရနိုင်ပါ။ သို့သော်၊ aerobic microorganisms များသည် molecular oxygen (O2) ကို စုပ်ယူခြင်းဖြင့် ၎င်းကို အောက်ဆီဒေးရှင်းလုပ်နိုင်သည်။ ဤအင်ဇိုင်းများသည် အဓိကအားဖြင့် အောက်ဆီဒိုဒတ်တေ့စ် အမျိုးအစားတွင် ပါဝင်ပြီး aromatic ring hydroxylation (mono- သို့မဟုတ် dihydroxylation)၊ dehydrogenation နှင့် aromatic ring cleavage ကဲ့သို့သော တုံ့ပြန်မှုအမျိုးမျိုးကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ဤတုံ့ပြန်မှုများမှရရှိသော ထုတ်ကုန်များသည် အောက်ဆီဒေးရှင်းအခြေအနေမြင့်မားပြီး ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းမှတစ်ဆင့် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲနိုင်သည် (Phale et al., 2020)။ ပြိုကွဲမှုလမ်းကြောင်းရှိ အင်ဇိုင်းများသည် inducible ဖြစ်ကြောင်း သတင်းပို့ထားသည်။ ဂလူးကို့စ် သို့မဟုတ် အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များကဲ့သို့သော ရိုးရှင်းသောကာဗွန်ရင်းမြစ်များတွင် ဆဲလ်များကို ကြီးထွားစေသောအခါ ဤအင်ဇိုင်းများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်သည် အလွန်နိမ့်သည် သို့မဟုတ် မပြောပလောက်ပါ။ ဇယား ၃ တွင် naphthalene နှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာမှုများ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်တွင် ပါဝင်သော အင်ဇိုင်းအမျိုးမျိုး (အောက်ဆီဂျင်နေ့စ်၊ hydrolases၊ dehydrogenases၊ oxidases စသည်) ကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။
ဇယား ၃။ နက်ဖ်သလင်းနှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာပစ္စည်းများ ပြိုကွဲမှုအတွက် တာဝန်ရှိသော အင်ဇိုင်းများ၏ ဇီဝဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများ။
ရေဒီယိုအိုင်ဆိုတုပ် လေ့လာမှုများ (18O2) အရ oxygenases များမှ aromatic rings များထဲသို့ molecular O2 ကို ထည့်သွင်းခြင်းသည် ဒြပ်ပေါင်းတစ်ခု၏ biodegradation ကို နောက်ထပ် အသက်ဝင်စေရာတွင် အရေးကြီးဆုံး အဆင့်ဖြစ်ကြောင်း ပြသထားသည် (Hayaishi et al., 1955; Mason et al., 1955)။ မော်လီကျူးအောက်ဆီဂျင် (O2) မှ အောက်ဆီဂျင်အက်တမ် (O2) တစ်ခုကို substrate ထဲသို့ ထည့်သွင်းခြင်းကို endogenous သို့မဟုတ် exogenous monooxygenases (hydroxylases ဟုလည်းခေါ်သည်) များမှ စတင်သည်။ အခြားအောက်ဆီဂျင်အက်တမ်တစ်ခုကို ရေအဖြစ် လျှော့ချသည်။ Exogenous monooxygenases များသည် flavin ကို NADH သို့မဟုတ် NADPH ဖြင့် လျှော့ချသော်လည်း endomonooxygenases များတွင် flavin ကို substrate မှ လျှော့ချသည်။ hydroxylation ၏ အနေအထားသည် ထုတ်ကုန်ဖွဲ့စည်းမှုတွင် diversity ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ salicylate 1-hydroxylase သည် C1 အနေအထားတွင် salicylic acid ကို hydroxylates လုပ်ကာ catechol ကို ဖွဲ့စည်းသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ များစွာသော အစိတ်အပိုင်း salicylate 5-hydroxylase (reductase၊ ferredoxin နှင့် oxygenase subunits များပါ၀င်သည်) သည် C5 နေရာတွင် salicylic acid ကို hydroxylates လုပ်ကာ gentisic acid ကို ဖွဲ့စည်းပေးသည် (Yamamoto et al., 1965)။
ဒိုင်အောက်ဆီဂျင်နေ့စ်များသည် အောက်ခံထဲသို့ O2 အက်တမ်နှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားသည်။ ဖွဲ့စည်းထားသော ထုတ်ကုန်များပေါ် မူတည်၍ ၎င်းတို့ကို ring hydroxylating dioxygenases နှင့် ring cleaving dioxygenases အဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။ ring hydroxylating dioxygenases သည် အမွှေးနံ့သာရှိသော အောက်ခံများကို cis-dihydrodiols (ဥပမာ naphthalene) အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးပြီး ဘက်တီးရီးယားများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ပျံ့နှံ့နေသည်။ ယနေ့အထိ၊ ring hydroxylating dioxygenases ပါရှိသော သက်ရှိများသည် အမွှေးနံ့သာရှိသော ကာဗွန်ရင်းမြစ်အမျိုးမျိုးတွင် ကြီးထွားနိုင်ကြောင်း ပြသထားပြီး ဤအင်ဇိုင်းများကို NDO (naphthalene)၊ toluene dioxygenase (TDO၊ toluene) နှင့် biphenyl dioxygenase (BPDO၊ biphenyl) အဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်။ NDO နှင့် BPDO နှစ်မျိုးလုံးသည် မတူညီသော polycyclic aromatic hydrocarbons များ (toluene၊ nitrotoluene၊ xylene၊ ethylbenzene၊ naphthalene၊ biphenyl၊ fluorene၊ indole၊ methylnaphthalene၊ naphthalenesulfonate၊ phenanthrene၊ anthracene၊ acetophenone၊ စသည်) ၏ double oxidation နှင့် side chain hydroxylation ကို catalyst လုပ်နိုင်သည်။ (Boyd နှင့် Sheldrake၊ 1998; Phale et al.၊ 2020) NDO သည် oxidoreductase၊ ferredoxin နှင့် active site-containing oxygenase component တို့ပါဝင်သော multicomponent system တစ်ခုဖြစ်သည် (Gibson နှင့် Subramanian၊ 1984; Resnick et al.၊ 1996)။ NDO ၏ catalytic unit တွင် α subunit ကြီးတစ်ခုနှင့် α3β3 configuration ဖြင့် စီစဉ်ထားသော β subunit ငယ်တစ်ခု ပါဝင်သည်။ NDO သည် oxygenases မျိုးရင်းကြီးတစ်ခုတွင် ပါဝင်ပြီး ၎င်း၏ α-subunit တွင် Rieske site [2Fe-2S] နှင့် mononuclear non-heme iron ပါဝင်ပြီး ၎င်းသည် NDO ၏ substrate specificity ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည် (Parales et al., 1998)။ ပုံမှန်အားဖြင့် catalytic cycle တစ်ခုတည်းတွင် pyridine nucleotide reduction မှ အီလက်ထရွန်နှစ်ခုကို reductase၊ ferredoxin နှင့် Rieske site မှတစ်ဆင့် active site ရှိ Fe(II) ion သို့ လွှဲပြောင်းပေးသည်။ reducing equivalents များသည် molecular oxygen ကို အသက်ဝင်စေပြီး ၎င်းသည် substrate dihydroxylation အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည် (Ferraro et al., 2005)။ ယနေ့အထိ NDO အနည်းငယ်ကိုသာ မတူညီသော strains များမှ သန့်စင်ပြီး အသေးစိတ်လက္ခဏာရပ်များ ပြသထားပြီး naphthalene degradation တွင်ပါဝင်သော လမ်းကြောင်းများ၏ မျိုးရိုးဗီဇထိန်းချုပ်မှုကို အသေးစိတ်လေ့လာထားပြီးဖြစ်သည် (Resnick et al., 1996; Parales et al., 1998; Karlsson et al., 2003)။ Ring-cleaving dioxygenases (endo- သို့မဟုတ် ortho-ring-cleaving enzymes နှင့် exodiol- သို့မဟုတ် meta-ring-cleaving enzymes) သည် hydroxylated aromatic ဒြပ်ပေါင်းများအပေါ် လုပ်ဆောင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ortho-ring-cleaving dioxygenase သည် catechol-1,2-dioxygenase ဖြစ်ပြီး meta-ring-cleaving dioxygenase သည် catechol-2,3-dioxygenase (Kojima et al., 1961; Nozaki et al., 1968) ဖြစ်သည်။ oxygenases အမျိုးမျိုးအပြင်၊ aromatic dihydrodiols၊ alcohols နှင့် aldehydes တို့၏ dehydrogenation အတွက် တာဝန်ရှိပြီး NAD+/NADP+ ကို electron acceptors အဖြစ်အသုံးပြုသည့် dehydrogenases အမျိုးမျိုးလည်းရှိပြီး ၎င်းတို့သည် ဇီဝဖြစ်စဉ်တွင်ပါဝင်သော အရေးကြီးသော အင်ဇိုင်းအချို့ဖြစ်သည် (Gibson and Subramanian, 1984; Shaw and Harayama, 1990; Fahle et al., 2020)။
