ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧଟି "ଉନ୍ନତ ଜୈବପ୍ରତିଫଳନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ଜୈବ ଯୌଗିକ (SOC) ପୁନଃଚକ୍ରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା" ଗବେଷଣା ବିଷୟର ଏକ ଅଂଶ। ସମସ୍ତ 14 ଟି ପ୍ରବନ୍ଧ ଦେଖନ୍ତୁ।
ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ନାପଥାଲିନ୍ (ମିଥାଇଲ୍ନାପଥାଲିନ୍, ନାପଥାଇକ୍ ଏସିଡ୍, 1-ନାପଥାଇଲ୍-N-ମିଥାଇଲ୍କାର୍ବାମେଟ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ଭଳି କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ବିଭିନ୍ନ ଶିଳ୍ପରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ ଏବଂ ଜୀବମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଜିନୋଟକ୍ସିକ, ମ୍ୟୁଟାଜେନିକ୍ ଏବଂ/ଅଥବା କର୍କଟ ରୋଗ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଏହି କୃତ୍ରିମ ଜୈବ ଯୌଗିକ (SOCs) କିମ୍ବା ଜେନୋବାୟୋଟିକ୍ସକୁ ପ୍ରାଥମିକତା ପ୍ରଦୂଷକ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ ଏବଂ ବିଶ୍ୱ ପରିବେଶ ଏବଂ ଜନସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପାଇଁ ଏକ ଗମ୍ଭୀର ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ମାନବ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପର ତୀବ୍ରତା (ଯଥା କୋଇଲା ଗ୍ୟାସିଫିକେସନ୍, ତୈଳ ବିଶୋଧନ, ଯାନବାହାନ ନିର୍ଗମନ ଏବଂ କୃଷି ପ୍ରୟୋଗ) ଏହି ସର୍ବବ୍ୟାପୀ ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଘନତା, ଭାଗ୍ୟ ଏବଂ ପରିବହନ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଚିକିତ୍ସା/ଅପସାରଣ ପଦ୍ଧତି ସହିତ, ସବୁଜ ଏବଂ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯେପରିକି ବାୟୋରେମେଡିଏସନ୍, ଯାହା POCs କୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରିବା କିମ୍ବା ସେମାନଙ୍କୁ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ ଉପ-ଉତ୍ପାଦରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ଅଣୁଜୀବଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଏକ ନିରାପଦ, କମ ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିବଦ୍ଧ ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ ଉଭା ହୋଇଛି। ମାଟି ମାଇକ୍ରୋବାୟୋଟାରେ ଫାଇଲା ପ୍ରୋଟିଓବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ (ସୁଡୋମୋନାସ୍, ସୁଡୋମୋନାସ୍, କୋମାମୋନାସ୍, ବର୍ଖୋଲଡେରିଆ ଏବଂ ନିଓସ୍ଫିଙ୍ଗୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆମ୍), ଫର୍ମିକ୍ୟୁଟ୍ସ (ବାସିଲସ୍ ଏବଂ ପାଏନିବାକ୍ଟେରିଆ), ଏବଂ ଆକ୍ଟିନୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ (ରୋଡୋକୋକସ୍ ଏବଂ ଆର୍ଥ୍ରୋବ୍ୟାକ୍ଟର) ସହିତ ଜଡିତ ବିଭିନ୍ନ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତି ବିଭିନ୍ନ ଜୈବ ଯୌଗିକକୁ ନଷ୍ଟ କରିବାର କ୍ଷମତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛନ୍ତି। ମେଟାବୋଲିକ୍ ଅଧ୍ୟୟନ, ଜିନୋମିକ୍ସ ଏବଂ ମେଟାଜେନୋମିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଆମକୁ ଏହି ସରଳ ଜୀବନ ରୂପଗୁଡ଼ିକରେ ଉପସ୍ଥିତ କ୍ୟାଟାବୋଲିକ୍ ଜଟିଳତା ଏବଂ ବିବିଧତାକୁ ବୁଝିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ, ଯାହାକୁ ଦକ୍ଷ ଜୈବ ଅବନତି ପାଇଁ ଆହୁରି ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ। PAH ଗୁଡ଼ିକର ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଅସ୍ତିତ୍ୱ ପ୍ଲାଜମିଡ୍, ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜନ୍, ବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆଫେଜ୍, ଜିନୋମିକ୍ ଦ୍ୱୀପ ଏବଂ ସମନ୍ୱିତ ସଂଯୋଜକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟବହାର କରି ଭୂସମାନ୍ତର ଜିନ୍ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମରେ ନୂତନ ଅବନତି ଫେନୋଟାଇପ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ଉଦୟ ହୋଇଛି। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଆଇସୋଲେଟ୍ କିମ୍ବା ମଡେଲ୍ ସମ୍ପ୍ରଦାୟ (କନସୋର୍ଟିଆ) ର ସିଷ୍ଟମ୍ ବାୟୋଲୋଜି ଏବଂ ଜେନେଟିକ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସିନର୍ଜିଷ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ ମାଧ୍ୟମରେ ଏହି PAH ଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାପକ, ଦ୍ରୁତ ଏବଂ ଦକ୍ଷ ଜୈବ ସଂଶୋଧନକୁ ସକ୍ଷମ କରିପାରିବ। ଏହି ସମୀକ୍ଷାରେ, ଆମେ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ନାପଥାଲିନ୍-ଅପମାନକାରୀ ଜୀବାଣୁର ବିଭିନ୍ନ ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ ଏବଂ ବିବିଧତା, ଜେନେଟିକ୍ ଗଠନ ଏବଂ ବିବିଧତା ଏବଂ କୋଷୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା/ଅନୁକୂଳନ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଉଛୁ। ଏହା କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ପରିବେଶଗତ ସୂଚନା ଏବଂ ଦକ୍ଷ ଜୈବପ୍ରତିକାର ପାଇଁ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଦାନ କରିବ।
ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକର ଦ୍ରୁତ ବିକାଶ (ପେଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ସ, କୃଷି, ଔଷଧ, ବୟନ ରଙ୍ଗ, ପ୍ରସାଧନ ସାମଗ୍ରୀ, ଇତ୍ୟାଦି) ବିଶ୍ୱ ଆର୍ଥିକ ସମୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଜୀବନଧାରଣ ମାନରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିଛି। ଏହି ଘାତାଙ୍କୀୟ ବିକାଶ ଫଳରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ କୃତ୍ରିମ ଜୈବ ଯୌଗିକ (SOCs) ଉତ୍ପାଦନ ହୋଇଛି, ଯାହା ବିଭିନ୍ନ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହି ବିଦେଶୀ ଯୌଗିକ କିମ୍ବା SOCs ମଧ୍ୟରେ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs), କୀଟନାଶକ, ତୃଣନାଶକ, ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍, ରଙ୍ଗ, ଔଷଧ, ଅର୍ଗାନୋଫସଫେଟ୍, ଅଗ୍ନି ପ୍ରତିରୋଧକ, ଅସ୍ଥିର ଜୈବ ଦ୍ରାବକ ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏଗୁଡ଼ିକ ବାୟୁମଣ୍ଡଳ, ଜଳୀୟ ଏବଂ ସ୍ଥଳଚର ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ନିର୍ଗତ ହୁଏ ଯେଉଁଠାରେ ସେମାନଙ୍କର ବହୁମୁଖୀ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ, ଯାହା ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଏବଂ ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ଗଠନର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ବିଭିନ୍ନ ଜୈବରୂପ ଉପରେ କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ (ପେଟ୍ରି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2015; ବର୍ଣ୍ଣହାର୍ଡ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2017; ସରକାର ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2020)। ଅନେକ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ ଅନେକ ଅକ୍ଷୁର୍ଣ୍ଣ ଇକୋସିଷ୍ଟମ/ଜୈବ ବିବିଧତା ହଟସ୍ପଟ୍ (ଯଥା ପ୍ରବାଳ ରୀଫ, ଆର୍କଟିକ/ଆଣ୍ଟାର୍କଟିକା ବରଫ ଚାଦର, ଉଚ୍ଚ ପର୍ବତ ହ୍ରଦ, ଗଭୀର ସମୁଦ୍ର ଅବଶେଷ, ଇତ୍ୟାଦି) ଉପରେ ଦୃଢ଼ ଏବଂ ବିନାଶକାରୀ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ (ଜୋନ୍ସ 2010; ବେୟର ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2020; ନର୍ଡବର୍ଗ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2020)। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଭୂ-ସୂକ୍ଷ୍ମ ଜୈବ ବିଜ୍ଞାନ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ କୃତ୍ରିମ ଗଠନ (ନିର୍ମିତ ପରିବେଶ) (ଯଥା ସାଂସ୍କୃତିକ ଐତିହ୍ୟ ସ୍ଥଳ ଏବଂ ଗ୍ରାନାଇଟ୍, ପଥର, କାଠ ଏବଂ ଧାତୁରେ ତିଆରି ସ୍ମାରକୀ) ର ପୃଷ୍ଠରେ କୃତ୍ରିମ ଜୈବ ପଦାର୍ଥ (ଯଥା ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ) ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ ଜମା ସେମାନଙ୍କର ଅବକ୍ଷୟକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିଥାଏ (ଗ୍ୟାଡ୍ 2017; ଲିଉ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2018)। ମାନବ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ବାୟୁ ପ୍ରଦୂଷଣ ଏବଂ ଜଳବାୟୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ମାରକୀ ଏବଂ କୋଠାଗୁଡ଼ିକର ଜୈବିକ ଅବକ୍ଷୟକୁ ତୀବ୍ର ଏବଂ ଖରାପ କରିପାରେ (ଲିଉ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2020)। ଏହି ଜୈବିକ ପ୍ରଦୂଷକଗୁଡ଼ିକ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ଜଳୀୟ ବାଷ୍ପ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି ଏବଂ ଗଠନ ଉପରେ ସ୍ଥିର ହୁଅନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ ସାମଗ୍ରୀର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଅବକ୍ଷୟ ହୁଏ। ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟକୁ ଜୀବଜଗତଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ହେଉଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ଦୃଶ୍ୟ ଏବଂ ଗୁଣରେ ଅବାଞ୍ଛିତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଭାବରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ସ୍ୱୀକୃତି ଦିଆଯାଇଛି ଯାହା ସେମାନଙ୍କର ସଂରକ୍ଷଣକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ (ପୋଚନ୍ ଏବଂ ଜାଟନ୍, 1967)। ଏହି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ଜୀବାଣୁ କାର୍ଯ୍ୟ (ମେଟାବୋଲିଜିମ୍) ଗଠନାତ୍ମକ ଅଖଣ୍ଡତା, ସଂରକ୍ଷଣ ପ୍ରଭାବଶାଳୀତା ଏବଂ ସାଂସ୍କୃତିକ ମୂଲ୍ୟକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରେ (ଗ୍ୟାଡ୍, 2017; ଲିଉ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2018)। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, କିଛି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଏହି ଗଠନଗୁଡ଼ିକର ଅଣୁଜୀବ ଅନୁକୂଳନ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଲାଭଦାୟକ ବୋଲି ଜଣାପଡିଛି କାରଣ ସେମାନେ ଜୈବ ଫିଲ୍ମ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସୁରକ୍ଷାାତ୍ମକ କ୍ରଷ୍ଟ ଗଠନ କରନ୍ତି ଯାହା କ୍ଷୟ/ବିଘଟନର ହାରକୁ ହ୍ରାସ କରେ (ମାର୍ଟିନୋ, 2016)। ତେଣୁ, ପଥର, ଧାତୁ ଏବଂ କାଠ ସ୍ମାରକୀ ପାଇଁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସ୍ଥାୟୀ ସଂରକ୍ଷଣ ରଣନୀତି ବିକାଶ ପାଇଁ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଜଡିତ ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବୁଝାମଣା ଆବଶ୍ୟକ। ପ୍ରାକୃତିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା (ଭୌଗୋଳିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଜଙ୍ଗଲ ନିଆଁ, ଜ୍ୱାଳାମୁଖୀ ଉଦ୍ଗିରଣ, ଉଦ୍ଭିଦ ଏବଂ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା) ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, ମାନବ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ପରିସଂସ୍ଥାରେ ବହୁ ପରିମାଣରେ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଜୈବ କାର୍ବନ (OC) ମୁକ୍ତ କରିଥାଏ। କୃଷିରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅନେକ PAHs (କୀଟନାଶକ ଏବଂ କୀଟନାଶକ ଯେପରିକି DDT, ଆଟ୍ରାଜିନ୍, କାର୍ବାରିଲ୍, ପେଣ୍ଟାକ୍ଲୋରୋଫେନୋଲ୍, ଇତ୍ୟାଦି), ଶିଳ୍ପ (ଅଶୋଧିତ ତେଲ, ତେଲ ସ୍ଲଜ୍/ଅବର୍ଜନା, ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍-ଉତ୍ପନ୍ନ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍, PCB, ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍, ଡିଟରଜେଣ୍ଟ୍, ଜୀବାଣୁନାଶକ, ଫ୍ୟୁମିଗାଣ୍ଟ୍, ସୁଗନ୍ଧି ଏବଂ ସଂରକ୍ଷଣକାରୀ), ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ଯତ୍ନ ଉତ୍ପାଦ (ସନ୍ସ୍କ୍ରିନ୍, ଜୀବାଣୁନାଶକ, କୀଟନାଶକ ଏବଂ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ କସ୍ତୁରୀ) ଏବଂ ଯୁଦ୍ଧାସ୍ତ୍ର (2,4,6-TNT ପରି ବିସ୍ଫୋରକ) ହେଉଛି ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଜେନୋବାୟୋଟିକ୍ସ ଯାହା ଗ୍ରହ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ (ସ୍ରୋଗି, 2007; ଭାମସୀ-କୃଷ୍ଣ ଏବଂ ଫାଲେ, 2008; ପେଟ୍ରି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2015)। ଏହି ତାଲିକାକୁ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍-ଉତ୍ପନ୍ନ ଯୌଗିକ (ଇନ୍ଧନ ତେଲ, ଲୁବ୍ରିକାଣ୍ଟ୍, ଆସ୍ଫାଲ୍ଟେନ୍), ଉଚ୍ଚ ଆଣବିକ ଓଜନ ବାୟୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଏବଂ ଆୟନିକ୍ ତରଳ (ଆମ୍ଡେ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2015) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରି ବିସ୍ତାରିତ କରାଯାଇପାରିବ। ସାରଣୀ 1 ରେ ବିଭିନ୍ନ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଶିଳ୍ପରେ ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରୟୋଗ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ କରାଯାଇଛି। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଅସ୍ଥିର ଜୈବ ଯୌଗିକ ଏବଂ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଗ୍ରୀନହାଉସ୍ ଗ୍ୟାସର ମାନବଜାତିକ ନିର୍ଗମନ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ଆରମ୍ଭ କରିଛି (ଡ୍ଭୋରାକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, ୨୦୧୭)। ତଥାପି, ମାନବଜାତିକ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରାକୃତିକ ପ୍ରଭାବଠାରୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ। ଏହା ସହିତ, ଆମେ ଦେଖିଲୁ ଯେ ଅନେକ ପରିବେଶଗତ ପରିବେଶରେ ଅନେକ SOC ଜାରି ରହିଛି ଏବଂ ବାୟୋମ ଉପରେ ପ୍ରତିକୂଳ ପ୍ରଭାବ ସହିତ ଉଦୀୟମାନ ପ୍ରଦୂଷକ ଭାବରେ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇଛି (ଚିତ୍ର 1)। ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ର ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା ଏଜେନ୍ସି (USEPA) ପରି ପରିବେଶଗତ ଏଜେନ୍ସିଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ସାଇଟୋଟକ୍ସିକ୍, ଜିନୋଟକ୍ସିକ୍, ମ୍ୟୁଟାଜେନିକ୍ ଏବଂ କର୍କଟ ରୋଗ ସୃଷ୍ଟିକାରୀ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ ଏହି ପ୍ରଦୂଷକମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ ଅନେକଙ୍କୁ ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରାଥମିକତା ତାଲିକାରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରିଛନ୍ତି। ତେଣୁ, ଦୂଷିତ ଇକୋସିଷ୍ଟମରୁ ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ ଚିକିତ୍ସା/ଅପସାରଣ ପାଇଁ କଠୋର ନିଷ୍କାସନ ନିୟମ ଏବଂ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ରଣନୀତି ଆବଶ୍ୟକ। ପାଇରୋଲିସିସ୍, ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ତାପଜ ଚିକିତ୍ସା, ବାୟୁ ବାୟୁଚଳନ, ଲ୍ୟାଣ୍ଡଫିଲିଂ, ଜାଳିବା, ଇତ୍ୟାଦି ବିଭିନ୍ନ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଚିକିତ୍ସା ପଦ୍ଧତି ଅପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଏବଂ ମହଙ୍ଗା ଏବଂ କ୍ଷୟକାରୀ, ବିଷାକ୍ତ ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା କରିବା କଷ୍ଟକର ଉପ-ଉତ୍ପାଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ବର୍ଦ୍ଧିତ ବିଶ୍ୱ ପରିବେଶ ସଚେତନତା ସହିତ, ଏହି ପ୍ରଦୂଷକ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ (ଯେପରିକି ହାଲୋଜେନେଟେଡ୍, ନାଇଟ୍ରୋ, ଆଲକାଇଲ୍ ଏବଂ/କିମ୍ବା ମିଥାଇଲ୍) କୁ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ଅଣୁଜୀବମାନେ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରୁଛନ୍ତି (ଫେନେଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2004; ହରିତାଶ ଏବଂ କୌଶିକ୍, 2009; ଫାଲେ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2020; ସରକାର ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2020; ସ୍କ୍ୱାନେମାନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2020)। ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ ଅପସାରଣ ପାଇଁ ଏହି ସ୍ୱଦେଶୀ ପ୍ରାର୍ଥୀ ଅଣୁଜୀବଗୁଡ଼ିକର ଏକାକୀ କିମ୍ବା ମିଶ୍ରିତ ସଂସ୍କୃତି (ଉପନିବେଶ) ରେ ବ୍ୟବହାର ପରିବେଶଗତ ସୁରକ୍ଷା, ମୂଲ୍ୟ, ଦକ୍ଷତା, ପ୍ରଭାବଶାଳୀତା ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଲାଭଦାୟକ। ଗବେଷକମାନେ ପ୍ରଦୂଷକ ଚିକିତ୍ସା/ଅପସାରଣ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଭାବରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ରେଡକ୍ସ ପଦ୍ଧତି, ଅର୍ଥାତ୍ ବାୟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ (BES) ସହିତ ଅଣୁଜୀବ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକର ସମନ୍ୱୟକୁ ମଧ୍ୟ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରୁଛନ୍ତି (ହୁଆଙ୍ଗ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2011)। BES ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା, କମ ମୂଲ୍ୟ, ପରିବେଶଗତ ସୁରକ୍ଷା, କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରା ପରିଚାଳନା, ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ମୂଲ୍ୟବାନ ଉପ-ଉତ୍ପାଦ (ଯଥା, ବିଦ୍ୟୁତ୍, ଇନ୍ଧନ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ) ପୁନରୁଦ୍ଧାର କରିବାର କ୍ଷମତା ଯୋଗୁଁ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି (ପାଣ୍ଟ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2012; ନାଜାରି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2020)। ଉଚ୍ଚ-ଥ୍ରୁପୁଟ୍ ଜିନୋମ୍ ସିକୋଇନ୍ସିଂ ଏବଂ ଓମିକ୍ସ ଉପକରଣ/ପଦ୍ଧତିର ଆଗମନ ବିଭିନ୍ନ ଡିଗ୍ରେଡର ଅଣୁଜୀବଙ୍କ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଜେନେଟିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ପ୍ରୋଟିଓମିକ୍ସ ଏବଂ ଫ୍ଲକ୍ସୋମିକ୍ସ ଉପରେ ନୂତନ ସୂଚନାର ଏକ ଭଣ୍ଡାର ପ୍ରଦାନ କରିଛି। ଏହି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକୁ ସିଷ୍ଟମ୍ ବାୟୋଲୋଜି ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରିବା ଦ୍ୱାରା ଦକ୍ଷ ଏବଂ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କରେ ଲକ୍ଷ୍ୟ କ୍ୟାଟାବୋଲିକ୍ ପଥ (ଯଥା, ମେଟାବୋଲିକ୍ ଡିଜାଇନ୍) ଚୟନ ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଟ୍ୟୁନିଂ ବିଷୟରେ ଆମର ବୁଝାମଣାକୁ ଆହୁରି ଉନ୍ନତ କରାଯାଇଛି। ଉପଯୁକ୍ତ ପ୍ରାର୍ଥୀ ଅଣୁଜୀବ ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଜୈବ ରେମେଡିଏସନ୍ ରଣନୀତି ଡିଜାଇନ୍ କରିବାକୁ, ଆମକୁ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କର ଜୈବ ରାସାୟନିକ ସମ୍ଭାବନା, ମେଟାବୋଲିକ୍ ବିବିଧତା, ଜେନେଟିକ୍ ରଚନା ଏବଂ ଇକୋଲୋଜି (ଅଟୋଇକୋଲୋଜି/ସିନେକୋଲୋଜି) ବୁଝିବାକୁ ପଡିବ।
ଚିତ୍ର 1. ବିଭିନ୍ନ ପରିବେଶଗତ ପରିବେଶ ଏବଂ ଜୀବାଣୁକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ବିଭିନ୍ନ କାରଣ ଦେଇ ନିମ୍ନ-ଆଣବିକ PAH ର ଉତ୍ସ ଏବଂ ପଥ। ଡ୍ୟାସ୍ ରେଖାଗୁଡ଼ିକ ଇକୋସିଷ୍ଟମ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରନ୍ତି।
ଏହି ସମୀକ୍ଷାରେ, ଆମେ ବିଭିନ୍ନ ଜୀବାଣୁ ଆଇସୋଲେଟ୍ ଦ୍ୱାରା ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ନାପଥାଲିନ୍ ପରି ସରଳ PAH ଗୁଡ଼ିକର ଅବନତି ଉପରେ ତଥ୍ୟ ସଂକ୍ଷେପ କରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରିଛୁ ଯାହା ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ ଏବଂ ବିବିଧତା, ଅବନତିରେ ଜଡିତ ଏନଜାଇମ, ଜିନ୍ ଗଠନ/ବିଷୟବସ୍ତୁ ଏବଂ ବିବିଧତା, କୋଷୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ଜୈବପ୍ରତିକାରର ବିଭିନ୍ନ ଦିଗକୁ ଆବୃତ କରିଥାଏ। ଜୈବରାସାୟନିକ ଏବଂ ଆଣବିକ ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ଉପଯୁକ୍ତ ହୋଷ୍ଟ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ଚିହ୍ନଟ କରିବାରେ ଏବଂ ଏପରି ପ୍ରାଥମିକତା ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଜୈବପ୍ରତିକାର ପାଇଁ ସେମାନଙ୍କର ଅଧିକ ଜେନେଟିକ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିବ। ଏହା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଜୈବପ୍ରତିକାର ପାଇଁ ସ୍ଥାନ-ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଜୀବାଣୁ ସଂଘ ପ୍ରତିଷ୍ଠା ପାଇଁ ରଣନୀତି ବିକଶିତ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିବ।
ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ବିଷାକ୍ତ ଏବଂ ବିପଦପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକର ଉପସ୍ଥିତି (ହକେଲ୍ ନିୟମ 4n + 2π ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, n = 1, 2, 3, … କୁ ପୂରଣ କରେ) ବିଭିନ୍ନ ପରିବେଶଗତ ଗଣମାଧ୍ୟମ ଯେପରିକି ବାୟୁ, ମାଟି, ଅବଶେଷ ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ଭୂତଳ ଜଳ ପାଇଁ ଏକ ଗମ୍ଭୀର ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ (ପୁଗଲିସି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2007)। ଏହି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକରେ ଏକକ ବେଞ୍ଜିନ୍ ବଳୟ (ମୋନୋସାଇକ୍ଲିକ୍) କିମ୍ବା ଏକାଧିକ ବେଞ୍ଜିନ୍ ବଳୟ (ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍) ରେଖୀୟ, କୋଣୀୟ କିମ୍ବା କ୍ଲଷ୍ଟର ଆକାରରେ ବ୍ୟବସ୍ଥା କରାଯାଇଛି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ନକାରାତ୍ମକ ଅନୁନାଦ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଜଡ଼ତା (ଜଡ଼ତା) ଯୋଗୁଁ ପରିବେଶରେ ସ୍ଥିରତା (ସ୍ଥିରତା/ଅସ୍ଥିରତା) ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, ଯାହାକୁ ସେମାନଙ୍କର ଜଳଫୋବିସିଟି ଏବଂ ହ୍ରାସିତ ଅବସ୍ଥା ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରେ। ଯେତେବେଳେ ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟକୁ ମିଥାଇଲ୍ (-CH3), କାରବୋକ୍ସିଲ୍ (-COOH), ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ (-OH), କିମ୍ବା ସଲଫୋନେଟ୍ (-HSO3) ଗୋଷ୍ଠୀ ଦ୍ୱାରା ଆହୁରି ବଦଳାଯାଏ, ଏହା ଅଧିକ ସ୍ଥିର ହୋଇଯାଏ, ମାକ୍ରୋମୂଲିକ୍ୟୁଲ୍ସ ପାଇଁ ଏକ ଦୃଢ଼ ଆକର୍ଷକତା ଥାଏ, ଏବଂ ଜୈବିକ ପ୍ରଣାଳୀରେ ଜୈବସଞ୍ଚୟକାରୀ (Seo et al., 2009; Phale et al., 2020)। କିଛି କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (LMWAHs), ଯେପରିକି ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ [ମିଥାଇଲ୍ନାପଥାଲିନ୍, ନାପଥାଇକ୍ ଏସିଡ୍, ନାପଥାଲିନ୍ସଲଫୋନେଟ୍, ଏବଂ 1-ନାପଥାଇଲ୍ N-ମିଥାଇଲ୍କାର୍ବାମେଟ୍ (କାର୍ବାରିଲ୍)], କୁ ଆମେରିକୀୟ ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା ଏଜେନ୍ସି ଦ୍ୱାରା ଜିନୋଟକ୍ସିକ, ମ୍ୟୁଟାଜେନିକ୍ ଏବଂ/କିମ୍ବା କର୍କଟ ରୋଗ ସୃଷ୍ଟିକାରୀ (ସେର୍ନିଗ୍ଲିଆ, 1984) ଭାବରେ ପ୍ରାଥମିକତା ଜୈବ ପ୍ରଦୂଷକ ତାଲିକାରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରାଯାଇଛି। ପରିବେଶରେ NM-PAHs ର ଏହି ଶ୍ରେଣୀର ମୁକ୍ତ ହେବା ଫଳରେ ଖାଦ୍ୟ ଶୃଙ୍ଖଳର ସମସ୍ତ ସ୍ତରରେ ଏହି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଜୈବ ସଂଚୟ ହୋଇପାରେ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଇକୋସିଷ୍ଟମର ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇପାରେ (ବିଙ୍କୋଭା ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2000; ସ୍ରୋଗି, 2007; କ୍ୱିନ୍ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2009)।
