Barreeffamni kun qaama mata duree qorannoo “Teeknooloojiiwwan baayooremediyeeshinii sadarkaa olaanaa fi adeemsa deebi’anii fayyadamuu kompaawundoota orgaanikii sinteetikii (SOC)” jedhuuti. Barreeffamoota 14 hunda ilaali
Ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa poliisaayikilii aroomaatikii haayidirookaarbooniin (PAH) kan akka naaftaaliinii fi naaftaaleeniin bakka bu’an (meetiinaaftaaliin, asiidii naaftooyik, 1-naaftiil-N-metiilkaarbaameetii fi kkf) industirii adda addaa keessatti bal’inaan kan itti fayyadaman yoo ta’u, orgaanizimootaaf jeenootaa, jijjiirama fi/ykn kaansarii kan uumuudha. Kompaawundootni orgaanikii sinteetikii (SOC) ykn xenobiotics kun faalama dursa kennaniif kan ilaalaman yoo ta’u, naannoo addunyaa fi fayyaa hawaasaa irratti balaa guddaa fidu. Ciminni sochii dhala namaa (fkn gaazii dhagaa boba’aa, boba’aa qulqulleessuu, gadi lakkifamuu konkolaataa fi hojii qonnaa) qindoomina, hiree fi geejjibaa kompaawundoota bakka hundatti argamaniifi itti fufiinsa qaban kanaa murteessa. Malawwan wal’aansa/buqqisuu fiizikaalaa fi keemikaalaa malees, teeknooloojiiwwan magariisaa fi naannoodhaaf mijatoo ta’an kan akka baayooremediyeeshinii, kanneen maaykiroo-orgaanizimoota POC guutummaatti mancaasu ykn gara oomisha cinaa summii hin qabneetti jijjiiruu danda’an fayyadaman, filannoo nageenya qabu, baasii xiqqaa fi abdachiisaa ta’ee mul’ataniiru. Gosoonni baakteeriyaa adda addaa kanneen faayila Pirootiyoobaakteeriyaa (Pseudomonas, Pseudomonas, Comamonas, Burkholderia, fi Neosphingobacterium), Firmicutes (Bacillus fi Paenibacillus), fi Actinobacteria (Rhodococcus and Arthrobacter) keessaa ta’an kanneen maaykiroobaayootaa biyyee keessatti argaman dandeettii kompaawundoota orgaanikii adda addaa gadi buusuu agarsiisaniiru. Qorannoon meetaabolii, jiinoomiksii, fi xiinxalli meetaajenoomii walxaxiinsa kaataaboolii fi garaagarummaa bifa jireenyaa salphaa kana keessatti argamu hubachuuf nu gargaara, kunis daran baayoo-diigamiinsa gahumsa qabuuf hojiirra ooluu danda’a. Yeroo dheeraaf PAHn jiraachuun isaanii elementoota jeneetikii kanneen akka pilaasmiidii, tiraansipoozoonoota, baakteeriyoofeejii, odola jiinoomii fi elementoota konjugaatiivii walitti makamaa fayyadamuun karaa dabarsuu jiinii qajeelaatiin fenootayipiiwwan diigamuu asoosama ta’an akka uumaman taasiseera. Baayoloojiin sirnaa fi jeneetikii injinariingii adda baafamtoota addaa ykn hawaasa moodeela (konsortii) bu’aa walta’iinsaatiin PAHwwan kana baayooremediation bal’aa, saffisaa fi gahumsa qabu dandeessisuu danda’a. Gamaaggama kana keessatti, karaalee meetaabolii adda addaa fi garaagarummaa, walnyaatinsa jeneetikii fi adda addaa, fi deebii seelii/madaqsuu naaftalaanii fi baakteeriyaa bakka bu'e naaftaaliinii-diiguun irratti xiyyeeffanna. Kunis odeeffannoo ikoloojii hojiirra oolmaa dirree fi strain optimization bioremediation gahumsa qabuuf ni kenna.
Guddinni saffisaan industirii (petrokeemikaalota, qonna, qoricha, daayii huccuu, meeshaalee miidhaginaa fi kkf) badhaadhina dinagdee addunyaa fi sadarkaa jireenyaa fooyyessuuf gumaacheera. Guddinni eksaapooneenshiyaalii kun kompaawundoota orgaanikii sinteetikii (SOC) baay’ee kan oomishaman yoo ta’u, isaanis oomishaalee adda addaa oomishuuf kan ooludha. Kompaawundootni ykn SOCn biyya alaa kunniin haayidirookaarboonii urgooftuu poliisaayikilii (PAHs), qoricha aramaa, qoricha margaa, pilaastikaayizaroota, daayii, qoricha, orgaanofosfeetii, abidda dhorkan, furdaa orgaanikii jijjiiramaa fi kkf of keessatti qabatu baayoofoormii adda addaa irratti jijjiirama amaloota fiizikookeemikaalaa fi caasaa hawaasaatiin (Petrie et al., 2015; Bernhardt et al., 2017; Sarkar et al., 2020). Faalama urgooftuu hedduun sirna ikoo/bakkeewwan ho’aa heddummina lubbu qabeeyyii hin tuqamne hedduu irratti dhiibbaa cimaa fi diigumsaa qabu (fkn. koraal reef, ice sheets Arctic/Antarctic, haroowwan gaara olka’oo, seedimentii galaana gadi fagoo fi kkf) (Jones 2010; Beyer et al. 2020; Nordborg et al. 2020). Qorannoon ji’oomaayikiroobaayoloojii dhiheenya kana godhame akka agarsiisutti, kuufamni orgaanikii sinteetikii (fkn faalama urgooftuu) fi bu’aa isaanii fuula caasaa namtolchee (naannoo ijaarame) (fkn. iddoowwan hambaa aadaa fi siidaa giraanaayitii, dhagaa, mukaa fi sibiilaa irraa hojjetaman) irratti kuufamuun isaanii manca’uu isaanii saffisiisa (Gadd 2017; Liu et al. 2018). Sochiin dhala namaa faalama qilleensaa fi jijjiirama qilleensaatiin manca’iinsa baayoloojii siidaa fi gamoo cimsuu fi hammeessuu danda’a (Liu et al. 2020). Faalama orgaanikii kun danfaa bishaanii qilleensa keessa jiru waliin walnyaachuun caasaa irratti qubachuun meeshaa sanaa fiizikaalaa fi keemikaalaan akka manca’u taasisa. Baayoo-diigeeshiniin jijjiirama hin barbaadamne bifaafi amaloota meeshaalee orgaanizimoota lubbuu qabaniin dhufu kan kunuunsa isaanii irratti dhiibbaa geessisu ta’uun bal’inaan beekamaadha (Pochon and Jaton, 1967). Tarkaanfiin maaykiroobaayil dabalataa (meetaabolizimii) kompaawundoota kanaa qulqullina caasaa, bu’a qabeessummaa kunuunsaa fi gatii aadaa hir’isuu danda’a (Gadd, 2017; Liu et al., 2018). Gama biraatiin, haala tokko tokko keessatti, maaykiroobaayil caasaa kanaaf madaqfamuu fi deebii kennuunis baayoofiilmii fi qoorqoorroo eegumsaa biroo saffisa manca’uu/diigamuu hir’isan waan uumuuf faayidaa akka qabu argameera (Martino, 2016). Kanaafuu, tooftaalee kunuunsa itti fufiinsa qabu yeroo dheeraa bu’a qabeessa ta’e qopheessuun siidaa dhagaa, sibiilaa fi mukaa adeemsa ijoo adeemsa kana keessatti hirmaatan irratti hubannoo gadi fageenya qabu barbaachisa. Adeemsa uumamaa (adeemsa ji’ooloojii, ibidda bosona, dho’iinsa volkaanoo, walnyaatinsa biqiltootaa fi baakteeriyaa) wajjin wal bira qabamee yoo ilaalamu, sochiin namaa bu’aan isaa haayidirookaarboonii urgooftuu poolisaayikilii (PAHs) fi kaarboonii orgaanikii biroo (OC) baay’inaan gara sirna ikoo naannootti akka gadhiifamu taasisa. PAHn hedduun qonna keessatti fayyadaman (qoricha ilbiisotaa fi farra aramaa kan akka DDT, atrazine, carbaryl, pentachlorophenol fi kkf), industirii (zayitii qamadii, dhangala’aa/balfa zayitaa, pilaastikii boba’aa irraa argamu, PCB, pilaastikaayizaroota, saamunaan qulqulleessituu, farra vaayirasii, fumigants, urgooftuu fi wantoota kunuunsa dhuunfaa), oomishaalee kunuunsa dhuunfaa (adscreens, preservatives farra vaayirasii, ilbiisota ofirraa ittisan fi maaskii poolisaayikilii) fi meeshaa waraanaa (dhoo’aa kan akka 2,4,6-TNT) xenobiotics ta’uu danda’anii fayyaa pilaaneetii irratti dhiibbaa uumuu danda’aniidha (Srogi, 2007; Vamsee-Krishna and Phale, 2008; Petrie et al., 2015). Tarreen kun kompaawundoota boba’aa irraa argamanii (zayitii boba’aa, dibata, asfaalteenii), baayoopilaastikii ulfaatina molakiyuulaa olaanaa qabu, fi dhangala’oo ayoonii hammachuudhaaf babal’isuun ni danda’ama (Amde et al., 2015). Gabatee 1 irratti faalama urgooftuu adda addaa fi hojiirra oolmaa isaanii industirii adda addaa keessatti tarreeffameera. Waggoota dhiyoo asitti, gadi lakkifamni kompaawundoota orgaanikii jijjiiramaa, akkasumas kaarboon daayi’oksaayidii fi gaazota manaa biroo dabaluu jalqabeera (Dvorak et al., 2017). Haa ta’u malee, dhiibbaan namaan uumamu kan uumamaa haalaan caala. Kana malees, SOCn baay’een naannoo naannoo hedduu keessatti kan itti fufan yoo ta’u, faalama haaraa baayoomii irratti dhiibbaa hamaa geessisu ta’uun adda baafamuu isaanii arganneerra (Fakkii 1). Dhaabbileen naannoo kanneen akka Ejensii Eegumsa Naannoo Yunaayitid Isteetis (USEPA) faalama kana keessaa hedduun isaanii sababa amaloota saayitootoksiikii, jeenootoksiik, mutagenic, fi carcinogenic qabaniin tarree dursa kennaniif hammataniiru. Kanaafuu, dambiiwwan gatiinsa ciccimoo fi tooftaalee bu’a qabeessa ta’an balfa sirna ikoo faalame irraa qulqulleessuuf/buqqisuuf barbaachisu. Malli wal’aansa fiizikaalaa fi keemikaalaa adda addaa kan akka piroolayizisii, wal’aansa ho’aa oksijiinii, qilleensa qilleensaa, kuufama lafaa, gubuu fi kkf bu’a qabeessa kan hin taanee fi baasii guddaa kan gaafatu yoo ta’u, oomishaalee cinaa manca’oo, summii fi wal’aanuuf rakkisaa ta’an kan maddisiisu dha. Hubannoon naannoo addunyaa dabalaa dhufuun, maaykiroo-orgaanizimoonni faalama kanaa fi bu’aa isaanii (kan akka haloojineetii, naayitiroo, alkaayilii fi/ykn meetiilii) diiguu danda’an xiyyeeffannoo dabalaa dhufeera (Fennell et al., 2004; Haritash and Kaushik, 2009; Phale et al., 2020; Sarkar et al., 2020; Schwanemann fi kanneen biroo, 2020). Faalama urgooftuu balleessuuf maaykiroo-orgaanizimoota kaadhimamaa dhalootaan jiraatan kana qofa ykn aadaa walmakaa (kolonii) keessatti fayyadamuun nageenya naannoo, baasii, gahumsa, bu’a qabeessummaa fi itti fufiinsa isaatiin faayidaa qaba. Qorattoonni adeemsa maaykiroobaayil mala elektirookeemikaalaa reedoksii, jechuunis sirna baayooelektirookeemikaalaa (BES) waliin walitti makamuu akka teeknooloojii abdachiisaa faalama qulqulleessuuf/buqqisuuf qorataa jiru (Huang et al., 2011). Teeknooloojiin BES gahumsa olaanaa, baasii xiqqaa, nageenya naannoo, hojii ho’a kutaa, meeshaalee baayoo-walsimsiisan, fi dandeettii oomishaalee cinaa gatii guddaa qaban (fkn, humna ibsaa, boba’aa, fi keemikaalota) deebisuu irraa kan ka’e xiyyeeffannoo dabalaa dhufeera (Pant et al., 2012; Nazari et al., 2020). Dhufaatiin meeshaalee/mala tartiiba jiinoomii fi omics bu’aa olaanaa qaban dambii jeneetikii, pirootiyoomiksii fi fluxomics walnyaatinsa maaykiroo-orgaanizimoota adda addaa diigumsaa irratti odeeffannoo haaraa baay’ee kenneera. Meeshaalee kana baayoloojii sirnaa wajjin walitti makuun hubannoo keenya filannoo fi sirreessuu karaalee kaataaboolii galma maaykiroo-orgaanizimoota keessatti (jechuunis, dizaayinii meetaabolii) baayoo-diigamiinsa gahumsaa fi bu’a qabeessa ta’e galmaan ga’uuf qabnu daran guddiseera. Maaykiroo-orgaanizimoota kaadhimamaa mijatoo ta’an fayyadamuun tooftaalee baayooremediyeeshinii bu’a qabeessa ta’an dizaayinii gochuuf, dandeettii baayookeemikaalaa, garaagarummaa meetaabolii, walnyaatinsa jeneetikii, fi ikoloojii (autoecology/synecology) maaykiroo-orgaanizimoota hubachuu qabna.