hydrolases (esterases၊ amidases) ကဲ့သို့သော အင်ဇိုင်းများသည် covalent bond များကို ကွဲစေရန် ရေကိုအသုံးပြုပြီး ကျယ်ပြန့်သော substrate specificity ကိုပြသသည့် ဒုတိယအရေးကြီးသော အင်ဇိုင်းအတန်းအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ Carbaryl hydrolase နှင့် အခြား hydrolases များကို Gram-negative ဘက်တီးရီးယားအဖွဲ့ဝင်များတွင် periplasm (transmembrane) ၏ အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် သတ်မှတ်သည် (Kamini et al., 2018)။ Carbaryl တွင် amide နှင့် ester linkage နှစ်မျိုးလုံးရှိသည်။ ထို့ကြောင့် esterase သို့မဟုတ် amidase ဖြင့် 1-naphthol ဖွဲ့စည်းရန် hydrolyzed လုပ်နိုင်သည်။ Rhizobium rhizobium strain AC10023 ရှိ Carbaryl နှင့် Arthrobacter strain RC100 ရှိ Carbaryl သည် esterase နှင့် amidase အဖြစ် အသီးသီးလုပ်ဆောင်ကြောင်း သတင်းပို့ထားသည်။ Arthrobacter strain RC100 ရှိ Carbaryl သည် amidase အဖြစ်လည်း လုပ်ဆောင်သည်။ RC100 သည် carbaryl၊ methomyl၊ mefenamic acid နှင့် XMC ကဲ့သို့သော N-methylcarbamate အမျိုးအစား ပိုးသတ်ဆေးလေးမျိုးကို hydrolyzed လုပ်နိုင်ကြောင်း ပြသထားသည် (Hayaatsu et al., 2001)။ Pseudomonas sp. C5pp ရှိ CH သည် carbaryl (100% activity) နှင့် 1-naphthyl acetate (36% activity) တို့တွင် လုပ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း 1-naphthylacetamide တွင် မလုပ်ဆောင်နိုင်ကြောင်း တင်ပြထားပြီး ၎င်းသည် esterase ဖြစ်ကြောင်း ညွှန်ပြသည် (Trivedi et al., 2016)။
ဇီဝဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများ၊ အင်ဇိုင်း ထိန်းညှိမှုပုံစံများနှင့် မျိုးရိုးဗီဇ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများက နက်ဖ်သလင်း ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်း မျိုးဗီဇများတွင် လှုံ့ဆော်နိုင်သော ထိန်းညှိယူနစ်များ သို့မဟုတ် “operons” နှစ်ခု ပါဝင်ကြောင်း ပြသထားသည်- nah (နက်ဖ်သလင်းကို salicylic acid အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးသည့် “အထက်လမ်းကြောင်း”) နှင့် sal (ဆာလီစလစ်အက်ဆစ်ကို catechol မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းသို့ ပြောင်းလဲပေးသည့် “အောက်လမ်းကြောင်း”)။ ဆာလီစလစ်အက်ဆစ်နှင့် ၎င်း၏ ဆင်တူယိုးမှားများသည် လှုံ့ဆော်ပေးသည့်အရာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်သည် (Shamsuzzaman နှင့် Barnsley၊ ၁၉၇၄)။ ဂလူးကို့စ် သို့မဟုတ် အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များ ရှိနေချိန်တွင် operon ကို ဖိနှိပ်ထားသည်။ ရုပ်ပုံ ၅ တွင် နက်ဖ်သလင်း ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်း၏ မျိုးရိုးဗီဇဖွဲ့စည်းပုံအပြည့်အစုံ (operon ပုံစံဖြင့်) ကို ပြသထားသည်။ nah မျိုးဗီဇ၏ အမည်ပေးထားသော မျိုးကွဲ/ပုံစံများစွာ (ndo/pah/dox) ကို ဖော်ပြထားပြီး Pseudomonas မျိုးစိတ်အားလုံးတွင် မြင့်မားသော sequence homology (90%) ရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည် (Abbasian et al., 2016)။ နက်ဖ်သလင်း အထက်လမ်းကြောင်း၏ မျိုးဗီဇများကို ယေဘုယျအားဖြင့် ရုပ်ပုံ ၅A တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း ဘုံသဘောတူညီချက် အစီအစဉ်ဖြင့် စီစဉ်ထားသည်။ နောက်ထပ် မျိုးဗီဇတစ်ခုဖြစ်တဲ့ nahQ ဟာလည်း naphthalene ဇီဝြဖစ်ပျက်မှုမှာ ပါဝင်ပတ်သက်နေတယ်လို့ သတင်းပို့ထားပြီး nahC နဲ့ nahE ကြားမှာ တည်ရှိလေ့ရှိပေမယ့် သူ့ရဲ့ တကယ့်လုပ်ဆောင်ချက်ကို ရှင်းလင်းစွာ မသိရသေးပါဘူး။ အလားတူပဲ naphthalene-sensitive chemotaxis အတွက် တာဝန်ရှိတဲ့ nahY မျိုးဗီဇကို အဖွဲ့ဝင်အချို့ရဲ့ nah operon ရဲ့ အဆုံးမှာ တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ Ralstonia sp. မှာ glutathione S-transferase (gsh) ကို encode လုပ်တဲ့ U2 မျိုးဗီဇဟာ nahAa နဲ့ nahAb ကြားမှာ တည်ရှိနေပေမယ့် naphthalene အသုံးပြုမှု ဝိသေသလက္ခဏာတွေကို မထိခိုက်ဘူးလို့ တွေ့ရှိခဲ့ပါတယ် (Zylstra et al., 1997)။
ရုပ်ပုံ ၅။ ဘက်တီးရီးယားမျိုးစိတ်များတွင် နက်ဖ်သလင်း ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအတွင်း တွေ့ရှိရသည့် မျိုးရိုးဗီဇဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ကွဲပြားမှု။ (က) အပေါ်ပိုင်း နက်ဖ်သလင်းလမ်းကြောင်း၊ နက်ဖ်သလင်း၏ ဆာလီစလစ်အက်ဆစ်အဖြစ် ဇီဝြဖစ်ပျက်မှု၊ (ခ) အောက်ပိုင်း နက်ဖ်သလင်းလမ်းကြောင်း၊ ကက်ချိုလ်မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းသို့ ဆာလီစလစ်အက်ဆစ်၊ (ဂ) ဂျန်တီဆိတ်မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်းသို့ ဆာလီစလစ်အက်ဆစ်။
“အောက်လမ်းကြောင်း” (sal operon) တွင် nahGTHINLMOKJ ပါဝင်လေ့ရှိပြီး catechol metaring cleavage pathway မှတစ်ဆင့် salicylate ကို pyruvate နှင့် acetaldehyde အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးသည်။ nahG gene (encoding salicylate hydroxylase) ကို operon ၏ proximal end တွင် ထိန်းသိမ်းထားသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ 5B)။ အခြား naphthalene-degrading မျိုးကွဲများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက P. putida CSV86 တွင် nah နှင့် sal operon များသည် tandem ဖြစ်ပြီး အလွန်နီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည် (7.5 kb ခန့်)။ Ralstonia sp. U2၊ Polaromonas naphthalenivorans CJ2 နှင့် P. putida AK5 ကဲ့သို့သော Gram-negative ဘက်တီးရီးယားအချို့တွင် naphthalene ကို gentisate pathway (sgp/nag operon ပုံစံဖြင့်) မှတစ်ဆင့် central carbon metabolite အဖြစ် metabolized လုပ်သည်။ မျိုးဗီဇကက်ဆက်ကို ပုံမှန်အားဖြင့် nagAaGHAbAcAdBFCQEDJI ပုံစံဖြင့် ကိုယ်စားပြုပြီး nagR (LysR-type regulator ကို encoding လုပ်သည်) သည် အပေါ်ဘက်အဆုံးတွင် တည်ရှိသည် (ပုံ 5C)။