PAH ଗୁଡ଼ିକର ବାୟୋଟାକୁ ଉତ୍ସ ଏବଂ ପଥଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଇକୋସିଷ୍ଟମ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଯେପରିକି ମାଟି, ଭୂତଳଜଳ, ପୃଷ୍ଠଜଳ, ଫସଲ ଏବଂ ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ହୋଇଥାଏ (Arey ଏବଂ Atkinson, 2003)। ଚିତ୍ର 1 ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ବିଭିନ୍ନ କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ PAH ଗୁଡ଼ିକର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ବାୟୋଟା/ମାନବ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବାର ପଥ ଦର୍ଶାଏ। ବାୟୁ ପ୍ରଦୂଷଣ ଏବଂ ଯାନବାହନ ନିର୍ଗମନ, ଶିଳ୍ପ ନିଷ୍କାସନ ଗ୍ୟାସ (କୋଇଲା ଗ୍ୟାସିଫିକେସନ୍, ଦହନ ଏବଂ କୋକ୍ ଉତ୍ପାଦନ) ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଜମାର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ (ପ୍ରବାହ) ଫଳରେ PAH ଗୁଡ଼ିକ ପୃଷ୍ଠରେ ଜମା ହୋଇଥାଏ। କୃତ୍ରିମ ବସ୍ତ୍ର, ରଙ୍ଗ ଏବଂ ରଙ୍ଗ ଉତ୍ପାଦନ; କାଠ ସଂରକ୍ଷଣ; ରବର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ; ସିମେଣ୍ଟ ଉତ୍ପାଦନ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ; କୀଟନାଶକ ଉତ୍ପାଦନ; ଏବଂ କୃଷି ପ୍ରୟୋଗ ଭଳି ଶିଳ୍ପ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ସ୍ଥଳଜ ଏବଂ ଜଳୀୟ ପ୍ରଣାଳୀରେ PAH ର ପ୍ରମୁଖ ଉତ୍ସ ଅଟେ (Bamforth ଏବଂ Singleton, 2005; Wick et al., 2011)। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଉପନଗରୀୟ ଏବଂ ସହରାଞ୍ଚଳ, ରାଜପଥ ନିକଟରେ ଏବଂ ବଡ଼ ସହରଗୁଡ଼ିକରେ ମାଟି ପାୱାର ପ୍ଲାଣ୍ଟ, ଆବାସିକ ଗରମ, ବାୟୁ ଏବଂ ରାସ୍ତା ଟ୍ରାଫିକ୍ ଭାର ଏବଂ ନିର୍ମାଣ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପରୁ ନିର୍ଗମନ ହେତୁ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ପ୍ରତି ଅଧିକ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ (Suman et al., 2016)। (2008) ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ନ୍ୟୁ ଅର୍ଲିନ୍ସ, ଲୁଇସିଆନା, ଆମେରିକାରେ ରାସ୍ତା ନିକଟ ମାଟିରେ PAHs 7189 μg/kg ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ ଥିଲା, ଯେତେବେଳେ ଖୋଲା ସ୍ଥାନରେ ଏହା କେବଳ 2404 μg/kg ଥିଲା। ସେହିପରି, ଅନେକ ଆମେରିକାର ସହରରେ କୋଇଲା ଗ୍ୟାସିଫିକେସନ୍ ସ୍ଥାନ ନିକଟ ଅଞ୍ଚଳରେ 300 μg/kg ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ PAH ସ୍ତର ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି (କାନାଲି ଏବଂ ହାରାୟାମା, 2000; ବାମଫୋର୍ଥ ଏବଂ ସିଙ୍ଗଲଟନ୍, 2005)। ଦିଲ୍ଲୀ (ଶର୍ମା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2008), ଆଗ୍ରା (ଦୁବେ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2014), ମୁମ୍ବାଇ (କୁଲକର୍ଣ୍ଣି ଏବଂ ଭେଙ୍କଟରମନ, 2000) ଏବଂ ବିଶାଖାପାଟଣା (କୁଲକର୍ଣ୍ଣି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2014) ଭଳି ବିଭିନ୍ନ ଭାରତୀୟ ସହରରୁ ମାଟିରେ PAHs ର ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି। ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ମାଟି କଣିକା, ଜୈବ ପଦାର୍ଥ ଏବଂ ମାଟି ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥରେ ଅଧିକ ସହଜରେ ଶୋଷିତ ହୋଇଯାଏ, ତେଣୁ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରମୁଖ କାର୍ବନ ସିଙ୍କ ହୋଇଯାଏ (ସ୍ରୋଗି, 2007; ପେଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2008)। ଜଳୀୟ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ PAHs ର ପ୍ରମୁଖ ଉତ୍ସ ହେଉଛି ଅବପାତ (ଓଦା / ଶୁଷ୍କ ଅବପାତ ଏବଂ ଜଳବାଷ୍ପ), ସହରାଞ୍ଚଳ ପ୍ରବାହ, ଅପଚୟ ଜଳ ନିର୍ଗମନ, ଭୂତଳ ଜଳ ପୁନଃଚାର୍ଜ ଇତ୍ୟାଦି (ସ୍ରୋଗି, 2007)। ଏହା ଆକଳନ କରାଯାଇଛି ଯେ ସାମୁଦ୍ରିକ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରାୟ 80% PAHs ଅବପାତ, ଅବପାତ ଏବଂ ଅପଚୟରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ (ମୋଟେଲେ-ମାସେଇ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2006; ସ୍ରୋଗି, 2007)। ପୃଷ୍ଠ ଜଳରେ PAH ର ଅଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା କିମ୍ବା କଠିନ ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ ନିଷ୍କାସନ ସ୍ଥାନରୁ ଲିଚେଟ୍ ଶେଷରେ ଭୂତଳ ଜଳରେ ଲିକ୍ ହୋଇଯାଏ, ଯାହା ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଜନସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ କାରଣ ଦକ୍ଷିଣ ଏବଂ ଦକ୍ଷିଣ ପୂର୍ବ ଏସିଆର 70% ରୁ ଅଧିକ ଜନସଂଖ୍ୟା ଭୂତଳ ଜଳ ପିଅନ୍ତି (ଦତ୍ତଗୁପ୍ତ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2019)। ଭାରତର ପଶ୍ଚିମବଙ୍ଗରୁ ଦତ୍ତଗୁପ୍ତ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ (2020) ନଦୀ (32) ଏବଂ ଭୂତଳ ଜଳ (235) ବିଶ୍ଳେଷଣ କରି ଏକ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଆନୁମାନିକ 53% ସହରାଞ୍ଚଳ ବାସିନ୍ଦା ଏବଂ 44% ଗ୍ରାମାଞ୍ଚଳ ବାସିନ୍ଦା (ମୋଟ 20 ନିୟୁତ ବାସିନ୍ଦା) ନାପଥାଲିନ୍ (4.9–10.6 μg/L) ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିପାରନ୍ତି। ଭିନ୍ନ ଭୂମି ବ୍ୟବହାର ଢାଞ୍ଚା ଏବଂ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଭୂତଳ ଜଳ ନିଷ୍କାସନକୁ ପୃଷ୍ଠଭୂମିରେ କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ PAH ର ଭୂଲମ୍ବ ପରିବହନ (ଆଡ୍ଭେକ୍ସନ) ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରୁଥିବା ମୁଖ୍ୟ କାରକ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ନଦୀ ଅବବାହିକା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠଭୂମିରେ PAH ଦ୍ୱାରା କୃଷି ପ୍ରବାହ, ପୌର ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ ନିର୍ଗମନ ଏବଂ କଠିନ ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ/ଆବର୍ଜନା ନିର୍ଗମନ ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇଥିବା ଜଣାପଡିଛି। ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ବୃଷ୍ଟିପାତ PAH ପ୍ରଦୂଷଣକୁ ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି କରେ। ବିଶ୍ୱବ୍ୟାପୀ ନଦୀ/ଜଳବିଭାଜିକା, ଯେପରିକି ଫ୍ରେଜର ନଦୀ, ଲୁଆନ ନଦୀ, ଡେନସୋ ନଦୀ, ମିସୌରୀ ନଦୀ, ଆନାକୋଷ୍ଟିଆ ନଦୀ, ଏବ୍ରୋ ନଦୀ ଏବଂ ଡେଲାୱେର ନଦୀରେ PAH ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଆଲକାଇଲ ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା (ମୋଟ 51) ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି (ୟୁଙ୍କର୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2002; ମୋଟେଲ-ମାସେଇ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2006; ଲି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2010; ଆମୋଆକୋ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2011; କିମ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2018)। ଗଙ୍ଗା ନଦୀ ଅବବାହିକାର ପୋତାଶୟରେ, ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଫେନାନ୍ଥ୍ରିନ୍ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ (70% ନମୁନାରେ ଚିହ୍ନଟ) ବୋଲି ଜଣାପଡିଥିଲା ​​(ଦତ୍ତଗୁପ୍ତ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2019)। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ପାନୀୟ ଜଳର କ୍ଲୋରିନେସନ୍ ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତ ଅମ୍ଳଜାନଯୁକ୍ତ ଏବଂ କ୍ଲୋରିନେଟେଡ୍ PAH ଗଠନର କାରଣ ହୋଇପାରେ (ମାନୋଲି ଏବଂ ସମରା, 1999)। ଦୂଷିତ ମାଟି, ଭୂତଳ ଜଳ ଏବଂ ବୃଷ୍ଟିପାତରୁ ଉଦ୍ଭିଦମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରହଣ ଫଳରେ PAH ଶସ୍ୟ, ଫଳ ଏବଂ ପନିପରିବାରେ ଜମା ହୁଏ (ଫିସମେସ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2002)। ମାଛ, ମସେଲ୍, କ୍ଲାମ୍ ଏବଂ ଚିଙ୍ଗୁଡ଼ି ଭଳି ଅନେକ ଜଳଜୀବ ଦୂଷିତ ଖାଦ୍ୟ ଏବଂ ସମୁଦ୍ର ଜଳ ବ୍ୟବହାର ସହିତ ଟିସୁ ଏବଂ ଚମଡା ମାଧ୍ୟମରେ PAH ଦ୍ୱାରା ଦୂଷିତ ହୁଅନ୍ତି (ମ୍ୟାକେ ଏବଂ ଫ୍ରେଜର, 2000)। ଗ୍ରୀଲ୍ କରିବା, ରୋଷ୍ଟ କରିବା, ଧୂମପାନ କରିବା, ଭାଜିବା, ଶୁଖାଇବା, ବେକିଂ ଏବଂ କୋଇଲା ରାନ୍ଧିବା ଭଳି ରାନ୍ଧିବା/ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦ୍ଧତି ମଧ୍ୟ ଖାଦ୍ୟରେ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିମାଣର PAH ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଧୂମପାନ ସାମଗ୍ରୀର ପସନ୍ଦ, ଫେନୋଲିକ୍/ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ପରିମାଣ, ରୋଷେଇ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ହିଟର ପ୍ରକାର, ଆର୍ଦ୍ରତା, ଅମ୍ଳଜାନ ଯୋଗାଣ ଏବଂ ଦହନ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ (ଗୁଇଲେନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2000; ଗୋମ୍ସ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2013)। ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ମଧ୍ୟ କ୍ଷୀରରେ ବିଭିନ୍ନ ସାନ୍ଦ୍ରତା (0.75–2.1 mg/L) ରେ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇଛି (ଗିରେଲି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2014)। ଖାଦ୍ୟରେ ଏହି PAH ଗୁଡ଼ିକର ସଂଚୟ ଖାଦ୍ୟର ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଉପରେ ମଧ୍ୟ ନିର୍ଭର କରେ, ଯେତେବେଳେ ସେମାନଙ୍କର ବିଷାକ୍ତ ପ୍ରଭାବ ଶାରୀରିକ କାର୍ଯ୍ୟ, ମେଟାବୋଲିକ୍ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ, ଅବଶୋଷଣ, ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ଶରୀର ବଣ୍ଟନ ସହିତ ଜଡିତ (ମେଚିନି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2011)।
ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ର ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବ ବହୁ ଦିନ ଧରି ଜଣାଶୁଣା (ଚେର୍ନିଗ୍ଲିଆ, 1984)। କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (LMW-PAHs) (ଦୁଇରୁ ତିନୋଟି ରିଙ୍ଗ୍) ବିଭିନ୍ନ ମାକ୍ରୋମୂଲେକ୍ୟୁଲ୍ ଯେପରିକି DNA, RNA ଏବଂ ପ୍ରୋଟିନ୍ ସହିତ ସହଭାଗୀ ଭାବରେ ବାନ୍ଧିପାରନ୍ତି ଏବଂ କର୍କଟ ରୋଗ ସୃଷ୍ଟିକାରୀ (Santarelli et al., 2008)। ସେମାନଙ୍କର ଜଳଫୋବିକ୍ ପ୍ରକୃତି ଯୋଗୁଁ, ଏଗୁଡ଼ିକ ଲିପିଡ୍ ଝିଲ୍ଲୀ ଦ୍ୱାରା ପୃଥକ ହୋଇଥାଏ। ମଣିଷଠାରେ, ସାଇଟୋକ୍ରୋମ୍ P450 ମୋନୋଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ PAHs କୁ ଇପୋକ୍ସାଇଡ୍ ରେ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରେ, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ କିଛି ଅତ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ (ଯଥା, ବେଡିଓଲ୍ ଇପୋକ୍ସାଇଡ୍) ଏବଂ ସାଧାରଣ କୋଷଗୁଡ଼ିକୁ ମାଲିଗ୍ନାଣ୍ଟ କୋଷରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରେ (ମାର୍ଷ୍ଟନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2001)। ଏହା ସହିତ, PAHs ର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଯେପରିକି କ୍ୱିନୋନ୍, ଫେନୋଲ୍, ଇପୋକ୍ସାଇଡ୍, ଡାୟୋଲ୍, ଇତ୍ୟାଦି ମୂଳ ଯୌଗିକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତ। କିଛି PAH ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ମେଟାବୋଲିକ୍ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ହରମୋନ୍ ଏବଂ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍‌ରେ ବିଭିନ୍ନ ଏନଜାଇମକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରନ୍ତି, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ବୃଦ୍ଧି, କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ସ୍ନାୟୁ ପ୍ରଣାଳୀ, ପ୍ରଜନନ ଏବଂ ପ୍ରତିରକ୍ଷା ପ୍ରଣାଳୀ ଉପରେ ପ୍ରତିକୂଳ ପ୍ରଭାବ ପକାଇପାରେ (ସ୍ୱେଥା ଏବଂ ଫାଲେ, 2005; ଭାମସୀ-କୃଷ୍ଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2006; ଓଷ୍ଟିଂ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2008)। କମ ଆଣବିକ ଓଜନ PAH ଗୁଡ଼ିକର କ୍ଷଣସ୍ଥାୟୀ ସଂସ୍ପର୍ଶ ଆସ୍ଥମା ରୋଗୀଙ୍କ ଫୁସଫୁସ କାର୍ଯ୍ୟ ଏବଂ ଥ୍ରୋମ୍ବୋସିସ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ ଏବଂ ଚର୍ମ, ଫୁସଫୁସ, ମୂତ୍ରାଶୟ ଏବଂ ପାକସ୍ଥଳୀ କର୍କଟ ରୋଗର ବିପଦ ବୃଦ୍ଧି କରେ ବୋଲି ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି (ଓଲସନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2010; ଡିଗ୍ସ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2011)। ପ୍ରାଣୀ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଏହା ମଧ୍ୟ ଜଣାପଡିଛି ଯେ PAH ସଂସ୍ପର୍ଶ ପ୍ରଜନନ କାର୍ଯ୍ୟ ଏବଂ ବିକାଶ ଉପରେ ପ୍ରତିକୂଳ ପ୍ରଭାବ ପକାଇପାରେ ଏବଂ ମୋତିଆବିନ୍ଦୁ, ବୃକକ୍ ଏବଂ ଯକୃତ କ୍ଷତି ଏବଂ ଜଣ୍ଡିସ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ବିଭିନ୍ନ PAH ବାୟୋଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମେସନ୍ ଉତ୍ପାଦ ଯେପରିକି ଡାୟୋଲ୍ସ, ଇପୋକ୍ସାଇଡ୍ସ, କ୍ୱିନୋନ୍ ଏବଂ ମୁକ୍ତ ରେଡିକାଲ୍ସ (କେଟେନ) DNA ଆଡ୍କ୍ଟ ଗଠନ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି। ସ୍ଥିର ଆଡ୍କ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ଡିଏନଏ ପ୍ରତିକୃତି ଯନ୍ତ୍ରପାତିକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି, ଯେତେବେଳେ ଅସ୍ଥିର ଆଡ୍କ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ଡିଏନଏକୁ ଅପବିତ୍ର କରିପାରେ (ମୁଖ୍ୟତଃ ଆଡେନିନ୍ ଏବଂ କେତେକ ସମୟରେ ଗୁଆନିନ୍); ଉଭୟ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ ଯାହା ମ୍ୟୁଟେସନ୍ ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ (ସ୍କ୍ୱେଇଗର୍ଟ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2001)। ଏହା ସହିତ, କ୍ୱିନୋନ୍ (ବେଞ୍ଜୋ-/ପାନ୍-) ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, ଯାହା ଡିଏନଏ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ମାକ୍ରୋମୂଲେକ୍ୟୁଲ୍ସକୁ ମାରାତ୍ମକ କ୍ଷତି ପହଞ୍ଚାଏ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଟିସୁ କାର୍ଯ୍ୟ/କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ (ଇୱା ଏବଂ ଡାନୁଟା 2017)। ପାଇରେନ୍, ବାଇଫିନାଇଲ୍ ଏବଂ ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ର କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତାର ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପ୍ରାଣୀମାନଙ୍କରେ କର୍କଟ ରୋଗ ହେବାର ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି (ଡିଗସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2012)। ସେମାନଙ୍କର ମାରାତ୍ମକ ବିଷାକ୍ତତା ଯୋଗୁଁ, ପ୍ରଭାବିତ/ଦୂଷିତ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକରୁ ଏହି PAH ଗୁଡ଼ିକୁ ସଫା କରିବା/ଅପସାରଣ କରିବା ପ୍ରାଥମିକତା।
ଦୂଷିତ ସ୍ଥାନ/ପରିବେଶରୁ PAHs ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ପୋଡ଼ିବା, ଡିକ୍ଲୋରିନେସନ୍, UV ଅକ୍ସିଡେସନ୍, ସ୍ଥିରୀକରଣ ଏବଂ ଦ୍ରାବକ ନିଷ୍କାସନ ଭଳି ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକର ଅନେକ ଅସୁବିଧା ଅଛି, ଯେଉଁଥିରେ ବିଷାକ୍ତ ଉପ-ଉତ୍ପାଦ ଗଠନ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ଜଟିଳତା, ସୁରକ୍ଷା ଏବଂ ନିୟାମକ ସମସ୍ୟା, କମ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ତଥାପି, ଅଣୁଜୀବ ଜୈବ ଅପଘଟନ (ଜୈବ ରେମେଡିଏସନ୍ କୁହାଯାଏ) ଏକ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ବିକଳ୍ପ ପଦ୍ଧତି ଯେଉଁଥିରେ ଶୁଦ୍ଧ ସଂସ୍କୃତି କିମ୍ବା କଲୋନୀ ରୂପରେ ଅଣୁଜୀବ ବ୍ୟବହାର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ତୁଳନାରେ, ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ, ଅ-ଆକ୍ରମଣକାରୀ, କମ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀ। ଜୈବପ୍ରତିକାର ପ୍ରଭାବିତ ସ୍ଥାନରେ (ସ୍ଥାନରେ) କିମ୍ବା ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଭାବରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ସ୍ଥାନରେ (ex situ) କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ତେଣୁ ଏହାକୁ ପାରମ୍ପରିକ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ସ୍ଥାୟୀ ପ୍ରତିକାର ପଦ୍ଧତି ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ (ଜୁହାସ୍ ଏବଂ ନାଇଡୁ, 2000; ଆଣ୍ଡ୍ରେଓନି ଏବଂ ଜିଆନଫ୍ରେଡା, 2007; ମେଘରାଜ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2011; ଫାଲେ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2020; ସରକାର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2020)।
ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ଅବକ୍ଷୟରେ ଜଡିତ ମାଇକ୍ରୋବାୟିକ ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ପରିବେଶଗତ ଏବଂ ପରିବେଶଗତ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ପାଇଁ ବିଶାଳ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଏବଂ ଆର୍ଥିକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ଏକ ଆକଳନ ଅନୁଯାୟୀ, ବିଶ୍ୱବ୍ୟାପୀ 2.1×1018 ଗ୍ରାମ କାର୍ବନ (C) ଅବଶେଷ ଏବଂ ଜୈବ ଯୌଗିକ (ଯଥା, ତେଲ, ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ୟାସ ଏବଂ କୋଇଲା, ଅର୍ଥାତ୍, ଜୀବାଶ୍ମ ଇନ୍ଧନ) ରେ ସଂରକ୍ଷିତ ଅଛି, ଯାହା ବିଶ୍ୱ କାର୍ବନ ଚକ୍ରରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅବଦାନ ରଖିଛି। ତଥାପି, ଦ୍ରୁତ ଶିଳ୍ପାୟନ, ଜୀବାଶ୍ମ ଇନ୍ଧନ ନିଷ୍କାସନ ଏବଂ ମାନବ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏହି ଲିଥୋସ୍ଫେରିକ କାର୍ବନ ଜଳଭଣ୍ଡାରଗୁଡ଼ିକୁ ହ୍ରାସ କରୁଛି, ଯାହା ବାର୍ଷିକ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ଆନୁମାନିକ 5.5×1015 ଗ୍ରାମ ଜୈବ କାର୍ବନ (ପ୍ରଦୂଷକ ଭାବରେ) ମୁକ୍ତ କରୁଛି (ଗୋଞ୍ଜାଲେଜ୍-ଗାୟା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2019)। ଏହି ଜୈବ କାର୍ବନର ଅଧିକାଂଶ ଅବଶେଷଣ, ପରିବହନ ଏବଂ ଜଳପ୍ରବାହ ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ଥଳଜ ଏବଂ ସାମୁଦ୍ରିକ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରବେଶ କରେ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଜୀବାଶ୍ମ ଇନ୍ଧନରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ନୂତନ କୃତ୍ରିମ ପ୍ରଦୂଷକ, ଯେପରିକି ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ, ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍ ଏବଂ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ ସ୍ଥିରତା (ଫାଥଲେଟ୍ସ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଆଇସୋମର), ସାମୁଦ୍ରିକ, ମାଟି ଏବଂ ଜଳୀୟ ଇକୋସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ବାୟୋଟାକୁ ଗମ୍ଭୀର ଭାବରେ ପ୍ରଦୂଷିତ କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ବିଶ୍ୱ ଜଳବାୟୁ ବିପଦକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ମାଇକ୍ରୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍, ନାନୋପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍, ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ଖଣ୍ଡ ଏବଂ ପଲିଥିଇଲିନ୍ ଟେରେଫଥାଲେଟ୍ (PET) ରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ସେମାନଙ୍କର ବିଷାକ୍ତ ମନୋମର୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଉତ୍ତର ଆମେରିକା ଏବଂ ଦକ୍ଷିଣ ପୂର୍ବ ଏସିଆ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରଶାନ୍ତ ମହାସାଗରରେ ଜମା ହୋଇଛି, ଯାହା "ମହା ପ୍ରଶାନ୍ତ ମହାସାଗରୀୟ ଆବର୍ଜନା ପ୍ୟାଚ୍" ଗଠନ କରିଛି, ଯାହା ସାମୁଦ୍ରିକ ଜୀବନକୁ କ୍ଷତି ପହଞ୍ଚାଇଛି (ନ୍ୟୁଏଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2020)। ବୈଜ୍ଞାନିକ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇଛି ଯେ କୌଣସି ଭୌତିକ କିମ୍ବା ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଏପରି ପ୍ରଦୂଷକ/ଅବର୍ଜନା ଅପସାରଣ କରିବା ସମ୍ଭବ ନୁହେଁ। ଏହି ପରିପ୍ରେକ୍ଷୀରେ, ସବୁଠାରୁ ଉପଯୋଗୀ ଅଣୁଜୀବ ହେଉଛନ୍ତି ଯେଉଁମାନେ ପ୍ରଦୂଷକମାନଙ୍କୁ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍, ରାସାୟନିକ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ ଉପ-ଉତ୍ପାଦରେ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଭାବରେ ମେଟାବୋଲିଜିଂ କରିପାରିବେ ଯାହା ଶେଷରେ ଅନ୍ୟ ପୁଷ୍ଟିକର ସାଇକେଲିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା (H, O, N, S, P, Fe, ଇତ୍ୟାଦି) ରେ ପ୍ରବେଶ କରନ୍ତି। ତେଣୁ, ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ ଖଣିଜକରଣର ମାଇକ୍ରୋବାୟ ଇକୋଫିଜିଓଲୋଜି ଏବଂ ଏହାର ପରିବେଶଗତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ବୁଝିବା ଅଣୁଜୀବ କାର୍ବନ ଚକ୍ର, ନେଟ୍ କାର୍ବନ ବଜେଟ୍ ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତର ଜଳବାୟୁ ବିପଦ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ପରିବେଶରୁ ଏପରି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରିବାର ଜରୁରୀ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଦୃଷ୍ଟିରେ ରଖି, ସ୍ୱଚ୍ଛ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଉପରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ ବିଭିନ୍ନ ଇକୋ-ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକ ଉଭା ହୋଇଛି। ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ, ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ସଂଗୃହିତ ଶିଳ୍ପ ଆବର୍ଜନା/ଆବର୍ଜନା ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ (ଅର୍ଥାତ୍ ଅପବ୍ୟବହାରରୁ ସମ୍ପତ୍ତି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ) ବୃତ୍ତାକାର ଅର୍ଥନୀତି ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀ ବିକାଶ ଲକ୍ଷ୍ୟର ଏକ ସ୍ତମ୍ଭ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ (କ୍ଲୋଜ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, ୨୦୧୨)। ତେଣୁ, ଏହି ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଅବନତି ପ୍ରାର୍ଥୀମାନଙ୍କର ମେଟାବୋଲିକ୍, ଏନଜାଇମାଟିକ୍ ଏବଂ ଜେନେଟିକ୍ ଦିଗଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ଏପରି ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକମାନଙ୍କର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଅପସାରଣ ଏବଂ ଜୈବିକ ପୁନଃନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
ଅନେକ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକ ମଧ୍ୟରୁ, ଆମେ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ନାପଥାଲିନ୍ ଭଳି କମ୍ ଆଣବିକ-ଓଜନ PAHs ଉପରେ ବିଶେଷ ଧ୍ୟାନ ଦେଉଛୁ। ଏହି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍-ଉତ୍ପନ୍ନ ଇନ୍ଧନ, ବୟନ ରଙ୍ଗ, ଉପଭୋକ୍ତା ଉତ୍ପାଦ, କୀଟନାଶକ (ମଥବଲ ଏବଂ କୀଟପତଙ୍ଗ ପ୍ରତିରୋଧକ), ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍ ଏବଂ ଟାନିନ୍ ର ପ୍ରମୁଖ ଉପାଦାନ ଏବଂ ତେଣୁ ଅନେକ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ୟାପକ (ପ୍ରେସ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2003)। ସାମ୍ପ୍ରତିକ ରିପୋର୍ଟଗୁଡ଼ିକ ଜଳଭର ସେଡିମେଣ୍ଟ, ଭୂତଳ ଜଳ ଏବଂ ଉପପୃଷ୍ଠ ମାଟି, ଭାଡୋଜ୍ ଜୋନ୍ ଏବଂ ନଦୀ ଶଯ୍ୟାରେ ନାପଥାଲିନ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସଂଗ୍ରହକୁ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ କରିଥାଏ, ଯାହା ପରିବେଶରେ ଏହାର ଜୈବ ସଂଚୟକୁ ସୂଚିତ କରିଥାଏ (ଦତ୍ତଗୁପ୍ତ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019, 2020)। ସାରଣୀ 2 ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ଭୌତିକ-ରାସାୟନିକ ଗୁଣ, ପ୍ରୟୋଗ ଏବଂ ସ୍ୱାସ୍ଥ୍ୟ ପ୍ରଭାବକୁ ସଂକ୍ଷେପ କରେ। ଅନ୍ୟ ଉଚ୍ଚ-ଆଣବିକ-ଓଜନ PAH ତୁଳନାରେ, ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ କମ୍ ଜଳଫୋବିକ୍, ଅଧିକ ଜଳ-ଦ୍ରବଣୀୟ ଏବଂ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବଣ୍ଟିତ, ତେଣୁ ଏଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାୟତଃ PAH ଗୁଡ଼ିକର ମେଟାବୋଲିଜିମ୍, ଜେନେଟିକ୍ସ ଏବଂ ମେଟାବୋଲିକ୍ ବିବିଧତା ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ପାଇଁ ମଡେଲ୍ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସକୁ ବିଶୋଧନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ, ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ, ଏନଜାଇମ୍ ଏବଂ ନିୟାମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଉପରେ ବ୍ୟାପକ ସୂଚନା ଉପଲବ୍ଧ (ମ୍ୟାଲିକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2011; ଫାଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019, 2020)। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସକୁ ସେମାନଙ୍କର ଅଧିକ ପ୍ରଚୁରତା ଏବଂ ଜୈବ ଉପଲବ୍ଧତା ଯୋଗୁଁ ପରିବେଶ ପ୍ରଦୂଷଣ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ ପ୍ରୋଟୋଟାଇପ୍ ଯୌଗିକ ଭାବରେ ନାମିତ କରାଯାଇଛି। ଆମେରିକାର ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା ଏଜେନ୍ସି ଆକଳନ କରିଛି ଯେ ସିଗାରେଟ୍ ଧୂଆଁରୁ ନାପଥାଲିନ୍ ର ହାରାହାରି ସ୍ତର ପ୍ରତି ଘନ ମିଟରରେ 5.19 μg, ମୁଖ୍ୟତଃ ଅସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଦହନରୁ, ଏବଂ ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରବାହ ଧୂଆଁରୁ 7.8 ରୁ 46 μg, ଯେତେବେଳେ କ୍ରିଓସୋଟ୍ ଏବଂ ନେପଥାଲିନ୍ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶ 100 ରୁ 10,000 ଗୁଣ ଅଧିକ (ପ୍ରେସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍. 2003)। ବିଶେଷକରି ନାପଥାଲିନରେ ପ୍ରଜାତି, ଅଞ୍ଚଳ ଏବଂ ଲିଙ୍ଗ-ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶ୍ୱାସକ୍ରିୟା ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ କର୍କଟ ରୋଗ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଥିବା ଜଣାପଡିଛି। ପ୍ରାଣୀ ଅଧ୍ୟୟନ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ କର୍କଟ ଗବେଷଣା ସଂସ୍ଥା (IARC) ନାପଥାଲିନକୁ "ସମ୍ଭାବ୍ୟ ମାନବ କର୍କଟ ରୋଗ" (ଗ୍ରୁପ 2B) ଭାବରେ ବର୍ଗୀକୃତ କରିଛି। ମୁଖ୍ୟତଃ ଶ୍ୱାସକ୍ରିୟା କିମ୍ବା ପ୍ୟାରେଣ୍ଟରାଲ (ମୌଖିକ) ପ୍ରୟୋଗ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ନାପଥାଲିନଗୁଡ଼ିକର ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବା ଫଳରେ ଫୁସଫୁସ ଟିସୁ ଆଘାତ ହୁଏ ଏବଂ ମୂଷା ଏବଂ ମୂଷାଙ୍କଠାରେ ଫୁସଫୁସ ଟ୍ୟୁମରର ଘଟଣା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ (ନ୍ୟାସନାଲ ଟକ୍ସିକୋଲୋଜି ପ୍ରୋଗ୍ରାମ 2)। ତୀବ୍ର ପ୍ରଭାବରେ ବାନ୍ତି, ବାନ୍ତି, ପେଟ ଯନ୍ତ୍ରଣା, ଡାଇରିଆ, ମୁଣ୍ଡବିନ୍ଧା, ଦ୍ୱନ୍ଦ୍ୱ, ପ୍ରଚୁର ଝାଳ, ଜ୍ୱର, ଟାକିକାର୍ଡିଆ ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ବ୍ରଡ-ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ କାର୍ବାମେଟ୍ କୀଟନାଶକ କାର୍ବାରିଲ୍ (1-ନାପଥାଇଲ୍ N-ମିଥାଇଲ୍ କାର୍ବାମେଟ୍) ଜଳୀୟ ଅମେରୁଦଣ୍ଡୀ ପ୍ରାଣୀ, ଉଭୟଚର ପ୍ରାଣୀ, ମହୁମାଛି ଏବଂ ମଣିଷଙ୍କ ପାଇଁ ବିଷାକ୍ତ ବୋଲି ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଏବଂ ଏହା ପକ୍ଷାଘାତ ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ଆସିଟାଇଲକୋଲିନେଷ୍ଟେରେଜ୍ କୁ ବାଧା ଦେବା ଦେଖାଯାଇଛି (ସ୍ମୁଲ୍ଡର୍ସ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2003; ବୁଲେନ୍ ଏବଂ ଡିଷ୍ଟେଲ୍, 2011)। ତେଣୁ, ପ୍ରଦୂଷିତ ପରିବେଶରେ ଜୈବପ୍ରତିକାର ରଣନୀତି ବିକାଶ ପାଇଁ ଅଣୁଜୀବ ଅବକ୍ଷୟ, ଜେନେଟିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ଏଞ୍ଜାଇମାଟିକ୍ ଏବଂ କୋଷୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର କ୍ରିୟାବିଧିକୁ ବୁଝିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
ସାରଣୀ 2. ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ଭୌତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ, ବ୍ୟବହାର, ଚିହ୍ନଟ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ରୋଗ ବିଷୟରେ ବିସ୍ତୃତ ସୂଚନା।
ପ୍ରଦୂଷିତ ନିଚେରେ, ଜଳଫୋବିକ୍ ଏବଂ ଲିପୋଫିଲିକ୍ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକମାନେ ପରିବେଶଗତ ମାଇକ୍ରୋବାଇଓମ୍ (ସମ୍ପ୍ରଦାୟ) ଉପରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର କୋଷୀୟ ପ୍ରଭାବ ପକାଇପାରନ୍ତି, ଯେପରିକି ଝିଲ୍ଲୀ ତରଳତାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ, ଝିଲ୍ଲୀ ପାରଗମ୍ୟତା, ଲିପିଡ୍ ବାଇଲେୟାର ଫୁଲା, ଶକ୍ତି ସ୍ଥାନାନ୍ତରରେ ବାଧା (ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ପରିବହନ ଶୃଙ୍ଖଳ/ପ୍ରୋଟନ୍ ପ୍ରବୃତ୍ତି ବଳ), ଏବଂ ଝିଲ୍ଲୀ-ସଂଯୁକ୍ତ ପ୍ରୋଟିନ୍‌ର କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ (ସିକେମା ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1995)। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, କିଛି ଦ୍ରବଣୀୟ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଯେପରିକି କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ସ ଏବଂ କ୍ୱିନୋନ୍‌ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି ଏବଂ DNA ଏବଂ ପ୍ରୋଟିନ୍ ସହିତ ଆଡ୍କ୍ଟ ଗଠନ କରନ୍ତି (ପେନିଂ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1999)। ତେଣୁ, ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ଏପରି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଚୁରତା ଜୀବାଣୁ ସମ୍ପ୍ରଦାୟ ଉପରେ ଚୟନାତ୍ମକ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରେ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ବିଭିନ୍ନ ଶାରୀରିକ ସ୍ତରରେ ଦକ୍ଷ ଡିଗ୍ରେଡର ହୋଇଯାଏ, ଯେପରିକି ଗ୍ରହଣ/ପରିବହନ, କୋଷକୋଷୀୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ, ଆମିଲାଇଜେସନ୍/ଉପଯୋଗ, ଏବଂ ଅଂଶୀକରଣ।
ରାଇବୋସୋମାଲ ଡାଟାବେସ୍ ପ୍ରୋଜେକ୍ଟ-II (RDP-II) ର ଏକ ଅନୁସନ୍ଧାନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ନାପଥାଲିନ୍ କିମ୍ବା ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ ସହିତ ଦୂଷିତ ମିଡିଆ କିମ୍ବା ସମୃଦ୍ଧ ସଂସ୍କୃତିରୁ ମୋଟ 926 ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତିକୁ ପୃଥକ କରାଯାଇଥିଲା। ପ୍ରୋଟିଓବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ ଗୋଷ୍ଠୀରେ ସର୍ବାଧିକ ସଂଖ୍ୟକ ପ୍ରତିନିଧି ଥିଲେ (n = 755), ତା’ପରେ ଫର୍ମିକ୍ୟୁଟ୍ସ (52), ବ୍ୟାକ୍ଟେରୋଇଡେଟ୍ସ (43), ଆକ୍ଟିନୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ (39), ଟେନେରିକ୍ୟୁଟ୍ସ (10), ଏବଂ ଅଣବର୍ଗୀକୃତ ଜୀବାଣୁ (8) (ଚିତ୍ର 2)। γ-ପ୍ରୋଟିଓବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ (ସୁଡୋମୋନାଡାଲ୍ସ ଏବଂ ଜାନ୍ଥୋମୋନାଡାଲ୍ସ) ର ପ୍ରତିନିଧିମାନେ ଉଚ୍ଚ G+C ପରିମାଣ (54%) ସହିତ ସମସ୍ତ ଗ୍ରାମ-ନକାରାତ୍ମକ ଗୋଷ୍ଠୀ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥିଲେ, ଯେତେବେଳେ କ୍ଲୋଷ୍ଟ୍ରିଡାଲ୍ସ ଏବଂ ବ୍ୟାସିଲାଲ୍ସ (30%) କମ୍ G+C ପରିମାଣ ସହିତ ଗ୍ରାମ-ପଜିଟିଭ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଥିଲେ। ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରଦୂଷିତ ଇକୋସିଷ୍ଟମ (କୋଇଲା ଟାର, ପେଟ୍ରୋଲିୟମ, ଅଶୋଧିତ ତେଲ, କାଦ, ତେଲ ଢାଳିବା, ବର୍ଜ୍ୟବସ୍ତୁ, ଜୈବ ଅଳିଆ ଏବଂ ଲ୍ୟାଣ୍ଡଫିଲ୍) ଏବଂ ଅକ୍ଷତ ଇକୋସିଷ୍ଟମ (ମାଟି, ନଦୀ, ପଙ୍କ ଏବଂ ଭୂତଳ ଜଳ) ରେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ (ସର୍ବାଧିକ ସଂଖ୍ୟକ, 338 ପ୍ରଜାତି) ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ମିଥାଇଲ୍ ଡେରିଭେଟିଭ୍ସକୁ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ହୋଇଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା (ଚିତ୍ର 2)। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏହି ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକର କିଛିର ସମୃଦ୍ଧି ଅଧ୍ୟୟନ ଏବଂ ମେଟାଜେନୋମିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଅସଂସ୍କୃତ ଲେଜିଓନେଲା ଏବଂ କ୍ଲୋଷ୍ଟ୍ରିଡିୟମ୍ ପ୍ରଜାତିଗୁଡ଼ିକର ଅବନତିଶୀଳ କ୍ଷମତା ଥାଇପାରେ, ଯାହା ନୂତନ ପଥ ଏବଂ ମେଟାବୋଲିକ୍ ବିବିଧତା ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ପାଇଁ ଏହି ଜୀବାଣୁକୁ ସଂସ୍କୃତି ଦେବାର ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ସୂଚିତ କରେ।