Fak 1. Maddootaa fi daandii PAH molakiyuulaa gadi aanaa naannoo naannoo adda addaa fi sababoota adda addaa baayootaa irratti dhiibbaa geessisan. Sararoonni ciccitaa walnyaatinsa elementoota sirna ikoo gidduu jiru bakka bu’u.
Gamaaggama kana keessatti, karaa meetaabolii fi garaagarummaa, inzaayimoota diigamuu keessatti hirmaatan, walnyaatinsa jiinii/qabiyyee fi garaagarummaa, deebii seelii fi gama adda addaatiin baayooremediyeeshinii uwwisuun adda baafaman baakteeriyaa adda addaatiin daataa diigamuu gabaabsinee ibsuuf yaalneerra. Sadarkaa baayookeemikaalaa fi molakiyuulaa hubachuun gosoota keessummeessituu mijatoo ta’an adda baasuu fi jeneetikii isaanii dabalataa faalama dursa kennaniif baayooremediation bu’a qabeessa ta’eef ni gargaara. Kunis tooftaalee konsortii baakteeriyaa bakka adda ta’e hundeessuun baayooremediyeeshinii bu’a qabeessa ta’e qopheessuu keessatti gargaara.
Argamuun kompaawundoota urgooftuu summii fi balaafamaa baay’inaan (seera Huckel 4n + 2π elektiroonota quubsuun, n = 1, 2, 3, ...) miidiyaalee naannoo adda addaa kanneen akka qilleensaa, biyyee, biyyee, fi bishaan gubbaa fi lafa jalaa irratti balaa guddaa fida (Puglisi et al., 2007). Kompaawundootni kunniin gilgaalota beenziinii tokko (monocyclic) ykn gilgaalota beenziinii dachaa (polycyclic) kan bifa sarara, kofa ykn tuutaatiin qindaa’an kan qaban yoo ta’u, sababa anniisaa reezonaansii negaatiivii olaanaa fi inertness (inertness) irraa kan ka’e naannoo keessatti tasgabbii (tasgabbii/tasgabbii dhabuu) kan agarsiisan yoo ta’u, kunis haayidiroofobiisitii fi haala hir’achuu isaaniitiin ibsamuu danda’a. Gingilchaan urgooftuu daran gareewwan meetiilii (-CH3), kaarboksiilii (-COOH), haayidirooksii (-OH), yookiin salfooneetii (-HSO3) tiin yeroo bakka bu’u, caalaatti tasgabbaa’aa ta’a, maakroomoleekiyuulii wajjin walitti dhufeenya cimaa qaba, akkasumas sirna baayoloojii keessatti baayoo-accumulative dha (Seo et al., 2009; Phale et al., 2020). Haayidirookaarboononni urgooftuu poliisaayikilii ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa qaban tokko tokko (LMWAHs), kan akka naaftaalinii fi bu’aa isaa [meetiinaaftaaliinii, asiidii naaftooyik, naaftaaliinsalfooneetii, fi 1-naaftiilii N-metiilkaarbaameetii (kaarbaariil)], tarree faalama orgaanikii dursa kennuu qabu keessatti Ejensii Eegumsa Naannoo Ameerikaatiin akka jeenootoksiikii, . mutagenic, fi/ykn carcinogenic (Cerniglia, 1984) kan jedhu. NM-PAH gita kanaa gara naannootti gadi lakkifamuun isaanii sadarkaa sansalata nyaataa hunda irratti baayoo kuufamuu kompaawundoota kanaa fiduu danda’a, kanaanis fayyaa sirna ikoo naannoo irratti dhiibbaa uumuu danda’a (Binkova et al., 2000; Srogi, 2007; Quinn et al., 2009).
Maddoonni fi karaaleen PAH gara baayootaa adda durummaan godaansaa fi wal-nyaatinsa qaamolee sirna ikoo adda addaa kanneen akka biyyee, bishaan lafa jalaa, bishaan gubbaa, midhaanii fi hawaa gidduu jiruudha (Arey and Atkinson, 2003). Fakkiin 1 walnyaatinsa fi raabsa PAH ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa adda addaa sirna ikoo keessatti fi karaa isaanii gara saaxilamummaa baayootaa/namaa agarsiisa. PAHn sababa faalama qilleensaa fi karaa godaansa (drift) gadi lakkifamuu konkolaataa, gaasii industirii (gaasii dhagaa boba’aa, gubaa fi oomisha kookii) fi kuufama isaaniitiin lafa irratti kuufama. Hojiiwwan industirii kanneen akka oomisha huccuu sinteetikii, daayii fi halluu; kunuunsa mukaa; hojii laastikaa; hojiiwwan omisha simintoo; oomisha qoricha aramaa; fi hojiirra oolmaan qonnaa madda PAH gurguddoo sirna lafaa fi bishaanii keessatti (Bamforth and Singleton, 2005; Wick et al., 2011). Qorannoon akka agarsiisutti biyyeen naannoo magaalaa fi magaalaa, naannoo daandii guddaa, fi magaalota gurguddoo keessatti sababa gadi lakkifamuu warshaalee humna elektiriikaa, hoo’isa mana jireenyaa, fe’umsa tiraafikaa qilleensaa fi daandii, fi sochii ijaarsaa irraa kan ka’e haayidirookaarboonii urgooftuu poolisaayikilii (PAH)f caalaatti saaxilamaadha (Suman et al., 2016). (2008) akka agarsiisanitti PAHn biyyee naannoo daandii New Orleans, Louisiana, USA keessatti argamu hanga 7189 μg/kg yoo ta’u, bakka banaa keessatti ammoo 2404 μg/kg qofa akka ta’e agarsiisaniiru. Haaluma walfakkaatuun, magaalota Ameerikaa hedduu keessatti naannoolee naannoo iddoowwan gaazii dhagaa boba’aa ta’anitti sadarkaan PAH hanga 300 μg/kg ta’u gabaafameera (Kanaly and Harayama, 2000; Bamforth and Singleton, 2005). Biyyeen magaalota Hindii adda addaa kanneen akka Delhii (Sharma et al., 2008), Agra (Dubey et al., 2014), Mumbaayi (Kulkarni and Venkataraman, 2000) fi Visakhapatnam (Kulkarni et al., 2014) irraa dhufan PAH baay’inaan akka of keessaa qaban gabaafameera. Kompaawundootni urgooftuu salphaatti xixiqqoo biyyee, orgaanikii fi albuuda suphee irratti kan xuuxaman yoo ta’u, kanaanis sirna ikoo keessatti kaarboonii gurguddoo ta’u (Srogi, 2007; Peng et al., 2008). Maddoonni PAH gurguddoon sirna ikoo bishaanii keessatti rooba (rooba jiidha/goggogaa fi danfaa bishaanii), yaa’u magaalaa, bishaan xuraa’aa gadi lakkifamuu, bishaan lafa jalaa deebisee guutuu fi kkf dha (Srogi, 2007). PAHn sirna ikoo galaanaa keessatti gara %80 rooba, biyyee, fi balfa gadi lakkifamuu irraa akka argamu tilmaamameera (Motelay-Massei et al., 2006; Srogi, 2007). Bishaan gubbaa ykn dhangala’aan bakka balfi jajjaboo itti gatamu keessatti baay’inni PAH baay’inaan argamu dhuma irratti gara bishaan lafa jalaatti kan dhangala’u yoo ta’u, kunis ummanni Kibbaa fi Kibba Baha Eeshiyaa %70 ol bishaan lafa jalaa waan dhuguuf balaa fayyaa hawaasaa guddaa fida (Duttagupta et al., 2019). Qorannoon dhiheenya kana Duttagupta fi kkf. (2020) xiinxala lagaa (32) fi bishaan lafa jalaa (235) West Bengal, India irraa, jiraattonni magaalaa keessaa %53 fi jiraattota baadiyyaa keessaa %44 (waliigala jiraattota miliyoona 20) tilmaamaan %53 (waliigala jiraattota miliyoona 20) naphthalene (4.9–10.6 μg/L) fi bu’aa isaaf saaxilamuu akka danda’an arganii jiru. Akkaataan itti fayyadama lafaa adda addaa fi bishaan lafa jalaa baasuun dabaluu isaa geejjibni dhaabbataa (advection) PAH ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa lafa jalaa to’achuuf sababoota ijoo ta’anii fudhatamu. Dhangala’aan qonnaa, bishaan xuraa’aa bulchiinsa magaalaa fi industirii, fi balfi jajjaboo/balfi gadi lakkifamu PAH bishaan lagaa fi biyyee lafa jalaa keessatti dhiibbaa akka qabu argameera. Roobni qilleensaa faalama PAH daran hammeessa. Xiyyeeffannaan PAH fi bu’aa alkyl isaanii (waliigalatti 51) laggeen/bishaan kuufamaa addunyaa guutuu keessatti gabaafameera, kanneen akka laga Fraser, laga Louan, laga Denso, laga Missouri, laga Anacostia, laga Ebro, fi laga Delaware (Yunker et al., 2002; Motelay-Massei et al., 2006; Li et al., 2010; Amoako fi kanneen biroo, 2011; Seedimentii bishaan laga Gaangis keessatti naaftaaliinii fi feenaantiriiniin baay’ee barbaachisaa ta’uun isaanii argameera (saamuda %70 keessatti argameera) (Duttagupta et al., 2019). Kana malees, qorannoon akka agarsiisutti bishaan dhugaatii kilooriinii gochuun PAH summii oksijiinii fi kilooriinii qabu baay’ee akka uumamu taasisuu danda’a (Manoli and Samara, 1999). PAHn biqiltoonni biyyee faalame, bishaan lafa jalaa fi rooba irraa fudhachuu isaaniitiin midhaan, kuduraa fi muduraa keessatti kuufama (Fismes et al., 2002). Orgaanizimoonni bishaan keessa jiraatan hedduun kanneen akka qurxummii, muuzaa, kilaamii fi shimbirroo nyaata faalame fi bishaan galaanaa fayyadamuudhaan, akkasumas tishuu fi gogaatiin PAHn faalamu (Mackay and Fraser, 2000). Malli nyaata bilcheessu/qopheessuu kan akka griilii, bilcheessuu, tamboo xuuxuu, bilcheessuun, gogsuu, daakuun fi charcoal bilcheessuunis nyaata keessatti PAH baay’ee fiduu danda’a. Kunis baay’inaan filannoo meeshaa tamboo xuuxuu, qabiyyee haayidirookaarboonii fiinooliik/aroomaatikii, adeemsa nyaata bilcheessuu, gosa hoo’isaa, qabiyyee jiidhina, dhiyeessii oksijiinii fi ho’a gubaa irratti hundaa’a (Guillén et al., 2000; Gomes et al., 2013). Haayidirookaarbooniin urgooftuu poliisaayikilii (PAHs) aannan keessattis qindoomina adda addaa (0.75–2.1 mg/L) ta’een argameera (Girelli et al., 2014). Kuufamni PAHs kanaa nyaata keessattis amaloota fiizikookeemikaalaa nyaataa irratti kan hundaa’u yoo ta’u, bu’aan summii isaanii ammoo dalagaalee fiiziyoloojii, sochii meetaabolii, xuuxamuu, raabsuu fi raabsa qaamaa wajjin kan walqabatudha (Mechini et al., 2011).
Summii fi miidhaa haayidirookaarboonii urgooftuu poolisaayikilii (PAH) yeroo dheeraaf beekamaa ture (Cherniglia, 1984). Ulfaatina molakiyuulaa xiqqaa poliisaayikilii aroomaatikii haayidirookaarbooniin (LMW-PAHs) (gingilchaa lamaa hanga sadii) koovaaleentiidhaan maakroomoleekiyuulota adda addaa kan akka DNA, RNA fi pirootiinota waliin hidhuu kan danda’an yoo ta’u, kaansarii kan uumuudha (Santarelli et al., 2008). Uumama haayidiroofobiikii isaanii irraa kan ka’e meembraanota lipidiitiin adda baafamu. Nama keessatti, saayitookiroomii P450 monooksijiineeziin PAH gara epooksaayidii oksaayidii godhu, isaan keessaa tokko tokko baay’ee walnyaatinsa (fkn, baediol epoxide) fi seelii idilee gara hamaatti jijjiiruu danda’u (Marston et al., 2001). Kana malees, oomishoonni jijjiirraa PAH kanneen akka kinoonii, feenoolii, epooksaayidii, daayoolii fi kkf kompaawundoota warraa caalaa summii guddaa qabu. PAHn tokko tokkoo fi gidduugaleessi meetaabolii isaanii hormoonii fi inzaayimoota adda addaa meetaabolii keessatti dhiibbaa uumuu danda’u, kanaanis guddina, sirna narvii giddugaleessaa, sirna walhormaataa fi ittisa qaamaa irratti dhiibbaa hamaa geessisu (Swetha and Phale, 2005; Vamsee-Krishna et al., 2006; Oostingh et al., 2008). Yeroo gabaabaaf PAH ulfaatina molakiyuulaa xiqqaa ta’eef saaxilamuun namoota asmii qaban keessatti hojiin sombaa fi thrombosis akka hir’atu fi carraa kaansarii gogaa, somba, ujummoo fincaanii fi garaachaa akka dabalu gabaafameera (Olsson et al., 2010; Diggs et al., 2011). Qorannoon bineensotaa akka agarsiisutti PAH saaxilamuun hojii fi guddina walhormaataa irratti dhiibbaa hamaa fiduu akka danda’uu fi ijaa, miidhaa tiruu fi kalee, fi dhukkuba garaachaa fiduu akka danda’u agarsiisa. Oomishaaleen baayootiraansfoormeeshinii PAH adda addaa kanneen akka daayoolii, epooksaayidii, kinoonii fi raadikaalota bilisaa (kaatiyoonota) DNA aduaktii akka uumuun agarsiifameera. Aduaktoonni tasgabbaa’oon maashinarii baay’ina DNA akka jijjiiran kan agarsiifame yoo ta’u, aduaktoonni tasgabbaa’oon garuu DNA depurinate gochuu danda’u (baay’inaan gara adenine fi yeroo tokko tokko gara guanine); lamaan isaaniiyyuu dogoggora jijjiirama jijjiirama fiduu danda’u (Schweigert et al. 2001). Dabalataanis, kinoonoonni (benzo-/pan-) gosoota oksijiinii ri’aaktiivii (ROS) maddisiisuu danda’u, kunis DNA fi maakroomoolekiyuulota biroo irratti miidhaa du’aa fiduu danda’a, kanaanis hojii/jireenya tishuu irratti dhiibbaa qaba (Ewa and Danuta 2017). Yeroo dheeraaf saaxilamuun baay’ina xiqqaa paayireenii, baay’eenii fi naaftaaliin bineensota yaalii irratti kaansarii akka fidu gabaafameera (Diggs et al. 2012). Summii lubbuu namaa galaafatu irraa kan ka’e, PAH kana bakka miidhame/faalame irraa qulqulleessuun/buqqisuun dursa kenna.