ကာဘာရယ်သည် 1-naphthol၊ 1,2-dihydroxynaphthalene၊ salicylic acid နှင့် gentisic acid တို့၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်မှတစ်ဆင့် ဗဟိုကာဗွန်သံသရာသို့ ဝင်ရောက်သည် (ပုံ ၃)။ မျိုးရိုးဗီဇနှင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအပေါ် အခြေခံ၍ ဤလမ်းကြောင်းကို “upstream” (carbaryl မှ salicylic acid သို့ပြောင်းလဲခြင်း)၊ “middle” (salicylic acid မှ gentisic acid သို့ပြောင်းလဲခြင်း) နှင့် “downstream” (gentisic acid မှ ဗဟိုကာဗွန်လမ်းကြောင်း အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများသို့ ပြောင်းလဲခြင်း) အဖြစ် ပိုင်းခြားရန် အဆိုပြုထားသည် (Singh et al., 2013)။ C5pp (supercontig A, 76.3 kb) ၏ ဂျီနိုမ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ mcbACBDEF မျိုးဗီဇသည် carbaryl မှ salicylic acid သို့ပြောင်းလဲခြင်းတွင် ပါဝင်ကြောင်း၊ salicylic acid မှ gentisic acid သို့ပြောင်းလဲခြင်းတွင် mcbIJKL နှင့် gentisic acid မှ ဗဟိုကာဗွန် အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများ (fumarate နှင့် pyruvate၊ Trivedi et al., 2016) သို့ပြောင်းလဲခြင်းတွင် mcbOQP ပါဝင်ကြောင်း တွေ့ရှိရသည် (ပုံ ၆)။
အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ (နက်ဖ်သလင်းနှင့် ဆာလီစီလစ်အက်ဆစ် အပါအဝင်) ပြိုကွဲခြင်းတွင်ပါဝင်သော အင်ဇိုင်းများကို သက်ဆိုင်ရာဒြပ်ပေါင်းများက လှုံ့ဆော်ပေးနိုင်ပြီး ဂလူးကို့စ် သို့မဟုတ် အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များကဲ့သို့သော ရိုးရှင်းသော ကာဗွန်ရင်းမြစ်များက တားဆီးနိုင်ကြောင်း ဖော်ပြထားပါသည် (Shingler၊ ၂၀၀၃; Phale et al.၊ ၂၀၁၉၊ ၂၀၂၀)။ နက်ဖ်သလင်း၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်လမ်းကြောင်းအမျိုးမျိုးနှင့် ၎င်း၏ဆင်းသက်လာမှုများတွင် နက်ဖ်သလင်းနှင့် ကာဘာရယ်၏ ထိန်းညှိပေးသည့် အင်္ဂါရပ်များကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ လေ့လာထားပါသည်။ နက်ဖ်သလင်းအတွက်၊ အထက်နှင့်အောက်လမ်းကြောင်းနှစ်ခုလုံးရှိ မျိုးဗီဇများကို LysR-type trans-acting positive regulator ဖြစ်သော NahR မှ ထိန်းညှိပေးပါသည်။ ၎င်းသည် salicylic acid မှ nah မျိုးဗီဇကို လှုံ့ဆော်ပေးခြင်းနှင့် ၎င်း၏နောက်ဆက်တွဲ အဆင့်မြင့်ဖော်ပြချက်အတွက် လိုအပ်ပါသည် (Yen နှင့် Gunsalus၊ ၁၉၈၂)။ ထို့အပြင်၊ လေ့လာမှုများအရ integrative host factor (IHF) နှင့် XylR (sigma 54-dependent transcriptional regulator) တို့သည် နက်ဖ်သလင်းဇီဝဖြစ်စဉ်တွင် မျိုးဗီဇများ၏ transcriptional activation အတွက် အရေးပါကြောင်း ပြသထားပါသည် (Ramos et al.၊ ၁၉၉၇)။ လေ့လာမှုများအရ catechol meta-ring opening pathway ၏ အင်ဇိုင်းများဖြစ်သည့် catechol 2,3-dioxygenase သည် naphthalene နှင့်/သို့မဟုတ် salicylic acid ရှိနေချိန်တွင် လှုံ့ဆော်ပေးသည်ဟု ပြသထားသည် (Basu et al., 2006)။ catechol ortho-ring opening pathway ၏ အင်ဇိုင်းများဖြစ်သည့် catechol 1,2-dioxygenase သည် benzoic acid နှင့် cis,cis-muconate ရှိနေချိန်တွင် လှုံ့ဆော်ပေးသည်ဟု လေ့လာမှုများက ပြသထားသည် (Parsek et al., 1994; Tover et al., 2001)။
strain C5pp တွင်၊ mcbG၊ mcbH၊ mcbN၊ mcbR နှင့် mcbS ဟူသော မျိုးဗီဇငါးခုသည် carbaryl ယိုယွင်းပျက်စီးမှုကို ထိန်းချုပ်ရန် တာဝန်ရှိသော LysR/TetR transcriptional regulators မိသားစုတွင်ပါဝင်သော ထိန်းညှိပေးသည့်အရာများကို encode လုပ်သည်။ homologous မျိုးဗီဇ mcbG သည် Burkholderia RP00725 တွင် phenanthrene ဇီဝြဖစ်ပျက်မှုတွင်ပါဝင်သော LysR-type regulator PhnS (58% amino acid identity) နှင့် အနီးကပ်ဆုံးဆက်စပ်နေကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့သည် (Trivedi et al., 2016)။ mcbH မျိုးဗီဇသည် အလယ်အလတ်လမ်းကြောင်း (salicylic acid ကို gentisic acid သို့ပြောင်းလဲခြင်း) တွင်ပါဝင်ကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့ပြီး Pseudomonas နှင့် Burkholderia တွင် LysR-type transcriptional regulator NagR/DntR/NahR တွင်ပါဝင်သည်။ ဤမိသားစုဝင်များသည် salicylic acid ကို ယိုယွင်းပျက်စီးမှုမျိုးဗီဇများဖြစ်ပေါ်စေရန်အတွက် သီးခြား effector မော်လီကျူးတစ်ခုအဖြစ် မှတ်မိကြောင်း သတင်းပို့ထားသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ LysR နှင့် TetR အမျိုးအစား မှတ်တမ်းပြောင်းလဲမှု ထိန်းညှိပေးသည့်အရာများနှင့် သက်ဆိုင်သည့် mcbN၊ mcbR နှင့် mcbS အမည်ရှိ မျိုးဗီဇသုံးမျိုးကို downstream pathway (gentisate-central carbon pathway metabolites) တွင် ဖော်ထုတ်တွေ့ရှိခဲ့သည်။
prokaryotes များတွင်၊ plasmid၊ transposon၊ prophage၊ genomic islands နှင့် integrative conjugative element (ICE) များမှတစ်ဆင့် အလျားလိုက်ဂျင်းလွှဲပြောင်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်များ (ရယူခြင်း၊ ဖလှယ်ခြင်း သို့မဟုတ် လွှဲပြောင်းခြင်း) သည် ဘက်တီးရီးယားဂျီနိုမ်များတွင် plasticity ၏ အဓိကအကြောင်းရင်းများဖြစ်ပြီး၊ သီးခြားလုပ်ဆောင်ချက်များ/ဝိသေသလက္ခဏာများ ရရှိခြင်း သို့မဟုတ် ဆုံးရှုံးခြင်းကို ဦးတည်စေသည်။ ၎င်းသည် ဘက်တီးရီးယားများအား မတူညီသောပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများနှင့် လျင်မြန်စွာလိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်နိုင်စေပြီး၊ aromatic ဒြပ်ပေါင်းများပျက်စီးခြင်းကဲ့သို့သော host အတွက် အလားအလာရှိသော adaptive metabolic အားသာချက်များကို ပေးစွမ်းသည်။ ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲမှုများကို degradation operons၊ ၎င်းတို့၏ ထိန်းညှိယန္တရားများနှင့် enzyme specificities များကို အသေးစိတ်ညှိခြင်းဖြင့် မကြာခဏအောင်မြင်လေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် aromatic ဒြပ်ပေါင်းများ ပိုမိုကျယ်ပြန့်စွာပျက်စီးခြင်းကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည် (Nojiri et al., 2004; Phale et al., 2019, 2020)။ naphthalene ပြိုကွဲခြင်းအတွက် gene cassette များကို plasmids (conjugative နှင့် non-conjugative)၊ transposon၊ genomes၊ ICEs နှင့် မတူညီသောဘက်တီးရီးယားမျိုးစိတ်များပေါင်းစပ်မှုကဲ့သို့သော မိုဘိုင်းဒြပ်စင်အမျိုးမျိုးတွင် တည်ရှိကြောင်းတွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ ၅)။ Pseudomonas G7 တွင်၊ plasmid NAH7 ၏ nah နှင့် sal operons များကို တူညီသော orientation ဖြင့် transcript လုပ်ထားပြီး mobilization အတွက် transposase Tn4653 လိုအပ်သော ချို့ယွင်းနေသော transposon ၏ အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည် (Sota et al., 2006)။ Pseudomonas strain NCIB9816-4 တွင်၊ gene ကို conjugative plasmid pDTG1 တွင် operon နှစ်ခု (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 15 kb ခြား) အဖြစ် တွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ ဆန့်ကျင်ဘက် direction များတွင် transcript လုပ်ထားသည် (Dennis and Zylstra, 2004)။ Pseudomonas putida strain AK5 တွင်၊ non-conjugative plasmid pAK5 သည် gentisate pathway မှတစ်ဆင့် naphthalene ပြိုကွဲခြင်းအတွက် တာဝန်ရှိသော enzyme ကို encode လုပ်သည် (Izmalkova et al., 2013)။ Pseudomonas မျိုးကွဲ PMD-1 တွင် nah operon သည် ခရိုမိုဆုန်းပေါ်တွင် တည်ရှိပြီး sal operon သည် conjugative plasmid pMWD-1 ပေါ်တွင် တည်ရှိသည် (Zuniga et al., 1981)။ သို့သော် Pseudomonas stutzeri AN10 တွင် naphthalene degradation မျိုးဗီဇအားလုံး (nah နှင့် sal operon များ) သည် ခရိုမိုဆုန်းပေါ်တွင် တည်ရှိပြီး transposition၊ recombination နှင့် rearrangement events များမှတစ်ဆင့် စုဆောင်းခံရသည်ဟု ယူဆရသည် (Bosch et al., 2000)။ Pseudomonas sp. CSV86 တွင် nah နှင့် sal operon များသည် ICE (ICECSV86) ပုံစံဖြင့် genome တွင် တည်ရှိသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံကို tRNAGly မှ ကာကွယ်ထားပြီး recombination/attachment sites (attR နှင့် attL) ကိုညွှန်ပြသည့် direct repeats များနှင့် tRNAGly ၏ အဆုံးနှစ်ဖက်စလုံးတွင်တည်ရှိသော phage-like integrase တို့ဖြင့်ကာကွယ်ထားပြီး၊ ထို့ကြောင့် ICEclc element (chlorocatechol degradation အတွက် Pseudomonas knackmusii ရှိ ICEclcB13) နှင့်ဖွဲ့စည်းပုံအရဆင်တူသည်။ ICE ပေါ်ရှိ မျိုးဗီဇများကို အလွန်နိမ့်သော transfer frequency (10-8) ဖြင့် conjugation ဖြင့် လွှဲပြောင်းနိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် recipient သို့ degradation ဂုဏ်သတ္တိများကို လွှဲပြောင်းပေးသည်ဟု ဖော်ပြထားသည် (Basu and Phale, 2008; Phale et al., 2019)။
carbaryl ပြိုကွဲမှုအတွက် တာဝန်ရှိသော မျိုးဗီဇအများစုသည် plasmid များပေါ်တွင် တည်ရှိသည်။ Arthrobacter sp. RC100 တွင် plasmid သုံးခု (pRC1၊ pRC2 နှင့် pRC300) ပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့အနက် conjugative plasmid နှစ်ခုဖြစ်သည့် pRC1 နှင့် pRC2 တို့သည် carbaryl ကို gentisate သို့ပြောင်းလဲပေးသော အင်ဇိုင်းများကို encode လုပ်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ gentisate ကို ဗဟိုကာဗွန်ဇီဝဖြစ်စဉ်များအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းတွင် ပါဝင်သော အင်ဇိုင်းများသည် ခရိုမိုဆုမ်းပေါ်တွင် တည်ရှိသည် (Hayaatsu et al., 1999)။ carbaryl ကို 1-naphthol သို့ပြောင်းလဲရန်အသုံးပြုသော Rhizobium မျိုးစိတ် AC100 ဘက်တီးရီးယားတွင် plasmid pAC200 ပါဝင်ပြီး Tnceh transposon ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ် CH ကို encode လုပ်သော cehA မျိုးဗီဇကို သယ်ဆောင်သည့် insertion element-like sequences (istA နှင့် istB) များဖြင့် ဝန်းရံထားသည် (Hashimoto et al., 2002)။ Sphingomonas strain CF06 တွင်၊ carbaryl degradation gene သည် plasmid ငါးခုတွင် ရှိနေသည်ဟု ယုံကြည်ရသည်- pCF01၊ pCF02၊ pCF03၊ pCF04 နှင့် pCF05။ ဤ plasmid များ၏ DNA homology မြင့်မားပြီး gene duplication event ရှိနေကြောင်း ညွှန်ပြသည် (Feng et al., 1997)။ Pseudomonas မျိုးစိတ်နှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော carbaryl-degrading symbiont တွင်၊ strain 50581 တွင် mcd carbaryl hydrolase gene ကို encode လုပ်သော conjugative plasmid pCD1 (50 kb) ပါရှိပြီး၊ strain 50552 ရှိ conjugative plasmid တွင် 1-naphthol-degrading enzyme ကို encode လုပ်သည် (Chapalamadugu နှင့် Chaudhry၊ 1991)။ Achromobacter strain WM111 တွင် mcd furadan hydrolase gene သည် 100 kb plasmid (pPDL11) တွင် တည်ရှိသည်။ ဤဂျင်းသည် မတူညီသော ပထဝီဝင်ဒေသများမှ မတူညီသော ဘက်တီးရီးယားများရှိ မတူညီသော ပလာစမစ်များ (100၊ 105၊ 115 သို့မဟုတ် 124 kb) တွင် ရှိနေကြောင်း ပြသထားသည် (Parekh et al., 1995)။ Pseudomonas sp. C5pp တွင်၊ carbaryl ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအတွက် တာဝန်ရှိသော မျိုးဗီဇအားလုံးသည် 76.3 kb အတိုင်းအတာရှိသော မျိုးဗီဇအစီအစဉ်တွင် တည်ရှိသည် (Trivedi et al., 2016)။ မျိုးဗီဇ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (6.15 Mb) အရ MGE ၄၂ ခုနှင့် GEI ၃၆ ခု ရှိနေကြောင်း ဖော်ထုတ်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းအနက် MGE ၁၇ ခုသည် ပျမ်းမျှ asymmetric G+C ပါဝင်မှု (54–60 mol%) ရှိသော supercontig A (76.3 kb) တွင် တည်ရှိပြီး အလျားလိုက် မျိုးဗီဇလွှဲပြောင်းမှုဖြစ်ရပ်များ ဖြစ်နိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည် (Trivedi et al., 2016)။ P. putida XWY-1 သည် carbaryl ယိုယွင်းပျက်စီးစေသော မျိုးဗီဇများ၏ အလားတူ အစီအစဉ်တစ်ခုကို ပြသသော်လည်း ဤမျိုးဗီဇများသည် ပလာစမစ်တစ်ခုပေါ်တွင် တည်ရှိသည် (Zhu et al., 2019)။
