生物降解（Biodegradation）

时间：2015-10-15

自然界存在的微生物分解物质，对环境不会造成负面影响。表现降解程度的叫降解指数.用被降解物体的所剩百分率或者微生物所产二氧化碳多少表示生物放大，指在同一个食物链上，高位营养级生物体内来自环境的某些元素或难以分解的化合物的浓度，**低位营养级生物的现象。放大生态,以生态带动经济，促进**产业，促进旅游产业发展. 局部生态环境的提高影响整体。

土壤、水体和废水处理系统中的需氧微生物对**的和合成的**物的破坏或矿化作用。

生物降解的研究内容包括生物自身所具有的降解能力，**物降解难易的规律，水溶性和非水溶性**物生物降解的机理，以及生物降解的途径等。

影响生物降解的因素

生物降解**化合物的难易程度首先决定于生物本身的特性，同时也与**物结构特征有关。结构简单的**物一般先降解，结构复杂的一般后降解。具体情况如下：

①　脂肪族和环状化合物较芳香化合物容易被生物降解。

②　不饱和脂肪族化合物(如丙烯基和羰基化合物)一般是可降解的，但有的不饱和脂肪族化合物（如苯代亚乙基化合物）有相对不溶性，会影响它的生物降解程度。**化合物主要分子链上除碳元素外还有其他元素（如醚类、饱和对氧氮乷和叔胺等），就会增强对生物降解作用的抵抗力。

③　**化合物分子量的大小对生物降解能力有重要的影响。聚合物和复合物的分子能抵抗生物降解，主要因为微生物所必需的酶不能靠近并破坏化合物分子内部敏感的反应键。

④　具有被取代基团的**化合物，其异构体的多样性可能影响生物的降解能力。如伯醇、仲醇非常容易被生物降解，而叔醇则能抵抗生物降解。

⑤　增加或去除某一功能团会影响**化合物的生物降解程度。例如羟基或胺基团取代到苯环上，新形成的化合物比原来的化合物容易被生物降解，而卤代作用能抵抗生物降解。很多种**化合物在低浓度时完**被生物降解；而在高浓度时，生物的活动会受到毒性的抑制，酚便是一例。

**物生物降解的机理

在水中溶解的**物能否扩散穿过细胞壁，是由分子的大小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般可以进入细胞。至于**物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决定的，当亲水基比疏水基占优势时，其溶解度就大。溶于水的**醇代谢开始时，羟基被氧化，醇便氧化为酸。在生物代谢中，酸是活化的中间产物，一部分酸被代谢为二氧化碳和水，所产生的能量使剩余酸转变为原生质的各种组分。不溶于水的**质,其疏水基比亲水基占优势，代谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪部分并进行β－氧化。**物以这种形式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的**物之间的有限接触面，妨碍了不溶解化合物的代谢速度。**物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。一般情况下，碳支链能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢，叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的结构，在其分子支链处裂解，其中较简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链，这就要把分子作多次的裂解。代谢的步骤越复杂，生化的反应就越慢，代谢作用的速度是由微生物对**物的适应能力和细胞中酶的浓度决定的。

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