Bakka/naannoo faalame irraa PAH balleessuuf maloonni fiizikaalaa fi keemikaalaa adda addaa fayyadamaniiru. Adeemsi akka gubuu, dechlorination, UV oxidation, fixation, fi solvent extraction miidhaa hedduu kan qabu yoo ta’u, kunis uumamuu oomishaalee cinaa summii, walxaxiinsa adeemsaa, dhimmoota nageenyaa fi danbii, gahumsa gadi aanaa, fi baasii guddaa dabalata. Haa ta’u malee, baayoo-diigeeshiniin maaykiroobaayil (baayooremediyeeshinii jedhama) mala filannoo abdachiisaa ta’ee fi maaykiroo-orgaanizimoota bifa aadaa qulqulluu ykn kolonii fayyadamuu kan of keessaa qabudha. Adeemsi kun mala fiizikaalaa fi keemikaalaa wajjin wal bira qabamee yoo ilaalamu naannoodhaaf kan mijatu, kan hin weerarre, baasii kan hin qabnee fi itti fufiinsa kan qabu dha. Bioremediation bakka dhibee kanaan miidhame (in situ) ykn bakka addatti qophaa’etti (ex situ) raawwatamuu waan danda’uuf mala aadaa fiizikaalaa fi keemikaalaa caalaa mala sirreeffama itti fufiinsa qabu ta’ee fudhatama (Juhasz and Naidu, 2000; Andreoni and Gianfreda, 2007; Megharaj et al., 2011; Phale et al., 2020; Sarkar fi kanneen biroo, 2020).
Tarkaanfiiwwan meetaabolii maaykiroobaayil faalama urgooftuu manca’uu keessatti hirmaatan hubachuun itti fufiinsa ikoloojii fi naannoo irratti dhiibbaa saayinsii fi dinagdee guddaa qaba. Tilmaamni kaarboonii (C) giraama 2.1×1018 ta’u addunyaa guutuutti biyyee fi kompaawundoota orgaanikii (jechuunis, boba’aa, gaazii uumamaa, fi dhagaa boba’aa, jechuunis boba’aa fosiilii) keessatti kuufamee jira, kunis marsaa kaarboonii addunyaa keessatti gumaacha guddaa qaba. Haa ta’u malee, industirii saffisaa, boba’aa fosiilii baasuu, fi sochiin namaa kuufama kaarboonii litosfeerii kana dhabsiisaa jira, kunis waggaatti tilmaamaan kaarboonii orgaanikii 5.5×1015 g (akka faalamaatti) gara qilleensaatti gadhiisaa jira (Gonzalez-Gaya et al., 2019). Kaarboonii orgaanikii kana keessaa harki caalaan isaa sirna ikoo lafaa fi galaanaa karaa biyyee, geejjibaa fi yaa’aatiin seena. Kana malees, faalama sinteetikii haaraan boba’aa fosiilii irraa argamu kan akka pilaastikii, pilaastikaayizarootaa fi pilaastikii tasgabbeessitoota (phthalates fi isomers isaanii) sirna ikoo galaanaa, biyyee fi bishaanii fi baayootaa isaanii haalaan faaluun balaa qilleensa addunyaa hammeessa. Gosoonni maaykiroopilaastikii adda addaa, naannoo pilaastikii, ciccitoonni pilaastikii fi oomishaalee monoomarii isaanii summii ta’an kanneen poliitiiliinii tereeftalaayitii (PET) irraa argamanii Ameerikaa Kaabaa fi Kibba Baha Eeshiyaa gidduutti Galaana Paasifikii keessatti kuufamuun “Great Pacific Garbage Patch” uumuun, lubbu qabeeyyii galaanaa miidhaniiru (Newell et al., 2020). Faalama/balfa akkasii mala fiizikaalaa ykn keemikaalaa kamiinuu balleessuun akka hin danda’amne qorannoon saayinsii mirkaneessee jira. Haala kanaan, maaykiroo-orgaanizimoonni baay’ee faayidaa qaban kanneen faalama oksijiiniidhaan gara kaarboon daayi’oksaayidii, anniisaa keemikaalaa fi oomishaalee cinaa summii hin qabne birootti jijjiiruu danda’anii fi dhuma irratti adeemsa marsaa soorataa biroo (H, O, N, S, P, Fe, fi kkf) seenani dha. Haala kanaan, ikoofiiziyoloojii maaykiroobaayil albuuda faalama urgooftuu fi to’annoo naannoo isaa hubachuun marsaa kaarboonii maaykiroobaayil, baajata kaarboonii qulqulluu fi balaa qilleensaa gara fuula duraa madaaluuf murteessaadha. Kompaawundoota akkasii naannoo keessaa baasuun hatattamaan barbaachisaa ta’uu isaa yoo ilaalle, indaastiriiwwan ikoo adda addaa teeknooloojii qulqulluu irratti xiyyeeffatan mul’ataniiru. Akka filannootti, gatii balfa industirii/balfa keemikaalota sirna ikoo keessatti kuufaman (jechuunis mala balfa gara qabeenyaatti) akka utubaawwan dinagdee geengoo fi galmoota misooma itti fufiinsa qabuutti ilaalama (Close et al., 2012). Kanaafuu, gama meetaabolii, inzaayimii fi jeneetikii kaadhimamaa diigamuu danda’an kanaa hubachuun faalama urgooftuu akkasii bu’a qabeessa ta’een balleessuu fi baayoo-sirreessuuf barbaachisummaa olaanaa qaba.
Faalama urgooftuu hedduu keessaa, PAH ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa kan akka naaftaaliinii fi naaftaaleenii bakka bu’aniif xiyyeeffannoo addaa kennina. Kompaawundootni kunniin qaamolee gurguddoo boba’aa boba’aa irraa argamu, halluu huccuu, oomishaalee fayyadamtootaa, qoricha aramaa (mothballs fi ilbiisota ofirraa ittisan), pilaastikaayizarootaa fi taaninii waan ta’aniif sirna ikoo hedduu keessatti bal’inaan argamu (Preuss et al., 2003). Gabaasni dhiheenya kana ba’e kuufama qindoomina naaftaaliinii biyyee aquifer, bishaan lafa jalaa fi biyyee lafa jalaa, naannoo vaadoosii fi siree lagaa keessatti kan mul’isu yoo ta’u, kunis kuufama baayoo naannoo keessatti akka ta’e agarsiisa (Duttagupta et al., 2019, 2020). Gabatee 2 irratti amaloota fiizikookeemikaalaa, hojiirra oolmaa fi dhiibbaa fayyaa naaftaliinii fi bu’aa isaa gabaabsee ibsameera. PAH ulfaatina molakiyuulaa olaanaa qaban biroo wajjin wal bira qabamee yoo ilaalamu, naaftaaliin fi bu’aan isaa bishaan kan hin jirre, bishaan keessatti kan bulbulamuu fi sirna ikoo keessatti bal’inaan kan raabsaman waan ta’aniif yeroo baay’ee akka moodeela sabsteeretii meetaabolii, jeneetikii fi garaagarummaa meetaabolii PAH qorachuuf itti fayyadamu. Maayikiroo-orgaanizimoonni baay’een naaftalaanii fi bu’aa isaa meetaabolii gochuu kan danda’an yoo ta’u, karaa meetaabolii, inzaayimootaa fi amala qajeelfama isaanii irratti odeeffannoon bal’aan ni argama (Mallick et al., 2011; Phale et al., 2019, 2020). Kana malees, naaftaliinii fi bu’aan isaa baay’ina olaanaa fi baayoo-argamiinsa isaanii irraa kan ka’e madaallii faalama naannootiif kompaawundoota piroototaayipii ta’anii moggaafamaniiru. Ejensiin Eegumsa Naannoo Ameerikaa akka tilmaametti, giddu galeessaan sadarkaan naaftaaliin meetira kiyuubii tokkotti aarri sigaaraa irraa 5.19 μg, adda durummaan gubachuu guutuu hin taane irraa, fi 7.8 hanga 46 μg aarri cinaa irraa yoo ta’u, saaxilamummaan kreiyoosootii fi naaftaaliniif ammoo dachaa 100 hanga 10,000 ol ta’a (Preuss et al. 2003). Keessattuu Naaftaaliin summii sirna hargansuu gosa, naannoo fi saala adda ta’ee fi kaansarii uumuun isaa argameera. Qorannoon bineensotaa irratti hundaa’uun, Ejensiin Qorannoo Kaansarii Idil-addunyaa (IARC) naaftaaliinii “kaansarii namaa ta’uu danda’u” jedhee ramadeera (Gareen 2B)1. Naaftalaniin bakka bu’eef saaxilamuun, adda durummaan afuura baafachuudhaan ykn karaa garaa keessaa (afaan) kennuudhaan, miidhaan tishuu sombaa fida, hantuutaa fi hantuuta irrattis dhukkuba sombaa ni dabala (Sagantaa Summii Biyyaalessaa 2). Miidhaan cimaan garaa kaasaa, garaa kaasaa, dhukkubbii garaa, garaachaa, mataa dhukkubbii, burjaajii, dafqi baay’ee, ho’a qaamaa, tachycardia fi kkf kan dabalatu yoo ta’u, gama biraatiin qoricha ilbiisota kaarbaameet ispeektarmii bal’aa kaarbaariil (1-naphthyl N-methylcarbamate) lafee dugdaa hin qabne bishaan keessa jiraatan, amfibiyaanota, beeylada dammaaf summii akka ta’e gabaafameera nama irratti kan argamu yoo ta’u, aseetiilkooliinisteereesii laamsha’uu akka dhorku agarsiifameera (Smulders et al., 2003; Bulen and Distel, 2011). Kanaafuu, mala manca’iinsa maaykiroobaayil, dambii jeneetikii, walnyaatinsa inzaayimii fi seelii hubachuun naannoo faalame keessatti tooftaalee baayooremediyeeshinii qopheessuuf murteessaadha.
Gabatee 2. Odeeffannoo bal’aa amaloota fiizikookeemikaalaa, itti fayyadama, mala adda baasuu fi dhukkuboota kanaan walqabatan naaftaliinii fi bu’aa isaa.
Nichoota faalaman keessatti, faalama urgooftuu haayidiroofobiikii fi lipoofiilik maaykiroobaayoomii naannoo (hawaasa) irratti dhiibbaa seelii adda addaa fiduu danda’u, kanneen akka jijjiirama dhangala’aa meembraanii, dabarsuu meembraanii, dhiita’uu lipidii lamaayer, jeequmsa dabarsuu anniisaa (sansalata geejjibaa elektiroonii/humna sochootuu pirootoonii), fi sochii pirootiinota meembraanii wajjin walqabatan (Sikkema et al.,,). 1995 irratti kan hundaa’e). Kana malees, gidduugaleessitoonni bulbulamoo ta’an tokko tokko kan akka kateekoolii fi kinoonii gosoota oksijiinii ri’aaktiivii (ROS) uumuun DNA fi pirootiinota waliin aduaktii uumu (Penning et al., 1999). Haala kanaan, baay’inni kompaawundoota akkasii sirna ikoo keessatti hawaasa maaykiroobaayil irratti dhiibbaa filannoo ta’een sadarkaa fiiziyoloojii adda addaatti, fudhatama/geejjibaa, jijjiirama seelii keessaa, walnyaatinsa/itti fayyadamuu, fi kutaa qooduun dabalatee, diigamtoota gahumsa qaban ta’a.
Sakatta’iinsi Pirojektii Kuusaa Deetaa Ribosomal-II (RDP-II) akka agarsiisutti, walumaa galatti gosootni baakteeriyaa 926 aadaa miidiyaa ykn badhaadhina naaftaaliinii ykn bu’aa isaatiin faalame irraa adda baafamaniiru. Gareen Pirootiyoobaakteeriyaa bakka bu’oota baay’ee (n = 755) kan qaban yoo ta’u, Firmicutes (52), Bacteroidetes (43), Actinobacteria (39), Tenericutes (10), fi baakteeriyaa hin ramadamne (8) itti aanan (Fakkii 2). Bakka bu’oonni γ-Proteobacteria (Pseudomonadales fi Xanthomonadales) gareewwan Gram-negative qabiyyee G+C ol’aanaa qaban hunda (%54) kan ol’aantummaa qaban yoo ta’u, Clostridiales fi Bacillales (%30) ammoo garee Gram-positive qabiyyee G+C gadi aanaa qaban turan. Pseudomonas (lakkoofsi olaanaan, gosoota 338) sirna ikoo faalame adda addaa (coal tar, petroleum, crude oil, sludge, boba’aa dhangala’u, bishaan xuraa’aa, balfa orgaanikii fi bakka kuufama) akkasumas sirna ikoo hin tuqamne (biyyee, laggeen, biyyee fi bishaan lafa jalaa) keessatti naphthalene fi bu’aa meetiilii isaa mancaasuu akka danda’u gabaafameera . (Fakkii 2). Kana malees, qorannoon badhaadhinaafi xiinxalli meetaajenoomii naannolee kana keessaa tokko tokkoo gosootni Legionella fi Clostridium hin aadaan dandeettii diigamuu qabaachuu akka danda’an kan mul’ise yoo ta’u, kunis karaa haaraa fi garaagarummaa meetaabolii qorachuuf baakteeriyaa kana aadaa gochuun barbaachisaa ta’uu agarsiisa.