ဇီဝဓာတုဗေဒနှင့် ဂျီနိုမ်အဆင့်တွင် ဇီဝဖြစ်စဉ်ထိရောက်မှုအပြင်၊ အဏုဇီဝများသည် chemotaxis၊ ဆဲလ်မျက်နှာပြင်ပြုပြင်မွမ်းမံမှုဂုဏ်သတ္တိများ၊ compartmentalization၊ ဦးစားပေးအသုံးပြုမှု၊ biosurfactant ထုတ်လုပ်မှုစသည့် အခြားဂုဏ်သတ္တိများ သို့မဟုတ် တုံ့ပြန်မှုများကိုလည်း ပြသပြီး ညစ်ညမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းမှုများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေရန် ကူညီပေးသည် (ပုံ ၇)။
ရုပ်ပုံ ၇။ ပြင်ပညစ်ညမ်းစေသောဒြပ်ပေါင်းများကို ထိရောက်စွာ ဇီဝပြိုကွဲစေရန်အတွက် စံပြ အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ပြိုကွဲစေသော ဘက်တီးရီးယားများ၏ ကွဲပြားသော ဆဲလ်တုံ့ပြန်မှုဗျူဟာများ။
ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုများသည် မျိုးကွဲများစွာညစ်ညမ်းသော ဂေဟစနစ်များတွင် အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးသည့်အချက်များအဖြစ် ယူဆကြသည်။ (၂၀၀၂) ခုနှစ်တွင် Pseudomonas sp. G7 ၏ နတ်ဖ်သလင်းသို့ ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းဖြင့် ပြောင်းလဲသွားခြင်းသည် ရေနေစနစ်များတွင် နတ်ဖ်သလင်း ယိုယွင်းပျက်စီးမှုနှုန်းကို တိုးမြင့်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ သဘာဝမျိုးကွဲ G7 သည် နတ်ဖ်သလင်းကို ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းဖြင့် ချို့တဲ့သော မျိုးကွဲမျိုးကွဲထက် များစွာပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ယိုယွင်းပျက်စီးစေခဲ့သည်။ NahY ပရိုတိန်း (အမြှေးပါး topology ပါရှိသော အမိုင်နိုအက်ဆစ် ၅၃၈ မျိုး) ကို NAH7 plasmid ရှိ metacleavage pathway မျိုးဗီဇများနှင့် တွဲဖက်ကူးယူထားသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ဓာတုဗေဒပြောင်းလဲသည့် transducers များကဲ့သို့ပင် ဤပရိုတိန်းသည် နတ်ဖ်သလင်း ယိုယွင်းပျက်စီးမှုအတွက် ဓာတုဗေဒလက်ခံကိရိယာအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပုံရသည် (Grimm နှင့် Harwood ၁၉၉၇)။ Hansel et al. (၂၀၀၉) ၏ အခြားလေ့လာမှုတစ်ခုအရ ပရိုတိန်းသည် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းဖြင့် ပြောင်းလဲသွားသော်လည်း ၎င်း၏ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုနှုန်းမှာ မြင့်မားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ (၂၀၁၁) တွင် Pseudomonas (P. putida) သည် ဓာတ်ငွေ့ naphthalene အပေါ် chemotactic တုံ့ပြန်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့ပြီး၊ ဓာတ်ငွေ့အဆင့်ပျံ့နှံ့မှုသည် ဆဲလ်များထဲသို့ naphthalene တည်ငြိမ်စွာစီးဆင်းစေပြီး ဆဲလ်များ၏ chemotactic တုံ့ပြန်မှုကို ထိန်းချုပ်ခဲ့သည်။ သုတေသီများသည် ဤ chemotactic အပြုအမူကို အသုံးချ၍ ပြိုကွဲမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးမည့် အဏုဇီဝများကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ လေ့လာမှုများအရ chemosensory လမ်းကြောင်းများသည် ဆဲလ်ကွဲခြင်း၊ ဆဲလ်သံသရာထိန်းညှိခြင်းနှင့် biofilm ဖွဲ့စည်းခြင်းကဲ့သို့သော အခြားဆဲလ်လုပ်ဆောင်ချက်များကိုလည်း ထိန်းညှိပေးပြီး ပြိုကွဲမှုနှုန်းကို ထိန်းချုပ်ရန် ကူညီပေးကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ သို့သော်၊ ထိရောက်သော ပြိုကွဲမှုအတွက် ဤဂုဏ်သတ္တိ (chemotaxis) ကို အသုံးချခြင်းသည် အတားအဆီးများစွာကြောင့် အဟန့်အတားဖြစ်စေသည်။ အဓိကအတားအဆီးများမှာ- (က) မတူညီသော paralogous receptors များသည် တူညီသောဒြပ်ပေါင်းများ/ligands များကို မှတ်မိကြသည်။ (ခ) အခြား receptors များရှိနေခြင်း၊ ဆိုလိုသည်မှာ energetic tropism၊ (ဂ) တူညီသော receptor မိသားစု၏ sensory domains များတွင် သိသာထင်ရှားသော sequence ကွာခြားချက်များ၊ နှင့် (ဃ) အဓိကဘက်တီးရီးယား sensor protein များအကြောင်း အချက်အလက်များမရှိခြင်း (Ortega et al., 2017; Martin-Mora et al., 2018)။ တစ်ခါတစ်ရံတွင်၊ အမွှေးနံ့သာ ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ၏ ဇီဝပြိုကွဲမှုသည် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲခြင်း/အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများစွာကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး၊ ၎င်းတို့သည် ဘက်တီးရီးယားအုပ်စုတစ်စုအတွက် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသော်လည်း အခြားအုပ်စုများအတွက် မုန်းတီးနိုင်ပြီး လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုရှုပ်ထွေးစေသည်။ လီဂန်များ (အမွှေးနံ့သာ ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ) နှင့် ဓာတု receptors များ၏ အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများကို ဖော်ထုတ်ရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အမွှေးနံ့သာ အက်ဆစ်များ၊ TCA အလယ်အလတ်ပစ္စည်းများနှင့် naphthalene အတွက် receptors များကို ပစ်မှတ်ထားသည့် Pseudomonas putida နှင့် Escherichia coli တို့၏ sensor နှင့် signaling domains များကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် hybrid sensor proteins (PcaY၊ McfR နှင့် NahY) ကို တည်ဆောက်ခဲ့ပါသည် (Luu et al., 2019)။
နက်ဖ်သလင်းနှင့် အခြား polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) များ၏ သြဇာလွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင် ဘက်တီးရီးယားအမြှေးပါး၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အဏုဇီဝများ၏ တည်တံ့ခိုင်မြဲမှုသည် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုများ ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။ လေ့လာမှုများအရ နက်ဖ်သလင်းသည် hydrophobic အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုမှတစ်ဆင့် acyl chain ၏ အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုတွင် အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေပြီး အမြှေးပါး၏ ရောင်ရမ်းခြင်းနှင့် ပျော့ပျောင်းခြင်းကို တိုးမြင့်စေကြောင်း ပြသထားသည် (Sikkema et al., 1995)။ ဤဆိုးကျိုးသက်ရောက်မှုကို တန်ပြန်ရန်အတွက် ဘက်တီးရီးယားများသည် iso/anteiso branched-chain fatty acids များအကြား အချိုးနှင့် fatty