Cometabolismo
Alcune delle molecole che vengono degradate cometabolicamente dai batteri sono composti xenobiotici e persistenti, come PCE, TCE e MTBE, che hanno effetti dannosi su diversi tipi di ambienti. Il co-metabolismo viene quindi utilizzato come approccio per degradare biologicamente i solventi pericolosi.
Il cometabolismo può essere utilizzato per la biodegradazione dell’etere metil-terz-butil (MTBE): un inquinante dell’ambiente acquatico. Alcuni membri di Pseudomonas sono stati trovati per essere in grado di degradare completamente MTBE cometabolicamente con gli enzimi che producono per ossidare n-alcani (ad esempio metano, propano).
Inoltre, un promettente metodo di biorisanamento dei solventi clorurati comporta il cometabolismo dei contaminanti da parte di microrganismi aerobici nelle acque sotterranee e nei terreni. Diversi microrganismi aerobici sono stati dimostrati in grado di farlo, tra cui n-alcano, composti aromatici (ad esempio toluene, fenolo) e ossidanti di ammonio. Un esempio è Pseudomonas stutzeri OX1, che può degradare un tetracloroetilene composto pericoloso e solubile in acqua (PCE). PCE, uno dei principali contaminanti delle acque sotterranee, è stato considerato non degradabile in condizioni aerobiche e degradato solo tramite dealogenazione riduttiva per essere utilizzato come substrato di crescita dagli organismi. La dealogenazione riduttiva spesso provoca la declorazione parziale del PCE, dando origine a composti tossici come TCE, DCE e cloruro di vinile. Pseudomonas st. OX1 può degradare PCE in condizioni aerobiche utilizzando toluene-o-xilene monoossigenasi (ToMO), un enzima che producono per derivare energia e carbonio da toluene e molti altri composti aromatici. Questo processo biologico potrebbe essere utilizzato per rimuovere PCE da siti aerobici inquinati.
Tuttavia, le difficoltà e gli alti costi di mantenimento dei substrati di crescita degli organismi in grado di cometabolizzare questi composti pericolosi e fornire loro un ambiente aerobico hanno portato alla limitata applicazione del cometabolismo su scala di campo per la degradazione dei solventi inquinanti. Recentemente, questo metodo di bonifica è stato proposto per essere migliorato con la sostituzione dei substrati di crescita aromatici sintetici (ad es. toluene) di questi batteri con metaboliti secondari vegetali economici e non tossici.