Fak 2. Heddumina taksonomii fi raabsa ikoloojii bakka bu’oota baakteeriyaa naannoo naaftaaliinii fi bu’aa naaftaaleeniin faalame keessatti.
Maayikiroo-orgaanizimoota adda addaa urgooftuu haayidirookaarboonii balleessan keessaa, irra caalaan isaanii madda kaarboonii fi anniisaa tokkicha ta’ee naaftaaliinii balleessuu danda’u. Tartiiba taateewwan meetaabolii naaftalaanii keessatti hirmaatan Pseudomonas sp. (gosoota: NCIB 9816-4, G7, AK-5, PMD-1 fi CSV86), Pseudomonas stutzeri AN10, Pseudomonas fluorescens PC20 fi gosoota biroo (ND6 fi AS1) (Mahajan fi kanneen biroo, 1994; Resnick fi kanneen biroo, 1996; Annweiler fi kanneen biroo, 2000; Basu et al., 2003; naaftaaliinii gara cis-naaftaaliiniidiyoolitti (Fakkii 3) Siis-daayihayidiroodiyooliin gara 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliiniitti kan jijjiiramu daayihayidiroojiineesii, 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliinii (12DHNDO), 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliinii gara 2-hayidirooksiikiroomiinii-2-kaarboksiilik asiidii Inzaayimii cis-tiraans isomerization kan uumu yoo ta’u, kunis haayidireetii aldolase dhaan gara salicylic aldehyde fi pyruvate tti kan cicciramu yoo ta’u, orgaanikii asiidii pyruvate kompaawundii C3 isa jalqabaa kan lafee kaarboonii naaftaaliinii irraa argamee fi gara karaa giddugaleessaa kaarbooniitti kan qajeelu ture. NAD+ irratti kan hirkate salicylaldehyde dehydrogenase salicylaldehyde gara salicylic acid tti jijjiira naaftaaliin 2,3-daayooksijeeneesiitiin jalqabamee 2,3-daayihayidirooksiinaaftaaliinii uuma (Annweiler et al., 2000).
Fakkii 3. Karaalee diigamuun naaftaaliinii, meetilaaftaaliinii, asiidii naaftooyikii fi kaarbaariilii. Lakkoofsi geengoo ta’e inzaayimoota tartiiba naaftaaliinii fi bu’aa isaa gara oomishaalee itti aanan jijjiiruuf itti gaafatamummaa qaban bakka bu’a. 1 — naaftaaliin daayioksijeneesii (NDO); 2, siis-daayihayidiroodiyoolii dihaayidroojineesii; 3, 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliin daayioksijeneesii; 4, 2-hayidirooksiikiroomiinii-2-kaarboksiilik asiidii isoomeereezii; 5, tiraans-O-haayidirooksiibeenziliideenpiruveetii haayidirooteesii aldooleesii; 6, salicylaldehyde dehydrogenase; 7, saalisiileetii 1-hayidirooksiileezii; 8, kateekool 2,3-daayooksiijeneesii (C23DO); 9, 2-hayidirooksiimuukoneetii seemiialdehaydii dihaayidroojineesii; 10, 2-oksoopeent-4-enoot haayidireetaasii; 11, 4-hayidirooksii-2-oksoopentanooweet aldooleesii; 12, aseetaldehaydii dihaayidroojineesii; 13, katekool-1,2-daayooksiijeneesii (C12DO); 14, mukooneet saayikilooisomeereezii; 15, mukonolaaktooniin deeltaa-isoomeereezii; 16, β-ketoadipatenollactone haayidirooleezii; 17, β-keetooadipeetii suksiinii-CoA tiraansifereesii; 18, β-keetooadipeetii-CoA tiyolaasii; 19, suksinil-CoA: aseetiil-CoA succinyltransferase; 20, saalisiileetii 5-hayidirooksiileezii; 21 – jentiseetii 1,2-daayooksijeneesii (GDO); 22, maleylpyruvate isomerase; 23, fumaariilpiruveetii haayidirooleezii; 24, meetiinaaftaaliin haayidirooksiileezii (NDO); 25, haayidirooksiimeetiinaaftaaliin dihaayidroojineesii; 26, naaftaaldehaydii dihaayidroojineesii; 27, 3-foormiilaasiliik asiidii oksidaasii; 28, haayidirooksiisooftaalaat deekaarboksiileesii; 29, kaarbaariil haayidirooleezii (CH); 30, 1-naaftool-2-hayidirooksiileezii.
Orgaanizimii fi uumama jeneetikii isaa irratti hundaa’uun asiidiin saalisiliik bu’aa kanaa karaa karaa kateekoolii saalisiileetii 1-haayidirooksiileezii (S1H) fayyadamuun yookiin karaa karaa jeentiisaayitii saaliisaayileetii 5-hayidirooksiileezii (S5H) fayyadamuun caalaatti meetaabolii ta’a (Fakkii 3). Asiidiin salicylic meetaaboliizimii naphthalene (karaa gubbaa) keessatti gidduu galeessa guddaa waan ta’eef, tarkaanfiiwwan asiidii salicylic irraa gara giddu galeessa TCAtti yeroo baay’ee karaa gadii jedhamanii kan waamaman yoo ta’u, jiiniiwwan operoonii tokkotti gurmaa’u. Jiiniiwwan operoonii karaa gubbaa (nah) fi operoonii karaa gadii (sal) keessa jiran sababoota qajeelfama waliigalaatiin kan to’ataman ta’uun isaanii waanuma barame dha; fakkeenyaaf, NahR fi asiidiin salicylic akka inducers ta’ee kan hojjetan yoo ta’u, operoonni lamaan guutummaatti naphthalene akka meetaabolii godhatan taasisa (Phale et al., 2019, 2020).
Kana malees, katekool marsaadhaan karaa meetaa karaa karaa meetaa katekool 2,3-daayooksijeeneesii (C23DO) (Yen et al., 1988) tiin gara 2-hayidirooksiimuukoneetii semialdehaydii haayidirooleeziin haayidiroolaayizii ta’ee 2-hayidirooksiipeent-2,4-daayinooyik asiidii uuma. Sana booda 2-hayidirooksiipeentii-2,4-daayinooweet haayidiroozeesii (2-oksoopeent-4-enootee haayidiroozeesii) fi aldooleesii (4-hayidirooksii-2-oksoopeentaanooneetii aldooleesii) tiin gara piruveetii fi aseetaldehaydiitti jijjiiramee karaa kaarboonii giddugaleessaa seena (fakkii 3). Akka filannootti, kateekooliin karaa karaa ortoo kateekool 1,2-oksijeeneesii (C12DO) tiin marsaan gara cis,cis-muconate tti ni ciccirama. Muconate cycloisomerase, muconolactone isomerase, fi β-ketoadipate-nollactone hydrolase cis,cis-muconate gara 3-oxoadipate tti jijjiiru, kunis karaa succinyl-CoA fi acetyl-CoA karaa kaarboonii giddugaleessaa seena (Nozaki et al., 1968) (Fakkii 3).
Karaa jentisaayitii (2,5-daayihayidirooksiibeenzooweet) keessatti, gilgaala urgooftuu jentisaayitii 1,2-daayooksijeeneesii (GDO) tiin cicciramee maleylpyruvate uuma. Omishni kun kallattiin haayidiroolaayizii ta’ee gara piruveetii fi maaleetii ta’uu danda’a, ykn isoomaarii ta’ee fumaariilpiruuveetii uumuu danda’a, kunis booda haayidiroolaayizii ta’ee gara piruuveetii fi fumaareetii ta’uu danda’a (Larkin and Day, 1986). Filannoon karaa filannoo baakteeriyaa Giraaam-negaatiivii fi Giraamii-poozaatiivii lamaan keessatti sadarkaa baayookeemikaalaa fi jeneetikii irratti mul’ateera (Morawski et al., 1997; Whyte et al., 1997). Baakteeriyaan giraam-negaatiivii (Pseudomonas) asiidii salicylic fayyadamuu filatu, kunis inducer meetaabolii naphthalene yoo ta’u, salicylate 1-hydroxylase fayyadamuun gara catechol tti decarboxylating (Gibson and Subramanian, 1984). Gama biraatiin, baakteeriyaa Giraamii-poozaatiivii (Rhodococcus) keessatti, salicylate 5-hydroxylase asiidii salicylic gara gentisic acid kan jijjiiru yoo ta’u, salicylic acid ammoo tiraanskriipshinii jiiniiwwan naphthalene irratti dhiibbaa inductive hin qabu (Grund et al., 1992) (Fakkii 3).
Gosoonni akka Pseudomonas CSV86, Oceanobacterium NCE312, Marinhomonas naphthotrophicus, Sphingomonas paucimobilis 2322, Vibrio cyclotrophus, Pseudomonas fluorescens LP6a, Pseudomonas fi Mycobacterium gosoota monomethylnaphthalene ykn daayimeetiinaaftaaliinii (Deen-Raymond fi Bartha, 1975; Cane fi Williams, 1982; Mahajan fi kanneen biroo, 1994; Dutta fi kanneen biroo, 1998; Hedlund fi kanneen biroo, 1999). Isaan keessaa karaan diigamuu 1-methylnaphthalene fi 2-methylnaphthalene kan Pseudomonas sp. CSV86 sadarkaa baayookeemikaalaa fi inzaayimii irratti ifatti qoratameera (Mahajan et al., 1994). 1-Methylnaphthalene karaa lamaatiin meetaabolii ta'a. Tokkoffaa, gingilchaan urgooftuu haayidirooksiileetii ta’ee (gingilchaan meetiinaaftaalinii bakka hin buune) cis-1,2-daayihayidirooksii-1,2-daayihayidiroo-8-meetiinaaftaaliin uuma, kunis daran oksaayidii ta’ee gara meetiilii saaliisaayileetii fi meetilaakteekooliitti, achiis erga gingilchaan ciccitee booda karaa kaarboonii giddugaleessaa seena (Fakkii 3). Karaan kun “karaa madda kaarboonii” jedhama. “Kara summii balleessuu” isa lammaffaa keessatti gareen meetiilii NDOn haayidirooksii ta’ee 1-hayidirooksiimeetiinaaftaaliin uumuun ni danda’ama, kunis daran oksaayidii ta’ee gara asiidii 1-naaftooyikii ta’ee akka oomisha du’aatti gara meeshaa aadaatti baafama. Qorannoon akka agarsiisutti gosti CSV86 akka madda kaarboonii fi anniisaa tokkichaatti asiidii 1- fi 2-naphthoic irratti guddachuu akka hin dandeenye, karaa summii balleessuu isaa mirkaneessa (Mahajan et al., 1994; Basu et al., 2003). 2-metiilnaaftaaliinii keessatti gareen meetiilii haayidirooksiilaayiziin haayidirooksiilaayizeeshinii keessa darbee 2-haayidirooksiimeetiinaaftaaliinii uuma. Dabalataanis, gingilchaan bakka hin bu’amne kan gingilchaa naaftaaliinii gilgaala haayidirooksiileeshinii keessa darbee daayihayidiroodiyoolii uuma, kunis walnyaatinsa inzaayimii-katalaayizii walduraa duubaan gara 4-haayidirooksiimeetiilkaateekooliitti oksaayidii ta’ee karaa karaa meeta-ring ciccituutiin karaa kaarboonii giddugaleessaa seena. Haaluma walfakkaatuun, S. paucimobilis 2322 NDO fayyadamuun 2-methylnaphthalene haayidirooksiilii gochuun isaa gabaafameera, kunis daran oksaayidii ta’ee methyl salicylate fi methylcatechol akka uumu gabaafameera (Dutta et al., 1998).
Asiidonni naaftooyik (bakka bu’e/bakka hin bu’amne) oomishaalee cinaa summii balleessuu/baayotiraansfoormeeshinii yeroo diigamuu meetiinaaftaaliin, feenaantireenii fi antraaseenii uumamanii fi gara meeshaa aadaa fayyadameetti gadhiifaman dha. Biyyeen adda baafame Stenotrophomonas maltophilia CSV89 asiidii 1-naphthoic akka madda kaarbooniitti meetaabolii gochuu akka danda’u gabaafameera (Phale et al., 1995). Meetaabolizimiin kan jalqabu daayihayidirooksiileeshinii gilgaala urgooftuu 1,2-daayihayidirooksii-8-kaarboksiinaaftaaliinii uumuuf. Daayooliin bu’aa kanaa karaa 2-hayidirooksii-3-kaarboksiibenzylidenepyruvate, 3-formylsalicylic acid, 2-hydroxyisophthalic acid fi salicylic acid gara catecholitti oksaayidii ta’ee karaa karaa meeta-ring cleavage karaa kaarboonii giddugaleessaa seena (Fakkii 3).