acid ပါဝင်မှုကို ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် cis-unsaturated fatty acids များကို သက်ဆိုင်ရာ trans-isomers များအဖြစ် isomerizing လုပ်ခြင်းဖြင့် အမြှေးပါး၏ ပျော့ပျောင်းမှုကို ထိန်းညှိပေးသည် (Heipieper and de Bont, 1994)။ နက်ဖ်သလင်းကုသမှုဖြင့် ကြီးထွားလာသော Pseudomonas stutzeri တွင် saturated မှ unsaturated fatty acid အချိုးသည် 1.1 မှ 2.1 သို့ မြင့်တက်လာပြီး Pseudomonas JS150 တွင် ဤအချိုးသည် 7.5 မှ 12.0 သို့ မြင့်တက်လာသည် (Mrozik et al., 2004)။ naphthalene ပေါ်တွင် ကြီးထွားသောအခါ၊ Achromobacter KAs 3–5 ဆဲလ်များသည် naphthalene ပုံဆောင်ခဲများပတ်လည်တွင် ဆဲလ်စုစည်းမှုနှင့် ဆဲလ်မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု (-22.5 မှ -2.5 mV မှ) လျော့ကျမှု (cytoplasmic condensation နှင့် vacuolization နှင့်အတူ) ပြသခဲ့ပြီး ဆဲလ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဆဲလ်မျက်နှာပြင်ဂုဏ်သတ္တိများတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို ညွှန်ပြသည် (Mohapatra et al., 2019)။ ဆဲလ်/မျက်နှာပြင်ပြောင်းလဲမှုများသည် အမွှေးနံ့သာညစ်ညမ်းမှုများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ စုပ်ယူနိုင်ခြင်းနှင့် တိုက်ရိုက်ဆက်စပ်နေသော်လည်း၊ သက်ဆိုင်ရာ ဇီဝအင်ဂျင်နီယာဗျူဟာများကို သေချာစွာ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် မလုပ်ရသေးပါ။ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန် ဆဲလ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို ခြယ်လှယ်ခြင်းကို ရှားရှားပါးပါးသာ အသုံးပြုလေ့ရှိသည် (Volke and Nikel, 2018)။ ဆဲလ်ကွဲပွားမှုကို ထိခိုက်စေသော မျိုးဗီဇများ ဖျက်ခြင်းသည် ဆဲလ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပြောင်းလဲစေသည်။ ဆဲလ်ကွဲပွားမှုကို ထိခိုက်စေသော မျိုးဗီဇများ ဖျက်ခြင်းသည် ဆဲလ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို ပြောင်းလဲစေသည်။ Bacillus subtilis တွင်၊ ဆဲလ် septum ပရိုတိန်း SepF သည် septum ဖွဲ့စည်းမှုတွင် ပါဝင်ကြောင်း ပြသထားပြီး ဆဲလ်ကွဲပွားမှု၏ နောက်ဆက်တွဲအဆင့်များအတွက် လိုအပ်သော်လည်း၊ ၎င်းသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော မျိုးဗီဇမဟုတ်ပါ။ Bacillus subtilis ရှိ peptide glycan hydrolases ကို encoding လုပ်သော မျိုးဗီဇများ ဖျက်ပစ်ခြင်းသည် ဆဲလ်ရှည်လာခြင်း၊ သီးခြားကြီးထွားမှုနှုန်း တိုးလာခြင်းနှင့် အင်ဇိုင်းထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည် တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်းတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည် (Cui et al., 2018)။
Pseudomonas ቅዳሳይ C5pp နှင့် C7 ቅዳሳይ ...
အဏုဇီဝသက်ရှိများသည် xenobiotic ကာဗွန်ရင်းမြစ်များကို ပြိုကွဲစေသည့် မျိုးရိုးဗီဇနှင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ဆိုင်ရာစွမ်းရည်များရှိသော်လည်း၊ ၎င်းတို့၏အသုံးပြုမှု၏ အဆင့်ဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံ (ဆိုလိုသည်မှာ ရှုပ်ထွေးသောကာဗွန်ရင်းမြစ်များထက် ရိုးရှင်းသောကို ဦးစားပေးအသုံးပြုခြင်း) သည် ဇီဝပြိုကွဲမှုအတွက် အဓိကအဟန့်အတားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ရိုးရှင်းသောကာဗွန်ရင်းမြစ်များရှိနေခြင်းနှင့် အသုံးပြုခြင်းသည် PAHs ကဲ့သို့သော ရှုပ်ထွေး/မနှစ်သက်သောကာဗွန်ရင်းမြစ်များကို ပြိုကွဲစေသော အင်ဇိုင်းများကို ကုဒ်သွင်းသည့် မျိုးဗီဇများကို လျှော့ချပေးသည်။ ကောင်းစွာလေ့လာထားသော ဥပမာတစ်ခုမှာ ဂလူးကို့စ်နှင့် လက်တို့စ်ကို Escherichia coli နှင့် တွဲဖက်ကျွေးသောအခါ ဂလူးကို့စ်သည် လက်တို့စ်ထက် ပိုမိုထိရောက်စွာ အသုံးပြုသည် (Jacob နှင့် Monod၊ 1965)။ Pseudomonas သည် PAHs နှင့် xenobiotic ဒြပ်ပေါင်းအမျိုးမျိုးကို ကာဗွန်ရင်းမြစ်များအဖြစ် ပြိုကွဲစေသည်ဟု သတင်းပို့ထားသည်။ Pseudomonas ရှိ ကာဗွန်ရင်းမြစ်အသုံးပြုမှု၏ အဆင့်ဆင့်မှာ အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များ > ဂလူးကို့စ် > အမွှေးနံ့သာဒြပ်ပေါင်းများ (Hylemon နှင့် Phibbs၊ 1972; Collier et al., 1996) ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ခြွင်းချက်တစ်ခုရှိသည်။ စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည်မှာ Pseudomonas sp. CSV86 သည် ဂလူးကို့စ်ထက် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ (ဘန်ဇိုအစ်အက်ဆစ်၊ နက်ဖသလင်း၊ စသည်) ကို ဦးစားပေးအသုံးပြုပြီး အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များကို အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များနှင့် ပူးတွဲဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲစေသည့် ထူးခြားသော အဆင့်ဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြသထားသည် (Basu et al., 2006)။ ဤဘက်တီးရီးယားတွင် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ၏ ပြိုကွဲမှုနှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအတွက် မျိုးဗီဇများသည် ဂလူးကို့စ် သို့မဟုတ် အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များကဲ့သို့သော ဒုတိယကာဗွန်ရင်းမြစ်ရှိနေချိန်တွင်ပင် လျော့နည်းသွားခြင်းမရှိပါ။ ဂလူးကို့စ်နှင့် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်အလတ်စားတွင် ကြီးထွားသောအခါ၊ ဂလူးကို့စ်သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနှင့် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပြောင်းလဲမှုအတွက် မျိုးဗီဇများသည် လျော့နည်းသွားပြီး အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များကို ပထမ log အဆင့်တွင် အသုံးပြုခဲ့ပြီး ဂလူးကို့စ်ကို ဒုတိယ log အဆင့်တွင် အသုံးပြုခဲ့ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည် (Basu et al., 2006; Choudhary et al., 2017)။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အော်ဂဲနစ်အက်ဆစ်များရှိနေခြင်းသည် အမွှေးနံ့သာရှိသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်ဇီဝဖြစ်စဉ်၏ ဖော်ပြမှုကို မထိခိုက်သောကြောင့် ဤဘက်တီးရီးယားသည် ဇီဝပြိုကွဲမှုလေ့လာမှုများအတွက် ကိုယ်စားလှယ်လောင်းမျိုးကွဲတစ်ခုဖြစ်လာရန် မျှော်လင့်ရသည် (Phale et al., 2020)။
