Soluduğumuz hava, içtiğimiz su ve beslenmek amacıyla bitkileri yetişmek için güvendiğimiz toprak insan aktivitelerinin doğrudan bir sorucu olarak kirlenmektedir. Ve kirletilen alanların sadece 1/3’ü temizlenebiliyor. Kirlilikle birlikte artan toksik kimyasallar dünya genelinde çevre sağlığına ve içinde yaşayan organizmalara ve bizler için büyük tehlike oluşturmaktadır.
Biyoteknoloji insan sağlık sorunların tespiti ve çözümlenmesi yardımcı olduğu gibi, aynı zamanda kirletilmiş çevrenin düzeltilmesi için güçlü bir araçtır. Bu makalede biyoteknolojinin kirlilik sorunlarının çözümünü nasıl kolaylaştırdığı ve biyoremediyasyon yoluyla daha temiz bir çevre nasıl oluşturulacağını gözden geçireceğiz.
Biyoremediyasyon Nedir?
Biyoremediyasyon, zehirli olan atık maddelere karşı bir mücadele sistemidir. Canlı sağlığını ve doğayı tehdit eden tehlikeli maddeler sınıfında dahil olan atık maddeleri zehirsiz veya daha az zehirli duruma getirmek için mikroorganizmaların kullanıldığı bir tür arıtım sürecidir. Kısaca çevredeki kimyasal bileşenleri indirgemek veya ayrıştırmak için bakteri, mantar ve bitkiler gibi yaşayan organizmaların kullanılmasıdır. Bu işlem kimyasal reaksiyonların ve organizmaların besin sağlamak ve enerji elde etmek için bileşenleri parçalama yoluyla çalışır. Biyoremediyasyon yeni bir uygulama değildir. İnsanlar binlerce yıldır atık maddelerin azaltılmasında biyolojik sistemleri kullanırlar. Buna örnek olarak fosseptik çukurları ve lağım temizleme tesisleri insan atıklarını temizlemek için mikropları kullanmasıdır. Günümüzde ise toksik maddelerin temizlenmesi ve arıtılması için modern biyoremediyasyon yöntemleri geliştirilmiştir.
Biyoremediyasyon Niçin Önemlidir?
İnsanlar doğadan bağımsız düşünülemez ve yaşam kalitemiz çevrenin temizliği doğanın sağlığıyla doğrudan bağıntılıdır. Çevresel kimyasalların ve toksik maddelerin genetiğimizi etkileyebileceğini, kimyasalların hastalıkla neden olabileceğini biliyoruz. Bunun için Ulusal Sağlık Enstitüsü’nün bir bölümü olan Ulusal Çevre Sağlığı Bilimleri Enstitüsü kanalıyla ABD Çevresel Genom Projesini başlattı. Bu projenin amacı çevresel kimyasalların insan üzerindeki etkilerini çalışmaktır. Proje çevresel ajanlara duyarlı olan genlerin incelenmesi ve insan sağlığı üzerinde çevresel etkilerin belirteci olabilecek tek nükleodid polimorfizmlerinin (SNP) tanımlanmasını içermektedir. Bu proje aynı zamanda çevrenin hastalık risklerine nasıl sebep olduğu ve bu kimyasallara maruz kalındığında belli hastalıkların nasıl etkilendiğini anlamaya yardımcı olacak epidemiyolojik (Epidemiyoloji, hastalıkların insan gruplarındaki görülme sıklığını ve görülme sıklığını etkileyen faktörleri inceleyen bir bilim dalıdır.) çalışmaları gerçekleştirmek için genom verileri üretecektir.
Peki kirleticileri temizlemek için birçok yol varken, neden biyoremediasyon kullanılır? Toprak veya kimyasal olan bulaşık alanlardaki bulaşmış materyali fiziksel olarak uzaklaştırabiliriz ama bu işlem çok pahalı olabilir ve temizlik sırasında temizleyicilerin de kimyasal kirlilik oluşturabilir. Biyoremediyasyonun avantajı; zararlı kirleticileri karbondioksit, klor, su ve basit organik moleküller gibi zararsız materyallere dönüştürecek bir uygulama olmasıdır. Temizleme sırasında mikroorganizmalar kullanıldığında diğer temizleyicilerden daha temizdir. Bir diğer avantajı da temizlenecek bölgenin başka bir yere taşınma zorunluluğunun olmaması bölgenin in situ temizlenebilmesidir.
Biyoremediyasyonun Kullanım Alanları
- Atık suların temizlenmesi
- Yer altı sularının temizlenmesi
- Atıkların enerjiye dönüştürülmesi
- Petrol yiyen bakteriler yardımıyla petrol sızıntıların temizlenmesi (https://www.bilimvetekno.com/petrol-yiyen-bakteriler/ )
- Değerli metallerin geri kazanılması
- Radyoaktif atıkların biyoremediyasyonu
Biyoremidiyasyonda Kullanılan Mikroorganizmalar
- Accumulibacter phosphatis atık sular ve çamurdaki yüksek miktarlarda fosfatı uzaklaştırmak için atık su temizleme tesislerinde kullanılan temel mikroplardır.
- Alcanivorax borkumensis ham ve rafine edilmiş petrolün birçok bileşiğini parçalamada oldukça etkin olan, hidrokarbon ayrıştıran deniz bakterisidir.
- Dehalobacter restrictus perkloretileni (PCE) deklorine eder.
- Dehalococcoides ethenogenes hidrojen ve kloru ayrıştırmak için kullanılır. Perkloretilen (PCE) ve trikloeteni (TCE) tamamen deklorine ettiği bilinen tek organizma;atık sulardaki TCE ve PCE’nin temizlenmesi;poliklorinlenmiş dioksinin ayrıştırılmasında kullanılır.
- Geobacter metallireducens yüzey altı metal indirgenmesi, karbon döngüsü ve enerji üretmek için kullanılır.
- Populus trichocarpa ( kavak ağacı) dizilenen ilk ağaç genomu; bu güne kadar dizilenmiş herhangi bir organizmadan daha fazla gene sahip olduğu düşünülmekte; potansiyel olarak atmosferik karbondioksiti azaltmak için yararlanılır.