Kaarbaariiliin qoricha aramaa naaftiilii kaarbaameeti. Warraaqsa Magariisaa bara 1970moota keessa Hinditti erga uumamee as itti fayyadamni xaa’oo keemikaalaa fi qoricha aramaa maddoota qonnaa qabxii hin taane irraa gadi lakkifamuu haayidirookaarboonii urgooftuu poliisaayikilii (PAH) akka dabalu taasiseera (Pingali, 2012; Duttagupta et al., 2020). Lafti midhaanii waliigalaa Hindii keessaa tilmaamaan %55 (hektaara 85,722,000) qoricha aramaa keemikaalaan kan wal’aanamudha. Waggoota shanan darban (2015–2020) keessatti dameen qonnaa Hindii waggaatti giddu galeessaan qoricha farra aramaa toonii kuma 55 hanga kuma 60 fayyadameera (Kutaa Waldaa Hojii Gamtaa fi Walgargaarsa Qonnaan Bultootaa, Ministeera Qonnaa, Mootummaa Hindii, Hagayya 2020). Dirree kaabaa fi giddu galeessa Gangetic (naannolee baay’ina ummataa fi baay’ina ummataa baay’ee qaban) keessatti, itti fayyadamni qoricha aramaa midhaan irratti bal’inaan kan mul’atu yoo ta’u, qoricha ilbiisota baay’inaan mul’ata. Kaarbaariil (1-naphthyl-N-methylcarbamate) qoricha ilbiisota kaarbaameet kan ispeektarmii bal’aa, giddu galeessaa hanga summii guddaa qabuu fi qonna Hindii keessatti giddu galeessaan toonii 100–110n fayyadamu dha. Yeroo baayyee maqaa daldalaa Sevin jedhuun kan gurguramu yoo ta’u, ilbiisota (aphids, fire ants, fleas, mites, spiders fi raammoolee ala jiran hedduu) midhaan adda addaa (boqqolloo, xaafii, suufii, kuduraa fi muduraa) miidhan to’achuuf kan ooludha. Maayikiroo-orgaanizimoonni tokko tokko kanneen akka Pseudomonas (NCIB 12042, 12043, C4, C5, C6, C7, Pseudomonas putida XWY-1), Roodococcus (NCIB 12038), Sphingobacterium spp. (CF06), Burkholderia (C3), Micrococcus fi Arthrobacter raammoolee biroo to’achuufis ni danda’ama. RC100 kaarbaariilii diiguu akka danda’u gabaafameera (Larkin fi Day, 1986; Chapalamadugu fi Chaudhry, 1991; Hayatsu fi kanneen biroo, 1999; Swetha fi Phale, 2005; Trivedi fi kkf, 2017). Karaan diigamuu kaarbaariilii sadarkaa baayookeemikaalaa, inzaayimii fi jeneetikii biyyee adda baafame Pseudomonas sp. Gosoota C4, C5 fi C6 (Swetha fi Phale, 2005; Trivedi fi kkf, 2016) (Fak. 3). Karaan meetaabolii hidhoo isteerii kaarbaariil haayidirooleezii (CH)n haayidirooliizii gochuun 1-naaftool, meetilaamiinii fi kaarboon daayi’oksaayidii uumuun jalqaba. Sana booda 1-naaftooliin 1-naaftool haayidirooksiileezii (1-NH) tiin gara 1,2-daayihayidirooksiinaaftaalinitti jijjiirama, kunis karaa karaa kaarboonii giddugaleessaatiin karaa saaliisiileetii fi jeentiisaayitii daran meetaabolii ta’a. Baakteeriyaan kaarbaariilii balleessan tokko tokko karaa ciccituu gilgaala ortoo katekool gara asiidii saaliisiiliitti akka meetaabolii godhan gabaafameera (Larkin and Day, 1986; Chapalamadugu and Chaudhry, 1991). Kan hubatamuu qabu, baakteeriyaan naaftaaliin balleessan adda durummaan asiidii saalisiliik karaa kateekooliin kan meetaabolii kan godhan yoo ta’u, baakteeriyaan kaarbaariilii balleessan ammoo karaa karaa jentiseetii asiidii saaliisiiliik meetaabolii gochuu filatu.
Asiidii naaftaaliinsalfoonikii/asiidii daayisalfoonikii fi bu’aa asiidii naaftiilaamiinsalfoonikii oomisha daayii azoo, jiidhina, facaasaa fi kkf keessatti akka gidduugaleessaatti fayyadamuun ni danda’ama.Kompaawundootni kun nama irratti summii xiqqaa qabaatanis, madaalliin summii saayitoosii qurxummii, daafniyaa fi algee irratti du’a akka ta’an agarsiiseera (Greim et al., 1994). Bakka bu’oonni gosa Pseudomonas (gosoota A3, C22) meetaaboliizimii dachaa haayidirooksii gilgaala urgooftuu garee asiidii salfonic of keessaa qabuun jalqabuun daayihayidiroodiyoolii uumuun, garee salfaayitii ofumaan ciccituun daran gara 1,2-daayihayidirooksiinaaftaalinitti akka jijjiiramu gabaafameera (Brilon et al., 1981). Bu’aan isaa 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliin karaa karaa naaftaaliinii kalaasikaa, jechuunis karaa katekoolii ykn jentisaayitiitiin kaataaboolii ta’a (Fakkii 4). Asiidiin aminophthalenesulfonic fi hydroxynaphthalenesulfonic acid guutummaatti konsortii baakteeriyaa makaa karaa kataabolii dabalataa qabaniin manca’uu akka danda’an agarsiifameera (Nortemann et al., 1986). Miseensi konsortiimii tokko asiidii amiinooftaaliinsalfoonikii yookiin asiidii haayidirooksiinaaftaaliinsalfoonikii 1,2-daayooksiijeeneeshiniin salfarii kan godhu yoo ta’u, amiinoosaaliisaayileetii yookiin haayidirooksiisaaliisaayileetii akka meetaabolayitii du’aa ta’etti gara meeshaa aadaa keessatti kan gadhiifamu yoo ta’u, booda miseensota konsortiimii birootiin akka fudhatamu agarsiifameera. Asiidiin naaftaaliindiisalfoonikii poolaarii ta’us baayoo-diigamummaa gaarii kan hin qabne waan ta’eef karaa adda addaatiin meetaabolii ta’uu danda’a. Desulfurization jalqabaa yeroo regioselective dihydroxylation kan aromatic ring fi garee salfonic acid; desulfurization inni lammaffaan yeroo haayidirooksiileeshinii asiidii 5-salfosalicylic asiidii salicylic 5-hydroxylase tiin asiidii jentisic uumuuf kan uumamu yoo ta’u, kunis karaa kaarboonii giddugaleessaa seena (Brilon et al., 1981) (Fakkii 4). Inzaayimoonni naaftaaliinii diigamuuf itti gaafatamummaa qaban meetaabolii naaftaaliinii salfooneetiifis itti gaafatamummaa qabu (Brilon et al., 1981; Keck et al., 2006).
Fakkii 4. Karaalee meetaabolii diigamuu naaftaaliinii salfooneetii. Lakkoofsi geengoo keessa jiru inzaayimoota meetaabolii naaftiilii salfooneetiif itti gaafatamummaa qaban kan agarsiisu yoo ta’u, inzaayimoota fakkii 1 irratti ibsamaniin walfakkaata/wal fakkaata. 3. 3. .
PAHn ulfaatina molakiyuulaa gadi aanaa qaban (LMW-PAHs) hir’achuu kan danda’an, bishaan kan hin jirree fi haala gaarii hin taane kan bulbulaman waan ta’aniif caccabuu/diigamuu uumamaaf kan hin saaxilamne dha. Haa ta’u malee, maaykiroo-orgaanizimoonni eroobik oksijiinii molakiyuulaa (O2) xuuxuudhaan oksaayidii gochuu danda’u. Inzaayimoonni kun baay’inaan gita oksidooreedaakteesii keessaa kan ta’an yoo ta’u, walnyaatinsa adda addaa kanneen akka aromatic ring hydroxylation (mono- ykn dihydroxylation), dehydrogenation fi aromatic ring cleavage raawwachuu danda’u. Oomishaaleen walnyaatinsa kana irraa argaman haala oksideeshinii olaanaa keessa kan jiran yoo ta’u, karaa karaa kaarboonii giddugaleessaatiin salphaatti meetaabolii ta’u (Phale et al., 2020). Inzaayimoonni karaa diigamuu keessa jiran inducible ta’uun isaanii gabaafameera. Seelonni madda kaarboonii salphaa kan akka gilukoosii ykn asiidota orgaanikii irratti yeroo guddatan sochiin inzaayimoota kanaa baay’ee gadi aanaa ykn xiqqaadha. Gabatee 3 irratti inzaayimoota adda addaa (oksijiineesii, haayidirooleezii, dihaayidroojineesii, oksaayideesii fi kkf) meetaabolii naaftaaliinii fi bu’aa isaa keessatti hirmaatan gabaabsee ibsameera.
Gabatee 3. Amaloota baayookeemikaalaa inzaayimoota diigamuu naaftalaanii fi bu’aa isaatiif itti gaafatamummaa qaban.
Qorannoon raadiyoo-ayisootooppii (18O2) akka agarsiisutti, O2 molakiyuulaa gara gilgaalota urgooftuutti oksijiineesiidhaan hammachuun baayoo-diigamiinsa kompaawundii tokkoo dabalataan hojiitti hiikuu keessatti tarkaanfii barbaachisaa ta’edha (Hayaishi et al., 1955; Mason et al., 1955). Atoomii oksijiinii tokko (O) oksijiinii molakiyuulaa (O2) irraa gara sabsteeretiitti makamuun isaa monooksijiineesii endojeenii yookiin alaa (haayidirooksiileezii jedhamanis) jalqabama. Atoomiin oksijiinii kan biraan gara bishaanitti gadi bu’a. Monoooksijiineeziin alaa NADH ykn NADPH waliin flaviin kan hir’isu yoo ta’u, endomonooxygenases keessatti ammoo flaviin substrate tiin hir’ata. Bakki haayidirooksiileeshinii uumamuu oomishaa keessatti garaagarummaa fida. Fakkeenyaaf, salicylate 1-hydroxylase haayidirooksiileetii asiidii salicylic bakka C1 irratti, catechol uuma. Gama biraatiin, multicomponent salicylate 5-hydroxylase (reductase, ferredoxin, fi oxygenase subunits of keessaa qabu) asiidii salicylic bakka C5 irratti hydroxylate gochuun asiidii jentisic uuma (Yamamoto et al., 1965).
Daayioksijiineeziin atoomota O2 lama gara sabsteeretii keessatti hammatu. Oomishaalee uumaman irratti hundaa’uun daayooksijeeneesii gilgaala haayidirooksiilaayitii fi daayooksijeeneesii gilgaala ciccituu jedhamanii qoodamu. Ring hydroxylating dioxygenases urgooftuu substrates gara cis-dihydrodiols (fkn, naphthalene) jijjiiruun baakteeriyaa gidduutti bal’inaan argamu. Hanga ammaatti orgaanizimoonni daayioksijiineesii gilgaala haayidirooksiilaayitii qaban madda kaarboonii urgooftuu adda addaa irratti guddachuu akka danda’an kan agarsiifame yoo ta’u, inzaayimoonni kun NDO (naaftaaliin), toluweenii daayi’oksijeneesii (TDO, toluweenii), fi baay’eenii daayi’oksijeneesii (BPDO, baayfeeniilii) jedhamuun ramadamu. NDO fi BPDO lamaan isaanii iyyuu oksideeshinii dachaa fi haayidirooksilaayizeeshinii sansalata cinaa haayidirookaarboonota aroomaa poliisaayikilikii adda addaa (toluweenii, naayitirootoluweenii, zaayiliinii, eetiilbeenziin, naaftaaliin, baayfeeniilii, filooreen, indoolii, meetiinaaftaaliinii, naaftaaliinsalfooneetii, feenaantiriin, antraaseen, asetoofeenoonii fi kkf) katalaayizii gochuu danda’u. (Boyd fi Sheldrake, 1998; Phale fi kanneen biroo, 2020). NDO sirna qaamolee hedduu kan oksijiinii daakteesii, feereedoksiinii fi qaama oksijiinii bakka sochii qabu of keessaa qabudha (Gibson and Subramanian, 1984; Resnick et al., 1996). Yuunitiin katalaayitii NDO subunitii α guddaa fi subunitii β xiqqaa qindeessaa α3β3 keessatti qindaa’e of keessaa qaba. NDOn maatii guddaa oksijiinii keessaa kan ta’ee fi α-subunit isaa bakka Rieske [2Fe-2S] fi sibiilli mononuclear non-heme kan of keessaa qabu yoo ta’u, kunis adda ta’uu substrate NDO murteessa (Parales et al., 1998). Akkaataa idileetti, marsaa katalaayitii tokko keessatti, elektiroononni lama hir’ina niwuukilootaayidii piriidiinii irraa gara ayoon Fe(II) bakka sochii jirutti karaa riduktaasii, feereedoksiinii fi iddoo Rieskeetiin dabarfamu. Walqixxummaan hir’isuu oksijiinii molakiyuulaa kan sochoosu yoo ta’u, kunis substrate dihydroxylation’f haal-dureedha (Ferraro et al., 2005). Hanga ammaatti NDOn muraasni qofti gosoota adda addaa irraa qulqullaa’anii bal’inaan kan amala qaban yoo ta’u, to’annoo jeneetikii karaalee diigamuu naaftalaanii keessatti hirmaatan bal’inaan qoratameera (Resnick et al., 1996; Parales et al., 1998; Karlsson et al., 2003). Daayioksijeneeziin gilgaala addaan baasu (inzaayimoonni endo- yookiin ortoo-ring-ciccitan fi inzaayimoota eksoodiyoolii- yookiin meetaa-ring-ciccitan) kompaawundoota urgooftuu haayidirooksiilaayidii ta’an irratti hojjetu. Fakkeenyaaf, daayooksiijeneesii ortoo-ring-ciqeessu katekool-1,2-daayoksijeeneesii yoo ta’u, daayooksijeneesii meetaa-ring-ciccitu ammoo katekool-2,3-daayooksijeneesii dha (Kojima et al., 1961; Nozaki et al., 1968). Oksijiinii adda addaa malees, dihaayidroojineesii adda addaa kanneen daayihayidiroodiyoolota urgooftuu, alkoolii fi aldehaydii dehayidiroojineeshinii fi NAD+/NADP+ akka fudhatoota elektirooniitti fayyadamuuf itti gaafatamummaa kan qaban yoo ta’u, isaanis inzaayimoota barbaachisoo meetaaboliizimii keessatti hirmaatan keessaa muraasa (Gibson and Subramanian, 1984; Shaw and Harayama, 1990; Fahle et al., 2020).