ဟိုက်ဒရိုကာဗွန် ဇီဝပြောင်းလဲမှုသည် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖိစီးမှုနှင့် အဏုဇီဝများတွင် အင်တီအောက်ဆီးဒင့်အင်ဇိုင်းများ မြင့်တက်လာခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်ကြောင်း လူသိများပါသည်။ တည်ငြိမ်သောအဆင့်ဆဲလ်များနှင့် အဆိပ်အတောက်ဖြစ်စေသော ဒြပ်ပေါင်းများရှိနေချိန်တွင် နက်ဖ်သလင်း ဇီဝပြိုကွဲမှု မထိရောက်ခြင်းသည် ဓာတ်ပြုအောက်ဆီဂျင်မျိုးစိတ် (ROS) ဖွဲ့စည်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည် (Kang et al. 2006)။ နက်ဖ်သလင်းပြိုကွဲစေသော အင်ဇိုင်းများတွင် သံ-ဆာလဖာအစုအဝေးများ ပါဝင်သောကြောင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းဖိစီးမှုအောက်တွင် ဟီးမ်နှင့် သံ-ဆာလဖာပရိုတိန်းများရှိ သံဓာတ်သည် အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်ပြုပြီး ပရိုတိန်းလှုပ်ရှားမှု မလှုပ်ရှားစေရန် ဦးတည်စေသည်။ Ferredoxin-NADP+ reductase (Fpr) သည် superoxide dismutase (SOD) နှင့်အတူ NADP+/NADPH နှင့် ferredoxin သို့မဟုတ် flavodoxin မော်လီကျူးနှစ်ခုအကြား ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်သော အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်ပြုမှုကို ကြားဝင်ဆောင်ရွက်ပေးပြီး ROS ကို ဖယ်ရှားကာ အောက်ဆီဒေးရှင်းဖိစီးမှုအောက်တွင် သံ-ဆာလဖာဗဟိုကို ပြန်လည်ရရှိစေသည် (Li et al. 2006)။ Pseudomonas ရှိ Fpr နှင့် SodA (SOD) နှစ်မျိုးလုံးကို oxidative stress ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး naphthalene ထည့်ထားသော အခြေအနေများအောက်တွင် ကြီးထွားမှုအတွင်း Pseudomonas မျိုးကွဲလေးမျိုး (O1၊ W1၊ As1 နှင့် G1) တွင် SOD နှင့် catalase လုပ်ဆောင်ချက်များ တိုးလာသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့ရသည် (Kang et al., 2006)။ ascorbic acid သို့မဟုတ် ferrous iron (Fe2+) ကဲ့သို့သော antioxidants များ ထည့်သွင်းခြင်းသည် naphthalene ၏ ကြီးထွားမှုနှုန်းကို တိုးစေနိုင်ကြောင်း လေ့လာမှုများက ပြသခဲ့သည်။ Rhodococcus erythropolis သည် naphthalene medium တွင် ကြီးထွားလာသောအခါ sodA (Fe/Mn superoxide dismutase)၊ sodC (Cu/Zn superoxide dismutase) နှင့် recA အပါအဝင် oxidative stress နှင့် ဆက်စပ်နေသော cytochrome P450 မျိုးဗီဇများ၏ transcription တိုးလာသည် (Sazykin et al., 2019)။ နက်ဖ်သလင်းတွင် ပြုစုပျိုးထောင်ထားသော Pseudomonas ဆဲလ်များ၏ နှိုင်းယှဉ် ပမာဏဆိုင်ရာ ပရိုတီယိုမစ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုက အောက်ဆီဒေးရှင်းဖိစီးမှုတုံ့ပြန်မှုနှင့် ဆက်စပ်နေသော ပရိုတိန်းအမျိုးမျိုး မြင့်တက်လာခြင်းသည် ဖိစီးမှုကို ရင်ဆိုင်ဖြေရှင်းသည့် ဗျူဟာတစ်ခုဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည် (Herbst et al., 2013)။
hydrophobic carbon အရင်းအမြစ်များ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် biosurfactants များကို ထုတ်လုပ်ကြောင်း အဏုဇီဝသက်ရှိများအကြောင်း သတင်းပို့ထားပါသည်။ ဤ surfactants များသည် oil-water သို့မဟုတ် air-water interfaces တွင် aggregates များကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သော amphiphilic surface active compounds များဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် pseudo-solubilization ကို မြှင့်တင်ပေးပြီး aromatic hydrocarbons များ၏ adsorption ကို လွယ်ကူချောမွေ့စေပြီး biodegradation ကို ထိရောက်စွာ ဖြစ်ပေါ်စေသည် (Rahman et al., 2002)။ ဤဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် biosurfactants များကို စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ ဘက်တီးရီးယားယဉ်ကျေးမှုတွင် ဓာတု surfactants သို့မဟုတ် biosurfactants များကို ထည့်သွင်းခြင်းသည် hydrocarbon degradation ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် နှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ biosurfactants များထဲတွင် Pseudomonas aeruginosa မှ ထုတ်လုပ်သော rhamnolipids များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လေ့လာပြီး လက္ခဏာရပ်များ ဖော်ထုတ်ခဲ့သည် (Hisatsuka et al., 1971; Rahman et al., 2002)။ ထို့အပြင်၊ အခြား biosurfactants အမျိုးအစားများတွင် lipopeptides (Pseudomonas fluorescens မှ mucins)၊ emulsifier 378 (Pseudomonas fluorescens မှ) (Rosenberg နှင့် Ron၊ ၁၉၉၉)၊ Rhodococcus မှ trehalose disaccharide lipids (Ramdahl၊ ၁၉၈၅)၊ Bacillus မှ lichenin (Saraswathy နှင့် Hallberg၊ ၂၀၀၂) နှင့် Bacillus subtilis (Siegmund နှင့် Wagner၊ ၁၉၉၁) နှင့် Bacillus amyloliquefaciens (Zhi et al.၊ ၂၀၁၇) မှ surfactant တို့ ပါဝင်သည်။ ဤအစွမ်းထက်သော surfactants များသည် မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကို 72 dynes/cm မှ 30 dynes/cm အောက်သို့ လျှော့ချပေးသည်ကို ပြသထားပြီး hydrocarbon စုပ်ယူမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ Pseudomonas၊ Bacillus၊ Rhodococcus၊ Burkholderia နှင့် အခြားဘက်တီးရီးယားမျိုးစိတ်များသည် naphthalene နှင့် methylnaphthalene မီဒီယာတွင် စိုက်ပျိုးသောအခါ rhamnolipid နှင့် glycolipid-based biosurfactants အမျိုးမျိုးကို ထုတ်လုပ်နိုင်ကြောင်း ဖော်ပြထားပါသည် (Kanga et al., 1997; Puntus et al., 2005)။ Pseudomonas maltophilia CSV89 သည် naphthoic acid ကဲ့သို့သော aromatic ဒြပ်ပေါင်းများတွင် စိုက်ပျိုးသောအခါ extracellular biosurfactant Biosur-Pm ကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည် (Phale et al., 1995)။ Biosur-Pm ဖွဲ့စည်းမှု၏ kinetics အရ ၎င်း၏ပေါင်းစပ်မှုသည် ကြီးထွားမှုနှင့် pH ပေါ်မူတည်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ကြားနေ pH ရှိဆဲလ်များမှ ထုတ်လုပ်သော Biosur-Pm ပမာဏသည် pH 8.5 ထက် ပိုမိုမြင့်မားကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ pH 8.5 တွင် ကြီးထွားလာသောဆဲလ်များသည် hydrophobic ပိုမိုများပြားပြီး pH 7.0 တွင် ကြီးထွားလာသောဆဲလ်များထက် aromatic