Biokonversiya

Biokonversiya – (lat. conversio) canlı orqanizmlərin fermentlərinin iştirakı ilə bir qrup birləşmələrin digərinə çevrılməsi prosesidir.

Biokonversiyanın xüsusiyyətləri

• Substrat maddələrin struktur cəhətdən yaxın maddələrə çevrilməsi (fermentlərin iştirakı ilə üzvi maddələr struktur cəhətdən yaxın maddələrə çevrilir);
• Substratın tam parçalanması getmir. Nəzərə çarpacaq dərəcədə dəyişikliklər gedir, hansı ki, tam məhsulun əmələ gəlməsinə səbəb olur (bu da fermentlərin sayı ilə əlaqədardır, yəni əgər bir neçə substrat varsa: S₁, S₂,...S_n, amma bir növ ferment olarsa, onda yalnız bir substratın çevrilməsi baş verər).

Fermentlərin iştirakı ilə gedən reaksiyalar

1. Oksidləşmə
2. Hidroliz
3. Dekarboksilləşmə
4. Dehidratlaşma
5. Hidratlaşma
6. Metilləşmə
7. Dimetilləşmə
8. Izomerləşmə
9. Asetilləşmə
10. reduksiya
11. Фосфорlaşma
12. Hallogenləşmə

Biokonversiya proseslərinin növləri

1. Bir mərhələli:

• Qıcqırma (spirtlər və üzvi turşu maddələr alınır)
• Izomerləşmə (qlükozanın fruktozaya çevrilməsi)
• Steroid hormonların alınması (hidrokortizondan prednizalon alınır)

1. Çox mərhələli (qarışıq mikroorqanizm kulturları və ya ardıcıl, çoxmərhələli mikroorqanizm ştamlarının əlavə olunması tələb olunur):

• Yem zülalının istehsalında
• Səthi aktiv maddələr: hormon, antibiotik, vitaminlərin alınmasıdır
• Tullantı suların təmizlənməsində
• Vermikultivasiya (torpaq qurdları ilə üzvi kənd təsərrüfatı tullantılarının emal prosesi)

Kimyəvi maddələrlə müqayisədə biokonversiya çevrilmələrinin üstünlükləri

• Verilmiş kimyəvi tərkibə tam uyğun maddələr alınır;
• Lazım olan katalizatorlar mikroorqanizmlərin hüceyrələri tərəfindən sintez edilir, bu da istehsal mərhələlərinin sayını azaldaraq öz növbəsində ucuz qiymətə gətirib çıxarır;
• reaksiyaların yüksək spesifikliyi (yalnız bir tip reaksiya gedir);
• stereospesifiklik (struktura yaxın maddələr alınır);
• əlverişli reaksiya şəraiti;
• enerji baxımından əlverişlidir (çünki əlverişli şərtlər, reaksiyaların aşağı temperaturda getməsi, yəni yüksək sürətə baxmayaraq kiçik enerji xərcləri olur);
• məqsədli maddələrin yüksək səmərəliliyi (93-100%);
• fermentlərdən daha stabil olan immobilizant mikroorqanizmlər hüceyrələrinin istifadəsinin mümkünlüyü, nəticədə prosesin səmərəliliyinin artırılması və qiymətin düşməsi;
• Çirklənmənin (biodegradation) təmizlənməsi nəticəsində ikinci çirkləndirici maddə görünmür.

Biokonversiya məhsullarının istifadəsi

• Əczaçılıq, tibb (insulin, prednizalon, somatotropin).
• Qida sənayesi (yem və yem proteini, maya, yosun, göbələk hüceyrələrinin biokütləsi).
• Ətraf mühitin (suyun) təmizlənməsi, ev və kənd təsərrüfatı tullantılarının (neftdən) çirklənməsinin məhdudlaşdırılması. Bəzi maddələr biokonversiya nəticəsində fermentasiya, metanogenez, asetogenez nəticəsində ana aerobik mikroorqanizmlərin köməyi ilə aradan qaldırıla bilər.
• Kənd təsərrüfatı (torpaqda pestisidlərin biogenizasiyası, pestisidlərin biogenizasiyası, təbii gübrələrin istifadəsi).

Təbii gübrələrin tətbiqi

Bunların sırasına vermikompostlar aiddir, hansı ki, qırmızı kaliforniya soxulcanı Eisenia foetidanın iştirakı ilə üzvi tulantıların emalından alınır. Soxulcanların köməyilə çürüntüdən gübrələr istehsal olunur - biohumus və ya vermikompost. Soxulcanlardan isə heyvanları qidalandırmaq üçün və ya təmizlənmədə istifadə edərək qida əlavələri və dərman preparatları kimi istifadə olunur. Yağ tullantılarına çirkab suların əlavə edilməsilə onlar vermikultivasiya üçün yararlı ola bilər, lakin tərkibində yüksək miqdarda ağır metalların olması bunlardan yalnız bəzək bitkilərində və meşə salınmasında (məsələn, Fransada) gübrə kimi istifadə etməyə imkan verir. Soxulcanlar həm də D vitamini və B qrupu (B1, B2, B12) vitaminləri ifraz edirlər, o cümlədən soxulcanlar tərəfindən qrunta ifraz olunan oksidləşdirici fermentlər torpağı zənginləşdirir. Aktiv maddələrin ( auksin, hiberelin) sayını artırır ki, bu da taxılların böyüməsini və xəstəliklərə davamlığını artırır. Biohumusdan istifadə zamanı nitratdakı azotun miqdarı azalır, zəruri vitaminlərlə təmin olunur. Biohumus herbisidin təsirini yumşaldır, ağır metallarla çirklənmiş qruntda bioloji prosesləri bərpa edir. Biohumus həm də bitkilərin müxtəlif orqanlarında və o cümlədən meyvələrində radiasiyanın səviyyəsini azaldır.

Biohumusun üstünlükləri

• yüksək rütubət saxlamaq qabiliyyəti;
• hidrofillik;
• mexaniki möhkəmlik (soxulcanların yolları);
• yabanı otların olmaması;
• Səthi-aktiv maddələr (fitohormonlar) çox olması;
• müxtəlif faydalı mikrofloranın olması;
• uzunmüddətli hərəkət;
• bitkilərin inkişafı üçün ətraf mühitin optimal reaksiyası.

Bu üstünlüklər sayəsində qruntun məhsuldarlığı artır, kulturların böyümə prosesləri aktivləşir və məhsuldarlığı artır.

Vermicompostlar, ekoloji cəhətdən faydalı olmağından başqa, iqtisadi cəhətdən də faydalıdır: 1 ton tullantıdan təxminən 600 kq ekoloji cəhətdən təmiz gübrə əldə etmək mümkündür, qurdlardan əldə edilən biokütlə yem maddəsi və ya dərman preparatları kimi istifadə edilə bilər.

Nəticələr

• Vermikultivasiya faktiki ətraf mühit problemlərini bioloji əsaslarla həll etməyə imkan verir:
• Üzvi tullantıların istifadəsi;
• torpağın məhsuldarlığının artması;
• yüksək keyfiyyətli ekoloji təmiz üzvi gübrə əldə etmək.

Ədəbiyyat

• Гармаш С.М., Рябченко М.О., Кулик О.П. Біоконверсія соняшникового лушпиння: Монографія. – Дніпропетровськ: Пороги, 2008. – 94 с.
• Мусієнко М.М. Фізіологія рослин: Підручник. – К.: Либідь, 2005. – 808 с