Inzaayimoonni akka haayidirooleezii (estereezii, amiidaasii) gita inzaayimoota barbaachisaa lammaffaa kanneen bishaan fayyadamuun hidhoo koovaaleentii cicciranii fi adda ta’uu sabsteeretii bal’aa agarsiisani dha. Kaarbaariil haayidirooleezii fi haayidirooleeziin biroo miseensota baakteeriyaa Giraam-negaatiivii keessatti qaamolee peeripilaasmii (transmembrane) ta’anii fudhatamu (Kamini et al., 2018). Kaarbaariiliin walitti hidhamiinsa amiidii fi isteerii lamaanuu qaba; kanaaf, esterase ykn amidase tiin haayidiroolaayizii ta’ee 1-naphthol uumuu danda’a. Kaarbaariil gosa Raayizoobiyeemii raayizoobiyeemii AC10023 fi gosa Arthrobacter RC100 keessatti argamu akka esterase fi amidase tti akka hojjetan gabaafameera. Kaarbaariiliin gosa Arthrobacter RC100 keessattis akka amidase ta’ee hojjeta. RC100 qoricha ilbiisota gita N-methylcarbamate afur kanneen akka carbaryl, methomyl, mefenamic acid fi XMC haayidiroolaayizii gochuun isaa agarsiifameera (Hayaatsu et al., 2001). CH Pseudomonas sp. C5pp kaarbaariilii (sochii %100) fi 1-naaftiilii aseeteetii (sochii %36) irratti hojjechuu danda’a, garuu 1-naaftiilaaseetaamaayidii irratti hojjechuu hin danda’u, kunis estereezii ta’uu isaa agarsiisa (Trivedi et al., 2016).
Qorannoon baayookeemikaalaa, akkaataa dambii inzaayimii, fi xiinxalli jeneetikii akka agarsiisutti jiiniiwwan diigamuu naaftaaliin yuunitii qajeelfama kaka’umsaa lama ykn “operons” kan of keessaa qaban ta’uu isaaniiti: nah (“karaa olka’aa”, naaftaaliinii gara asiidii saaliisiiliitti jijjiiru) fi sal (“karaa gadi bu’aa”, asiidii saalisiliik gara karaa kaarboonii giddugaleessaa karaa kaateekoolii jijjiiru). Asiidiin saalisiliik fi analoogoonni isaa akka inducers ta’anii hojjechuu danda’u (Shamsuzzaman and Barnsley, 1974). Bakka gilukoosii ykn asiidonni orgaanikii jiranitti operooniin ni ukkaamfama. Fakkiin 5 gurmaa’ina jeneetikii guutuu diigamuu naaftaaliinii (bifa operooniitiin) agarsiisa. Garaagarummaan/bifa maqaa dha’ame hedduun jiini nah (ndo/pah/dox) ibsamaniiru, gosoota Pseudomonas hunda keessaa tartiiba homology olaanaa (90%) qabaachuun isaanii argameera (Abbasian et al., 2016). Jiiniin karaa olka’aa naaftalaanii akka waliigalaatti tartiiba waliigalteetiin akka fakkii 5A irratti mul’atutti qindaa’aniiru. Jiiniin biraa nahQ jedhamus meetaabolii naaftaaliinii keessatti hirmaachuu isaa kan gabaafame yoo ta’u, yeroo baay’ee nahC fi nahE gidduutti kan argamu yoo ta’u, hojiin isaa qabatamaan garuu ifa ta’uu qaba. Haaluma walfakkaatuun, jiiniin nahY, kan itti gaafatamummaa keemootaaksii naaftaaliinii-sensitive, miseensota tokko tokko keessatti dhuma fagoo operoonii nah irratti argameera. Ralstonia sp. keessatti, jiiniin U2 koodii glutathione S-transferase (gsh) nahAa fi nahAb gidduutti argamuun isaa argame garuu amala itti fayyadama naphthalene irratti dhiibbaa hin geessisu (Zylstra et al., 1997).
Fakkii 5. Gurmaa’ina jeneetikii fi adda addummaa yeroo diigamuu naaftaaliin gosoota baakteeriyaa gidduutti mul’ate; (A) Karaa naaftaaliinii gubbaa, meetaabolii naaftaaliinii gara asiidii saaliisiliik; (B) Karaa naaftaaliinii gadii, asiidii saalisiliik karaa kaateekoolii gara karaa kaarboonii giddugaleessaatti; (C) asiidii saalisiliik karaa jentiseetii gara karaa kaarboonii giddugaleessaatti.
“Karaan gadii” (sal operon) akkaataa adda addaatiin nahGTHINLMOKJ kan of keessaa qabu yoo ta’u, karaa karaa catechol metaring cleavage salicylate gara pyruvate fi acetaldehyde tti jijjiira. Jiiniin nahG (encoding salicylate hydroxylase) dhuma dhiyoo operoonii irratti eegamee argameera (Fak. 5B). Gosoota naaftaliin balleessan biroo wajjin wal bira qabamee yoo ilaalamu, P. putida CSV86 keessatti operoonni nah fi sal walfaana kan jiranii fi baay’ee walitti dhiyeenyaan kan walqabatan (gara 7.5 kb). Baakteeriyaa Giraaam-negaatiivii tokko tokko keessatti, kan akka Ralstonia sp. U2, Polaromonas naphthalenivorans CJ2, fi P. putida AK5, naaftaleen akka meetaabolayitii kaarboonii giddugaleessaatti karaa karaa jentisaayitii (bifa operoonii sgp/nag)tiin meetaabolii ta’a. Kaasetiin jiinii akkaataa adda addaatiin bifa nagAaGHAbAcAdBFCQEDJI tiin bakka bu’a, bakka nagR (regulator gosa LysR koodii godhu) dhuma gubbaa irratti argama (Fakkii 5C).
Kaarbaariiliin marsaa kaarboonii giddugaleessaa keessa karaa meetaabolii 1-naaftooli, 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaliinii, asiidii saaliisiiliikii fi asiidii jeentiisikiitiin seena (Fakkii 3). Qorannoowwan jeneetikii fi meetaabolii irratti hundaa’uun karaa kana “upstream” (jijjiirraa kaarbaarii gara asiidii saalisiliik), “giddugaleessa” (jijjiirraa asiidii saalisiliik gara asiidii jentisikii), fi “downstream” (jijjiirraa asiidii jeentiisikii gara gidduugaleessa karaa kaarboonii giddugaleessaatti) jechuun yaadameera (Singh et al., 2013). Xiinxalli jiinoomii C5pp (supercontig A, 76.3 kb) akka agarsiisutti jiiniin mcbACBDEF jijjiirama kaarbaarii gara asiidii saalisiliik keessatti hirmaata, itti aansuunis mcbIJKL asiidii saalisiliik gara asiidii jeentiisikii jijjiiruu keessatti, fi mcbOQP asiidii jeentiisikii gara gidduugaleessa kaarboonii giddugaleessaatti jijjiiruu keessatti (fumarate fi pyruvate, Trivedi et al., 2016) (Fakkii 6) jedhu.
Inzaayimoonni haayidirookaarboonii urgooftuu (naaftaalinii fi asiidii saaliisiilik dabalatee) manca’uu keessatti hirmaatan kompaawundoota walgitaniin kakaafamuu fi madda kaarboonii salphaa kan akka gilukoosii ykn asiidota orgaanikiitiin dhorkamuu akka danda’an gabaafameera (Shingler, 2003; Phale et al., 2019, 2020). Karaalee meetaabolii adda addaa naaftaaliinii fi bu’aa isaa keessaa, amala qajeelfama naaftaaliinii fi kaarbaariilii hanga tokko qoratameera. Naaftaaleeniif, jiiniiwwan karaa olka’aa fi gadii lamaan keessatti argaman NahR, gosa LysR-trans-acting positive regulator tiin to’atamu. Innis induction jiinii nah asiidii salicylic fi ibsa isaa sadarkaa olaanaa itti aanuuf barbaachisaadha (Yen and Gunsalus, 1982). Kana malees, qorannoon akka agarsiisutti, integrative host factor (IHF) fi XylR (sigma 54-dependent transcriptional regulator) akkasumas meetaabolii naphthalene keessatti tiraanskriipshinii activation jiiniiwwaniif murteessoo ta’uu isaaniiti (Ramos et al., 1997). Qorannoon akka agarsiisutti inzaayimoonni karaa banamuu meetaa-ring katekool, jechuunis katekool 2,3-daayooksijeeneesii, bakka naaftaaliinii fi/ykn asiidii saaliisiliik jiranitti akka kakaafaman agarsiisa (Basu et al., 2006). Qorannoon akka agarsiisutti inzaayimoonni karaa banamuu katekool ortoo-ring, jechuunis katekool 1,2-daayioksijeneesii, bakka asiidii beenzooyik fi cis,cis-muconate jiranitti akka kakaafaman agarsiisa (Parsek et al., 1994; Tover et al., 2001).
Gosa C5pp keessatti jiiniiwwan shan, mcbG, mcbH, mcbN, mcbR fi mcbS, regulators maatii LysR/TetR kan regulators tiraanskriipshinii kanneen diigamuu kaarbaarii to’achuuf itti gaafatamummaa qaban keessaa ta’an koodii godhu. Jiiniin homologous mcbG LysR-type regulator PhnS (58% amino acid identity) Burkholderia RP00725 keessatti meetaaboliizimii phenanthrene keessatti hirmaatu waliin baay'ee kan walqabatu ta'uun isaa argameera (Trivedi et al., 2016). Jiiniin mcbH karaa gidduugaleessaa (jijjiirraa asiidii salicylic gara asiidii jentisic) keessatti hirmaachuu fi kan LysR-type transcriptional regulator NagR/DntR/NahR Pseudomonas fi Burkholderia keessatti argamu keessaa tokko ta’uun isaa argameera. Miseensonni maatii kanaa asiidii salicylic akka molakiyuulii effector addaa induction jiiniiwwan diigamuuf akka beekan gabaafameera. Gama biraatiin, jiiniiwwan sadii, mcbN, mcbR fi mcbS, kan LysR fi TetR gosa tiraanskriipshinii regulators ta’an, karaa gadi bu’aa (gentisate-central carbon pathway metabolites) keessatti adda baafamaniiru.
Pirookaariyoota keessatti adeemsi dabarsuu jiinii wal-qixaa (argachuu, jijjiirraa, ykn dabarsuu) karaa pilaasmiidii, tiraansipoozoonoota, piroofeejii, odola jiinoomii, fi elementoota konjugaatiivii walitti makamaa (ICE) sababoota gurguddoo pilaastikii jiinooma baakteeriyaa keessatti uumuun, bu’aa ykn dhabuu dalagaalee/amaloota addaa fida. Baakteeriyaan haala naannoo adda addaa wajjin saffisaan akka madaqan kan taasisu yoo ta’u, faayidaa meetaabolii madaqsuu danda’u keessummeessitootaaf kan akka diigamuu kompaawundoota urgooftuu ni kenna. Jijjiiramni meetaabolii yeroo baayyee kan argamu operoonii diigamuu, mala qajeelfama isaanii, fi adda ta’uu inzaayimii sirriitti sirreessuudhaan yoo ta’u, kunis kompaawundoota urgooftuu bal’aa ta’an diigamuuf haala mijeessa (Nojiri et al., 2004; Phale et al., 2019, 2020). Kaasetoonni jiinii diigamuuf naaftaaliinii elementoota socho’oo adda addaa kanneen akka pilaasmiidii (konjugaatiivii fi kan hin-konjugaatiivii), tiraansipoozoonii, jiinooma, ICE, fi walnyaatinsa gosoota baakteeriyaa adda addaa irratti argamuun isaanii argameera (Fakkii 5). Pseudomonas G7 keessatti, operoononni nah fi sal pilaasmiidii NAH7 orienteeshinii walfakkaatuun kan barreeffaman yoo ta’u, qaama tiraansipoozoon mudaa qabuu fi sochiidhaaf tiraansipoozee Tn4653 barbaadu ti (Sota et al., 2006). Gosa Pseudomonas NCIB9816-4 keessatti, jiiniin kun pilaasmiidii konjugaatiivii pDTG1 irratti akka operoonii lamaatti (tilmaamaan 15 kb addaan fagaatan) kallattii faallaatiin barreeffamanitti argameera (Dennis and Zylstra, 2004). Gosa Pseudomonas putida AK5 keessatti, pilaasmiidii konjugaatiivii hin taane pAK5 inzaayimii diigamuu naaftaaliniif itti gaafatamummaa qabu karaa karaa jentisaayitii koodii godha (Izmalkova et al., 2013). Gosa Pseudomonas PMD-1 keessatti operooniin nah kiroomozoomii irratti kan argamu yoo ta’u, operooniin sal ammoo pilaasmiidii konjugaatiivii pMWD-1 irratti argama (Zuniga et al., 1981). Haa ta’u malee, Pseudomonas stutzeri AN10 keessatti, jiiniiwwan diigamuu naaftalaanii hundi (nah fi sal operons) kiroomozoomii irratti kan argaman yoo ta’u, taateewwan jijjiirraa, irra deebiin walitti makamuu fi irra deebi’anii qindeessuun kan bobbaafaman ta’uu tilmaamameera (Bosch et al., 2000). Pseudomonas sp. keessatti. CSV86, operoonni nah fi sal bifa ICE (ICECSV86) tiin jiinoomii keessatti argamu. Caasaan kun tRNAGlyn kan eegamu yoo ta’u, irra deddeebiin kallattiin kan agarsiisu iddoowwan irra deebiin walitti makamuu/walqabsiisuu (attR fi attL) fi intareezii faajii fakkaatu kan dhuma tRNAGly lamaan irratti argamu, kanaaf caasaadhaan elementii ICEclc (ICEclcB13 in Pseudomonas knackmusii for chlorocatechol degradation) wajjin wal fakkaata. Jiiniiwwan ICE irratti argaman konjugeeshiniin firikuweensii dabarsuu garmalee gadi aanaa ta’een (10-8) dabarfamuu akka danda’an gabaafameera, kanaanis amaloota diigamuu gara fudhataatti dabarsuu danda’u (Basu and Phale, 2008; Phale et al., 2019).