နှင့် aliphatic ဒြပ်ပေါင်းများအတွက် ပိုမိုမြင့်မားသော affinity ရှိသည်။ Rhodococcus spp တွင်။ N6၊ ကာဗွန်နှင့် နိုက်ထရိုဂျင် (C:N) အချိုးမြင့်မားခြင်းနှင့် သံဓာတ်ကန့်သတ်ချက်တို့သည် ဆဲလ်ပြင်ပ ဇီဝဆာဖက်တင့်များ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အကောင်းဆုံးအခြေအနေများဖြစ်သည် (Mutalik et al., 2008)။ မျိုးကွဲများနှင့် အချဉ်ဖောက်ခြင်းကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် ဇီဝဆာဖက်တင့်များ (surfactins) ၏ ဇီဝပေါင်းစပ်မှုကို တိုးတက်စေရန် ကြိုးပမ်းမှုများ ပြုလုပ်ခဲ့ကြသည်။ သို့သော်၊ ယဉ်ကျေးမှုအလတ်စားရှိ မျက်နှာပြင်ပေါင်းစပ်မှု၏ titer သည် နိမ့်သည် (1.0 g/L)၊ ၎င်းသည် ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုအတွက် စိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်စေသည် (Jiao et al., 2017; Wu et al., 2019)။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်း၏ ဇီဝပေါင်းစပ်မှုကို တိုးတက်စေရန် မျိုးရိုးဗီဇအင်ဂျင်နီယာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ သို့သော်၊ အော်ပရွန်၏ အရွယ်အစားကြီးမားခြင်း (∼25 kb) နှင့် quorum sensing system ၏ ရှုပ်ထွေးသော ဇီဝပေါင်းစပ်မှု ထိန်းညှိမှုကြောင့် ၎င်း၏ အင်ဂျင်နီယာပြုပြင်မွမ်းမံမှုသည် ခက်ခဲသည် (Jiao et al., 2017; Wu et al., 2019)။ Bacillus ဘက်တီးရီးယားများတွင် မျိုးရိုးဗီဇအင်ဂျင်နီယာပြုပြင်မွမ်းမံမှုအများအပြားကို ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး၊ အဓိကအားဖြင့် ပရိုမိုတာ (srfA operon) ကို အစားထိုးခြင်း၊ surfactin တင်ပို့မှုပရိုတိန်း YerP ကို ​​အလွန်အကျွံဖော်ပြခြင်းနှင့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းဆိုင်ရာအချက်များ ComX နှင့် PhrC (Jiao et al., 2017) ဖြင့် surfactin ထုတ်လုပ်မှုကို တိုးမြှင့်ရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ သို့သော်၊ ဤမျိုးရိုးဗီဇအင်ဂျင်နီယာနည်းလမ်းများသည် မျိုးရိုးဗီဇပြုပြင်မွမ်းမံမှု တစ်ခုတည်း သို့မဟုတ် အနည်းငယ်ကိုသာ အောင်မြင်ခဲ့ပြီး စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်မှုသို့ မရောက်ရှိသေးပါ။ ထို့ကြောင့်၊ ဗဟုသုတအခြေခံ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်နည်းများကို နောက်ထပ်လေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။
PAH ဇီဝပျက်စီးမှုလေ့လာမှုများကို အဓိကအားဖြင့် စံဓာတ်ခွဲခန်းအခြေအနေများအောက်တွင် ပြုလုပ်ပါသည်။ သို့သော်၊ ညစ်ညမ်းသောနေရာများ သို့မဟုတ် ညစ်ညမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင်၊ abiotic နှင့် biotic အချက်များစွာ (အပူချိန်၊ pH၊ အောက်ဆီဂျင်၊ အာဟာရရရှိနိုင်မှု၊ substrate bioavailability၊ အခြား xenobiotics၊ end-product inhibition၊ စသည်) သည် microorganisms များ၏ ပြိုကွဲနိုင်စွမ်းကို ပြောင်းလဲစေပြီး လွှမ်းမိုးနိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။
အပူချိန်သည် PAH ဇီဝပြိုကွဲမှုအပေါ် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ အပူချိန်မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ပျော်ဝင်အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှု လျော့ကျလာပြီး ၎င်းသည် aerobic microorganisms များ၏ ဇီဝဖြစ်စဉ်ကို ထိခိုက်စေသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ၎င်းတို့သည် hydroxylation သို့မဟုတ် ring cleavage reactions များကို လုပ်ဆောင်သော oxygenases အတွက် substrates များထဲမှ တစ်ခုအဖြစ် မော်လီကျူးအောက်ဆီဂျင် လိုအပ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ အပူချိန်မြင့်မားခြင်းသည် မူလ PAHs များကို ပိုမိုအဆိပ်သင့်စေသော ဒြပ်ပေါင်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲစေပြီး ဇီဝပြိုကွဲမှုကို တားဆီးပေးသည်ဟု မကြာခဏ သတိပြုမိလေ့ရှိသည် (Muller et al., 1998)။
PAH ညစ်ညမ်းသော နေရာများစွာတွင် အက်ဆစ်တွင်း ရေနုတ်မြောင်းညစ်ညမ်းသော နေရာများ (pH 1–4) နှင့် အယ်ကာလိုင်း စွန့်ရည်များဖြင့် ညစ်ညမ်းသော သဘာဝဓာတ်ငွေ့/ကျောက်မီးသွေး ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်သည့် နေရာများ (pH 8–12) ကဲ့သို့သော pH တန်ဖိုးများ အလွန်အမင်းရှိကြောင်း သတိပြုမိပါသည်။ ဤအခြေအနေများသည် ဇီဝပြိုကွဲမှု လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပြင်းထန်စွာ ထိခိုက်စေနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုအတွက် အဏုဇီဝပိုးမွှားများကို အသုံးမပြုမီ အယ်ကာလိုင်းမြေများအတွက် အမိုးနီယမ်ဆာလဖိတ် သို့မဟုတ် အမိုးနီယမ်နိုက်ထရိတ်ကဲ့သို့သော သင့်လျော်သော ဓာတုပစ္စည်းများ (ဓာတ်တိုးခြင်းလျှော့ချခြင်း အလားအလာ အသင့်အတင့်မှ အလွန်နိမ့်သော) ထည့်သွင်းခြင်း သို့မဟုတ် အက်ဆစ်ဓာတ်ပါဝင်သည့် နေရာများအတွက် ကယ်လ်စီယမ်ကာဗွန်နိတ် သို့မဟုတ် မဂ္ဂနီဆီယမ်ကာဗွန်နိတ်ဖြင့် ထုံးထည့်ခြင်းဖြင့် pH ကို ချိန်ညှိရန် အကြံပြုထားသည် (Bowlen et al. 1995; Gupta and Sar 2020)။
PAH ဇီဝပျက်စီးမှုအတွက် အမြန်နှုန်းကို ကန့်သတ်သည့်အချက်မှာ ထိခိုက်ခံရသောနေရာကို အောက်ဆီဂျင်ထောက်ပံ့မှုဖြစ်သည်။ ပတ်ဝန်းကျင်၏ အောက်ဆီဂျင်ဓာတ်ပြုမှုအခြေအနေများကြောင့်၊ နေရာတွင်ရှိသော ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ပြင်ပအရင်းအမြစ်များ (ထွန်ယက်ခြင်း၊ လေမှုတ်ခြင်းနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာထည့်သွင်းခြင်း) မှ အောက်ဆီဂျင်ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်လေ့ရှိသည် (Pardieck et al., 1992)။ Odenkranz et al. (1996) က မဂ္ဂနီဆီယမ်ပါအောက်ဆိုဒ် (အောက်ဆီဂျင်ထုတ်လွှတ်သည့်ဒြပ်ပေါင်း) ကို ညစ်ညမ်းနေသောရေလွှာထဲသို့ထည့်ခြင်းသည် BTEX ဒြပ်ပေါင်းများကို ထိရောက်စွာ ဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်နိုင်ကြောင်း သရုပ်ပြခဲ့သည်။ နောက်ထပ်လေ့လာမှုတစ်ခုသည် ညစ်ညမ်းနေသောရေလွှာတွင် ဆိုဒီယမ်နိုက်ထရိတ်ထိုးသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းတွင်းများတည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် ထိရောက်သောဇီဝပြန်လည်ပြုပြင်မှုရရှိရန် စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည် (Bewley and Webb, 2001)။