Jiiniiwwan kaarbaariilii diigamuuf itti gaafatamummaa qaban harki caalaan isaanii pilaasmiidii irratti argamu. Arthrobacter sp. RC100 pilaasmiidii sadii (pRC1, pRC2 fi pRC300) kan of keessaa qabu yoo ta’u isaan keessaa pilaasmiidii konjugaatiivii lama, pRC1 fi pRC2, inzaayimoota kaarbaarii gara jeentiisaayitti jijjiiran koodii godhu. Gama biraatiin inzaayimoonni jijjiirraa jentiseetii gara meetaabolayitoota kaarboonii giddugaleessaatti hirmaatan kiroomozoomii irratti argamu (Hayaatsu et al., 1999). Baakteeriyaa gosa Rhizobium. Gosti AC100, jijjiirraa kaarbaarii gara 1-naaftoolitti fayyadamu, pilaasmiidii pAC200 kan of keessaa qabu yoo ta’u, kunis jiini cehA kan CH koodii godhu akka qaama tiraansipoozoonii Tnceh tartiiba elementii galchuu fakkaatuun (istA fi istB) marfameetti kan baatudha (Hashimoto et al., 2002). Gosa Sphingomonas CF06 keessatti jiiniin diigamuu kaarbaarii pilaasmiidii shan: pCF01, pCF02, pCF03, pCF04, fi pCF05 keessatti akka argamu amanama. DNA homology pilaasmiidii kanaa ol’aanaa ta’uun isaa taatee dacha’uu jiinii jiraachuu agarsiisa (Feng et al., 1997). Simbiontii kaarbaarii balleessu kan gosoota Pseudomonas lama irraa ijaarame keessatti, gosti 50581 pilaasmiidii konjugaatiivii pCD1 (50 kb) kan jiinii mcd kaarbaariil haayidirooleezii koodii godhu kan of keessaa qabu yoo ta’u, pilaasmiidii konjugaatiivii gosa 50552 keessatti argamu ammoo inzaayimii 1-naaftooliin balleessu kan koodii ta’e (Chapalamadugu fi Chaudhry, 1991) irratti kan hundaa’edha. Gosa Achromobacter WM111 keessatti jiiniin mcd furadan hydrolase pilaasmiidii 100 kb (pPDL11) irratti argama. Jiiniin kun baakteeriyaa adda addaa naannoo teessuma lafaa adda addaa irraa dhufan keessatti pilaasmiidii adda addaa (100, 105, 115 ykn 124 kb) irratti akka argamu agarsiifameera (Parekh et al., 1995). Pseudomonas sp. keessatti. C5pp, jiiniiwwan diigamuu kaarbaariitiif itti gaafatamummaa qaban hundi jiinooma tartiiba 76.3 kb dheeratu keessatti argamu (Trivedi et al., 2016). Xiinxalli jiinoomii (6.15 Mb) MGE 42 fi GEI 36 jiraachuu kan mul’ise yoo ta’u, isaan keessaa MGE 17 qabiyyee G+C giddu galeessaan asiimeetrikii (54–60 mol%) qabuun supercontig A (76.3 kb) keessatti kan argaman yoo ta’u, kunis taateewwan dabarsuu jiinii wal-qixa ta’uu danda’an agarsiisa (Trivedi et al., 2016). P. putida XWY-1 qindaa’ina walfakkaatu jiiniiwwan kaarbaarii balleessan agarsiisa, garuu jiiniiwwan kun pilaasmiidii irratti argamu (Zhu et al., 2019).
Sadarkaa baayookeemikaalaa fi jiinoomii irratti gahumsa meetaabolii malees, maaykiroo-orgaanizimoonni amaloota biroo ykn deebii kanneen akka keemootaaksii, amaloota fooyya’iinsa fuula seelii, kutaa, itti fayyadama filannoo, oomisha baayoosarfaktantii fi kkf agarsiisu, kunis naannoo faalame keessatti faalama urgooftuu caalaatti gahumsaan akka meetaabolii gochuuf isaan gargaaru (Fakkii 7).
Fakkii 7. Tooftaalee deebii seelii adda addaa baakteeriyaa haayidirookaarboonii urgooftuu gaarii ta’e kan kompaawundoota faalama biyya alaa gahumsaan baayoo-diiguu.
Deebiin keemootaaktikii sirna ikoo faalamaa adda addaa keessatti faalama orgaanikii kan guddisan ta’ee fudhatama. (2002) akka agarsiisanitti kemootaaksii Pseudomonas sp. G7 gara naaftaaleenitti sirna bishaanii keessatti saffisa manca’iinsa naaftalaanii dabaleera. Gosti bosona G7 gosa jijjiiramaa hanqina keemootaaksii qabu caalaa naaftaaliinii baayyee saffisaan mancaase. Pirootiiniin NahY (538 amino acids with membrane topology) pilaasmiidii NAH7 irratti jiiniiwwan daandii meetakiliivaajii waliin kan barreeffame ta’uun isaa kan argame yoo ta’u, akkuma tiraanzistara keemootaaksii pirootiiniin kun akka keemooreeseptaraatti diigamuu naaftaaliiniitti kan hojjetu fakkaata (Grimm and Harwood 1997). Qorannoon biraa Hansel fi kkf. (2009) pirootiinichi keemootaaktikii yoo ta’u, garuu saffisi diigamuu isaa olaanaa ta’uu agarsiisaniiru. (2011) deebii kemootaaktikii Pseudomonas (P. putida) naaftaaliinii gaazii ta’eef agarsiisan, kunis tamsa’inni marsaa gaazii naaftaaliinii gara seelii dhaabbataa ta’een akka dhangala’u kan taasise yoo ta’u, kunis deebii keemootaaktikii seelii to’ata. Qorattoonni kun amala keemootaaktikii kana fayyadamuun maaykiroobii saffisa manca'uu guddisan injinariingii godhaniiru. Qorannoon akka agarsiisutti karaaleen keemoosensoorii dalagaalee seelii biroo kanneen akka qoqqoodinsa seelii, to’annoo marsaa seelii fi uumamuu baayoofiilmii ni to’atu, kanaanis saffisa diigamuu to’achuuf gargaara. Haa ta’u malee, qabiyyee kana (keemotaxis) fayyadamuun gahumsaan manca’uuf qaruuraa hedduudhaan gufachiisa. Gufuuwwan gurguddoon: (a) fudhatootni paaraaloogii adda addaa kompaawundoota/ligaandii walfakkaataa beeku; (b) jiraachuu fudhatoota filannoo, jechuunis, tiroopizimii anniisaa; (c) garaagarummaa tartiiba guddaa domeenii miiraa maatii fudhataa tokkoo keessatti; fi (d) pirootiinota sensara baakteeriyaa gurguddoo irratti odeeffannoo dhabuu (Ortega et al., 2017; Martin-Mora et al., 2018). Yeroo tokko tokko, baayoo-diigamuun haayidirookaarboonii urgooftuu meetaabolayitoota/giddugaleessa hedduu kan uumu yoo ta’u, kunis garee baakteeriyaa tokkoof keemootaaktikii ta’uu danda’a, kanneen biroof garuu kan jibbisiisu ta’uu danda’a, kunis adeemsa kana daran walxaxaa taasisa. Wal-nyaatinsa ligaandota (haayidirookaarboonii urgooftuu) fudhatoota keemikaalaa wajjin qaban adda baasuuf, pirootiinota sensaraa walmakaa (PcaY, McfR, fi NahY) ijaarree, domeenii sensaraa fi mallattoo Pseudomonas putida fi Escherichia coli, kanneen fudhatoota asiidota urgooftuu, gidduu galeessa TCA, fi naaftaleen irratti xiyyeeffatan, akkaataa wal duraa duubaan (Luu et al.,, fi NahY) walitti makuun ijaarre (Luu et al.,, fi NahY). 2019).
Dhiibbaa naaftaaliinii fi haayidirookaarboonota urgooftuu poolisaayikilii (PAH) birootiin caasaan meembraanii baakteeriyaa fi qulqullinni maaykiroo-orgaanizimootaa jijjiirama guddaa ni argatu. Qorannoon akka agarsiisutti naaftalaniin walnyaatinsa sansalata asiilii karaa walnyaatinsa haayidiroofobiikii gidduu seenuun dhiita’uu fi dhangala’aa meembraanii akka dabalu agarsiisa (Sikkema et al., 1995). Bu’aa miidhaa geessisu kana qolachuuf baakteeriyaan reeshiyoo fi walnyaatinsa asiidii coomaa asiidota coomaa iso/anteiso damee sansalataa gidduu jiru jijjiiruun asiidota coomaa cis-unsaturated gara trans-isomers walgitutti isomerizing gochuun dhangala’aa meembraanii to’atu (Heipieper and de Bont, 1994). Pseudomonas stutzeri wal’aansa naphthalene irratti guddate keessatti reeshiyoon asiidii coomaa guutuu fi hin guutamne 1.1 irraa gara 2.1tti kan dabale yoo ta’u, Pseudomonas JS150 keessatti ammoo reeshiyoon kun 7.5 irraa gara 12.0tti ol guddateera (Mrozik et al., 2004). Yeroo naaftaaliinii irratti guddatan, seelonni Akroomobaakteer KAs 3–5 naannoo kiristaalota naaftaaliin walitti qabamuu seelii fi hir’ina chaarjii fuula seelii (-22.5 irraa gara -2.5 mV) kan kondensashinii fi vaakiyuulayizimii saayitoopilaasmii wajjin ta’e agarsiisan, kunis jijjiirama caasaa seelii fi amaloota fuula seelii agarsiisa (Mohapatra et al., 2019). Jijjiiramni seelii/gubbaa kallattiin fudhatama fooyya’aa faalama urgooftuu wajjin kan walqabatu ta’us, tooftaaleen baayoo-injinariingii barbaachisoo ta’an sirriitti hin fooyya’in. Manipulation of cell shape adeemsa baayoloojii fooyyessuuf yeroo muraasaaf itti fayyadameera (Volke and Nikel, 2018). Jiiniiwwan qoqqoodinsa seelii irratti dhiibbaa geessisan haqamuun jijjiirama morfoloojii seelii fida. Jiiniiwwan qoqqoodinsa seelii irratti dhiibbaa geessisan haqamuun jijjiirama morfoloojii seelii fida. Bacillus subtilis keessatti pirootiiniin septum seelii SepF uumamuu septum keessatti akka hirmaatu kan agarsiifame yoo ta’u, tarkaanfiiwwan itti aanan qoqqoodinsa seeliitiif kan barbaachisu yoo ta’u, garuu jiinii barbaachisaa miti. Jiiniiwwan Baasiilas subtilis keessatti peeptiidii gilaayikaan haayidirooleezii koodii godhan haquun isaanii dheerina seelii, saffisa guddina addaa dabaluu, fi dandeettii oomisha inzaayimii fooyyessuu fideera (Cui et al., 2018).
Kutaan karaa diigamuu kaarbaariilii gahumsaan diigamuu gosoota Pseudomonas C5pp fi C7 galmaan ga’uuf yaadameera (Kamini et al., 2018). Kaarbaariiliin gara iddoo periplasmic karaa seeptamii meembraanii alaa fi/ykn karaa porins diffusible akka geejjibamu yaadameera. CH inzaayimii peeripilaasmii kan haayidirooliizisii kaarbaarii gara 1-naaftoolitti kan kakaasu yoo ta’u, kunis caalaatti tasgabbaa’aa, caalaatti haayidiroofobiikii fi summii kan qabu dha. CH periplasm keessatti kan argamu yoo ta’u, carbaryl waliin firooma gadi aanaa qaba, kanaanis uumamuu 1-naphthol to’ata, kanaanis seelii keessatti kuufamuu isaa ittisuu fi summii seelii irratti qabu hir’isa (Kamini et al., 2018). Bu’aan 1-naaftooliin argamu qoqqoodinsa fi/ykn babal’isuudhaan gara saayitoopilaasmii meembraanii keessaa qaxxaamuree geejjiba, sana booda inzaayimii firooma olaanaa 1NH tiin gara 1,2-daayihayidirooksiinaaftaaleenitti haayidirooksiilaayidii ta’ee karaa kaarboonii giddugaleessaa keessatti meetaabolii dabalataaf.
Maayikiroo-orgaanizimoonni maddoota kaarboonii xenobiotic diiguuf dandeettii jeneetikii fi meetaabolii qabaatanis, caasaan sadarkaa itti fayyadama isaanii (jechuunis, maddoota kaarboonii walxaxaa irra salphaa ta’e filatamaadhaan fayyadamuu) gufuu guddaa baayoo-diiguu ti. Argamuun fi itti fayyadamni maddoota kaarboonii salphaa jiiniiwwan inzaayimoota maddoota kaarboonii walxaxaa/filatamaa hin taane kan akka PAHs diigan koodii godhan gadi buusa. Fakkeenyi akka gaariitti qoratame tokko, gilukoosii fi laktoosii Escherichia coli waliin yeroo nyaataman gilukoosiin laktoosii caalaa gahumsaan itti fayyadama (Jacob and Monod, 1965). Pseudomonas PAH fi kompaawundoota xenobiotic adda addaa akka madda kaarbooniitti akka diigamu gabaafameera. Sadarkaan itti fayyadama madda kaarboonii Pseudomonas keessatti asiidota orgaanikii > gilukoosii > kompaawundoota urgooftuu dha (Hylemon and Phibbs, 1972; Collier et al., 1996). Haa ta'u malee, wanti kanaan ala ta'e jira. Kan nama ajaa’ibu, Pseudomonas sp. CSV86 caasaa sadarkaa addaa kan agarsiisu yoo ta’u, gilukoosii caalaa haayidirookaarboonii urgooftuu (asiidii beenzooyik, naaftaalinii fi kkf) filatamaan kan fayyadamu yoo ta’u, haayidirookaarboonii urgooftuu asiidota orgaanikii waliin kan meetaabolii godhudha (Basu et al., 2006). Baakteeriyaa kana keessatti jiiniin haayidirookaarboonii urgooftuu diigamuu fi geejjibuuf maddi kaarboonii lammaffaa kan akka gilukoosii ykn asiidota orgaanikii yoo jiraatellee gadi hin bu’an. Gilukoosii fi meediyaa haayidirookaarboonii urgooftuu keessatti yeroo guddatu, jiiniiwwan geejjibaa fi meetaabolii gilukoosii gadi bu’an, haayidirookaarboonii urgooftuu marsaa loogii jalqabaa keessatti, fi gilukoosiin marsaa loogii lammaffaa keessatti akka itti fayyadame ilaalameera (Basu et al., 2006; Choudhary et al., 2017). Gama biraatiin, asiidonni orgaanikii jiraachuun ibsa meetaabolii haayidirookaarboonii urgooftuu irratti dhiibbaa waan hin geessisneef, baakteeriyaan kun qorannoo baayoo-diigamuudhaaf gosa kaadhimamaa ta’a jedhamee eegama (Phale et al., 2020).
Baayootiraansfoormeeshiniin haayidirookaarboonii dhiibbaa oksijiinii fi upregulation inzaayimoota antioksidaantii maaykirooorgaanizimoota keessatti fiduu akka danda’u beekamaadha. Seelii marsaa dhaabbataa keessattis ta’e bakka kompaawundootni summii qaban keessatti baayoo-diigamuun naaftalaanii gahumsa hin qabne gosoota oksijiinii walnyaatan (ROS) akka uumaman taasisa (Kang et al. 2006). Inzaayimoonni naaftaaliin balleessan tuuta sibiilaa-salfarii waan qabaniif, dhiibbaa oksijiinii jalatti, ayireniin pirootiinota heemii fi ayirenii-salfarii keessa jiru oksaayidii ta’a, kunis pirootiinii akka hin sochoone taasisa. Ferredoxin-NADP+ reductase (Fpr), superoxide dismutase (SOD) waliin ta’uun, NADP+/NADPH fi molakiyuulota ferredoxin ykn flavodoxin lama gidduutti walnyaatinsa redox garagalchuu danda’u gidduu galeessa godha, kanaanis ROS scavenging fi wiirtuu sibiilaa-salfar dhiibbaa oksijiinii jalatti deebisa (Li et al. 2006). Fpr fi SodA (SOD) lamaan isaanii Pseudomonas keessatti dhiibbaa oksijiiniitiin kakaafamuu akka danda’an gabaafameera, akkasumas sochiin SOD fi catalase dabaluu gosoota Pseudomonas afur (O1, W1, As1, fi G1) keessatti yeroo guddina haala naphthalene-dabalame jalatti mul’ateera (Kang et al., 2006). Qorannoon akka agarsiisutti antioxidants kan akka ascorbic acid ykn ferrous iron (Fe2+) dabaluudhaan saffisa guddina naphthalene dabaluu danda'a. Yeroo Rhodococcus erythropolis meediyaa naphthalene keessatti guddate, tiraanskriipshiniin jiiniiwwan dhiibbaa oksijiinii wajjin walqabatan saayitookiroomii P450 sodA (Fe/Mn superoxide dismutase), sodC (Cu/Zn superoxide dismutase), fi recA dabalatee dabaleera (Sazykin et al., 2019). Xiinxalli pirootiyoomii baay’inaan wal bira qabamee ilaalamu seelii Pseudomonas naphthalene keessatti aadaa upregulation pirootiinota adda addaa deebii dhiibbaa oksijiinii wajjin walqabatan tooftaa dhiphina dandamachuu akka ta’e agarsiise (Herbst et al., 2013).
Maaykiroo-orgaanizimoonni gocha maddoota kaarboonii haayidiroofobiik jalatti baayoosarfaktantoota akka oomishan gabaafameera. Surfaktantoonni kun kompaawundoota sochii fuula amfiifiilikii yoo ta’an, walqunnamtii zayitaa-bishaan ykn qilleensa-bishaan irratti walitti qabama uumuu danda’u. Kunis pseudo-solubilization kan jajjabeessu fi adsorption haayidirookaarboonii aromatic haala mijeessa, bu’aan isaas biodegradation gahumsa qabu (Rahman et al., 2002). Amaloota kanaan baayoosarfaktantoonni industirii adda addaa keessatti bal’inaan itti fayyadamu. Aadaa baakteeriyaa irratti keemikaalaan surfaktantoonni ykn baayoosarfaktantoonni dabaluudhaan gahumsaa fi saffisa manca’iinsa haayidirookaarboonii guddisuu danda’a. Baayoosarfaktantoota keessaa, raamnolipiidonni Pseudomonas aeruginosa’n oomishaman bal’inaan qoratamanii amala isaanii adda baafamaniiru (Hisatsuka et al., 1971; Rahman et al., 2002). Dabalataanis, gosootni baayoosarfaktantoota biroo lipopeptides (mucins Pseudomonas fluorescens irraa), emulsifier 378 (Pseudomonas fluorescens irraa) (Rosenberg and Ron, 1999), trehalose disaccharide lipids Rhodococcus irraa (Ramdahl, 1985), lichenin Bacillus irraa (Saraswathy fi Hallberg, 2002), fi surfaktantii Baasilas subtilis (Siegmund fi Wagner, 1991) fi Bacillus amyloliquefaciens (Zhi et al., 2017) irraa argame. Surfaktantoonni humna guddaa qaban kunniin, dhiibbaa fuula 72 dynes/cm irraa gara 30 dynes/cm gadiitti akka hir’isan agarsiifameera, kunis xuuxamuu haayidirookaarboonii fooyya’aa akka ta’u taasisa. Pseudomonas, Bacillus, Rhodococcus, Burkholderia fi gosootni baakteeriyaa biroo yeroo miidiyaa naphthalene fi methylnaphthalene keessatti guddatan baayoosarfaktantoota raamnolipid fi glycolipid irratti hundaa’an adda addaa uumuu akka danda’an gabaafameera (Kanga et al., 1997; Puntus et al., 2005). Pseudomonas maltophilia CSV89 kompaawundoota urgooftuu kan akka asiidii naaftooyik irratti yeroo guddatu baayoosarfaktantii seelii ala Biosur-Pm oomishuuf ni danda’a (Phale et al., 1995). Sochii uumamuu Biosur-Pm walnyaatinsi isaa adeemsa guddinaa fi pH irratti kan hundaa’e ta’uu agarsiise. Hammi Biosur-Pm seelonni pH giddu galeessaa irratti oomishaman kan pH 8.5 irratti argamu caalaa akka ta’e hubatameera. Seelonni pH 8.5 irratti guddatan seelii pH 7.0 irratti guddatan caalaa haayidiroofobiikii fi kompaawundoota urgooftuu fi aliifaatikii wajjin walitti dhufeenya olaanaa kan qaban turan. Rhodococcus spp. keessatti. N6, reeshiyoo kaarboonii fi naayitiroojiinii (C:N) ol’aanaa fi daangeffamni sibiilaa oomisha baayoosarfaktantoota seelii ala ta’aniif haala mijataa dha (Mutalik et al., 2008). Gosoota fi daakuun akka gaariitti fayyadamuun baayoosintesizii baayoosarfaktantoota (sarfaaktiinoota) fooyyessuuf yaaliin taasifameera. Haa ta’u malee, titer surfactant meediyaa aadaa keessatti gadi aanaa (1.0 g/L) yoo ta’u, kunis oomisha guddaadhaaf qormaata ta’a (Jiao et al., 2017; Wu et al., 2019). Kanaafuu, malawwan jeneetikii injinariingii fayyadamuun baayoosintesisii isaa fooyyessuu danda’ameera. Haa ta'u malee, fooyya'iinsi injinariingii isaa sababa guddina operoonii (∼25 kb) fi dambii baayoosinteetikii walxaxaa sirna miira kooraamii irraa kan ka'e rakkisaadha (Jiao et al., 2017; Wu et al., 2019). Baakteeriyaa Baasilas keessatti fooyya’iinsi jeneetikii hedduun kan raawwatame yoo ta’u, kunis irra caalaa piroomootara (srfA operon) bakka buusuun oomisha surfactin guddisuuf kan kaayyeffate yoo ta’u, pirootiinii al-ergii surfactin YerP fi sababoota qajeelfama ComX fi PhrC garmalee ibsuudha (Jiao et al., 2017). Haa ta’u malee, maloonni jeneetikii kun fooyya’iinsa jeneetikii tokko ykn muraasa qofa kan argatan yoo ta’u, hanga ammaatti oomisha daldalaa irra hin geenye. Kanaafuu, malawwan beekumsa irratti hundaa’an fooyyessuu (optimisation methods) irratti qorannoon dabalataa barbaachisaadha.
Qorannoon baayoodiigeeshinii PAH irra caalaa haala laabraatoorii istaandaardii jalatti kan gaggeeffamudha. Haa ta’u malee, bakka faalameetti ykn naannoo faalame keessatti, wantootni abiyootikii fi baayootikii hedduun (teempireechara, pH, oksijiinii, argama soorataa, baayoo-argamiinsa substrate, xenobiotics biroo, inhibiishinii oomisha dhumaa fi kkf) dandeettii diigamuu maaykiroo-orgaanizimoota jijjiiruu fi dhiibbaa akka geessisan agarsiifameera.
Teempireecharri baayoodiigeeshinii PAH irratti dhiibbaa guddaa qaba. Akkuma ho’i dabalaa deemuun, qindoominni oksijiinii bulbulame hir’ata, kunis meetaabolii maaykiroo-orgaanizimoota eroobikii irratti dhiibbaa qaba, sababiin isaas isaan oksijiinii molakiyuulaa akka sabsteereetota oksijiineesii walnyaatinsa haayidirooksiileeshinii ykn gilgaala ciccituu raawwatan keessaa tokkootti waan barbaadaniif. Yeroo baayyee ho’i olka’aan PAH warra gara kompaawundoota summii ta’anitti akka jijjiiru, kanaanis baayoo-diigamuu akka dhorku ni hubatama (Muller et al., 1998).
Bakkeewwan PAH faalaman hedduun gatii pH garmalee akka qaban hubatameera, kanneen akka iddoowwan faalaman kanneen albuuda asiidii irraa bahu (pH 1–4) fi iddoowwan gaazii uumamaa/gaasii dhagaa boba’aa ta’an kanneen alkaalaayiin liqimfamuun faalaman (pH 8–12). Haalli kun adeemsa baayoo-diidaa’uu irratti dhiibbaa guddaa geessisuu danda’a. Kanaafuu, maaykiroo-orgaanizimoota baayoo-remediyeeshiniif fayyadamuu dura, keemikaalota mijatoo ta’an (pooteenshiyaala oksideeshinii-hir’isuu giddu galeessaa hanga baay’ee gadi aanaa qaban) kan akka ammooniyeem salfeet yookiin ammooniyeem naayitreetii biyyee alkaalaayinii yookiin kaalsiyeemii kaarbooneetii yookiin maagniziyeem kaarbooneetii bakka asiidii ta’eef liim gochuun pH sirreessuun ni gorfama (Bowlen et al. 1995; Gupta and Sar 2020).
Dhiyeessiin oksijiinii naannoo dhibee kanaan miidhame sanaaf sababa saffisa daangeessuu baayoo-diigamuu PAH ti. Haala reedoksii naannoo irraa kan ka’e adeemsi baayooremediyeeshinii bakka jirutti yeroo baay’ee maddoota alaa (tilling, air sparging, fi keemikaala dabaluu) irraa oksijiinii galchuu barbaada (Pardieck et al., 1992). Odenkranz fi kkf. (1996) maagniziyeem peerooksaayidii (kompaawundii oksijiinii gadhiisu) aquifer faalameetti dabaluudhaan kompaawundoota BTEX bu’a qabeessa ta’een baayoo-remediate gochuu akka danda’u agarsiisaniiru. Qorannoon biraa ammoo biyooremediyeeshinii bu’a qabeessa ta’e galmaan ga’uuf soodiyeem naayitreetii lilmoodhaan lilmoodhaan naqachuun boolla baafannaa ijaaruun bishaan faalame keessatti feenoolii fi BTEX bakka jirutti manca’uu qorateera (Bewley and Webb, 2001).