ଚିତ୍ର 2. ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ନାପଥାଲିନ୍ ଡେରିଭେଟିଭ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଦୂଷିତ ପରିବେଶରେ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରତିନିଧିମାନଙ୍କର ବର୍ଗୀକରଣ ବିବିଧତା ଏବଂ ପରିବେଶଗତ ବଣ୍ଟନ।
ବିଭିନ୍ନ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ-କ୍ଷୟକାରୀ ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ, ଅଧିକାଂଶ କାର୍ବନ ଏବଂ ଶକ୍ତିର ଏକମାତ୍ର ଉତ୍ସ ଭାବରେ ନାପଥାଲିନକୁ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ। ନାପଥାଲିନ ମେଟାବୋଲିଜିମରେ ଜଡିତ ଘଟଣାଗୁଡ଼ିକର କ୍ରମ ସୁଡୋମୋନାସ୍ sp ପାଇଁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି। (ଷ୍ଟ୍ରେନ୍: NCIB 9816-4, G7, AK-5, PMD-1 ଏବଂ CSV86), ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟୁଜେରି AN10, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ PC20 ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ (ND6 ଏବଂ AS1) (ମହାଜନ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 1994; ରେସନିକ୍ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 1996; ଆନ୍ୱେଇଲର ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2000; ବାସୁ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2003; ଡେନିସ୍ ଏବଂ ଜିଲଷ୍ଟ୍ରା, 2004; ସୋଟା ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2006; ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ଏକ ବହୁ-କମ୍ପୋନଣ୍ଟ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ [ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (NDO), ଏକ ରିଙ୍ଗ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍] ଦ୍ୱାରା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ ଯାହା ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ର ସୁଗନ୍ଧିତ ରିଙ୍ଗ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏର ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ଅନ୍ୟ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି, ନାପ୍ଥାଲିନ୍ କୁ cis-naphthalenediol ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ (ଚିତ୍ର 3)। Cis-dihydrodiol କୁ କ୍ରିସ୍-ନାପ୍ଥାଲିନେଡିଓଲ୍ ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରାଯାଏ। ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍ ଦ୍ୱାରା 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନ୍। ଏକ ରିଙ୍ଗ-କ୍ଲିଭିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍, 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନ୍ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (12DHNDO), 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନ୍ କୁ 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିକ୍ରୋମେନ୍-2-କାର୍ବୋକ୍ସିଲିକ୍ ଏସିଡରେ ପରିଣତ କରେ। ଏନଜାଇମାଟିକ୍ ସିସି-ଟ୍ରାନ୍ସ ଆଇସୋମେରାଇଜେସନ୍ ଟ୍ରାନ୍ସ-ଓ-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିବେଞ୍ଜାଇଲିଡେନେପାଇରୁଭେଟ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରେ, ଯାହା ହାଇଡ୍ରାଟେଜ୍ ଆଲଡୋଲେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ସାଲିସିଲିକ୍ ଆଲଡିହାଇଡ୍ ଏବଂ ପାଇରୁଭେଟ୍ ରେ କ୍ଲିଭ ହୋଇଥାଏ। ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ ପାଇରୁଭେଟ୍ ପ୍ରଥମ C3 ଯୌଗିକ ଥିଲା ଯାହା ନାପଥାଲିନ୍ କାର୍ବନ କଙ୍କାଳରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ ହୋଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, NAD+-ନିର୍ଭରଶୀଳ ସାଲିସିଲାଡିହାଇଡ୍ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍ ସାଲିସିଲାଡିହାଇଡ୍କୁ ସାଲିସିଲାଡିହାଇଡ୍ ଏସିଡରେ ପରିଣତ କରେ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍‌କୁ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟର "ଉପର ପଥ" କୁହାଯାଏ। ଏହି ପଥ ଅଧିକାଂଶ ନାପଥାଲିନ୍-ଅପସାରକାରୀ ଜୀବାଣୁରେ ବହୁତ ସାଧାରଣ। ତଥାପି, କିଛି ବ୍ୟତିକ୍ରମ ଅଛି; ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଥର୍ମୋଫିଲିକ୍ ବାସିଲସ୍ ହାମ୍ବର୍ଗି 2 ରେ, ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟ ନାପଥାଲିନ୍ ଦ୍ୱାରା ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥାଏ। 2,3-ଡାଇହାଇଡ୍ରକ୍ସାଇନାଫଥାଲିନ୍ ଗଠନ କରିବାକୁ 2,3-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (ଆନ୍ୱେଲର୍ ଏଟ୍ ଆଲ।, 2000) |
ଚିତ୍ର 3. ନାପଥାଲିନ୍, ମିଥାଇଲନାପଥାଲିନ୍, ନାପଥୋଇକ୍ ଏସିଡ୍, ଏବଂ କାର୍ବାରିଲ୍ ଅବକ୍ଷୟର ପଥ। ବୃତ୍ତାକାର ସଂଖ୍ୟାଗୁଡ଼ିକ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସକୁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଉତ୍ପାଦରେ କ୍ରମିକ ରୂପାନ୍ତର ପାଇଁ ଦାୟୀ ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। 1 — ନାପଥାଲିନ୍ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (NDO); 2, cis-dihydrodiol dehydrogenase; 3, 1,2-dihydroxynaphthalene dioxygenase; 4, 2-hydroxychromene-2-carboxylic acid isomerase; 5, trans-O-hydroxybenzylidenepyruvate hydratase aldolase; 6, salicylandehyde dehydrogenase; 7, salicylate 1-hydroxylase; 8, catechol 2,3-diaoxygenase (C23DO); 9, 2-hydroxymuconate semialdehyde dehydrogenase; 10, 2-oxopent-4-enoate hydratase; 11, 4-hydroxy-2-oxopentanoate aldolase; ୧୨, ଆସେଟାଲଡିହାଇଡ୍ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍; ୧୩, କ୍ୟାଟେକୋଲ୍-୧,୨-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (C12DO); ୧୪, ମ୍ୟୁକୋନେଟ୍ ସାଇକ୍ଲୋଇସୋମେରେଜ୍; ୧୫, ମ୍ୟୁକୋନୋଲାକ୍ଟୋନ୍ ଡେଲ୍ଟା-ଆଇସୋମେରେଜ୍; ୧୬, β-କେଟୋଆଡିପାଟେନୋଲାକ୍ଟୋନ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍; ୧୭, β-କେଟୋଆଡିପେଟ୍ ସକ୍ସିନାଇଲ୍-CoA ଟ୍ରାନ୍ସଫରେଜ୍; ୧୮, β-କେଟୋଆଡିପେଟ୍-CoA ଥିଓଲେଜ୍; ୧୯, ସକ୍ସିନାଇଲ୍-CoA: ଆସିଟାଇଲ୍-CoA ସକ୍ସିନାଇଲ୍ଟ୍ରାନ୍ସଫରେଜ୍; ୨୦, ସାଲିସାଇଲେଟ୍ ୫-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନେଜ୍; ୨୧ – ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ୧,୨-ଡାଇଅକ୍ସିନାଇଲ୍ (GDO); ୨୨, ମାଲେଏଲ୍ପାଇରୁଭେଟ୍ ଆଇସୋମେରେଜ୍; ୨୩, ଫ୍ୟୁମାରିଲପାଇରୁଭେଟ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍; ୨୪, ମିଥାଇଲନାପଥାଲିନ୍ ହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍ (NDO); ୨୫, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମାଇଥ୍ଲାଇନ୍ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍; ୨୬, ନାଫଥାଲଡିହାଇଡ୍ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍; ୨୭, ୩-ଫର୍ମିଲସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ଅକ୍ସିଡେଜ୍; ୨୮, ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଆଇସୋଫଥାଲେଟ୍ ଡେକାର୍ବୋକ୍ସିଲେଜ୍; ୨୯, କାର୍ବାରିଲ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ (CH); ୩୦, ୧-ନାପ୍ଥୋଲ୍-୨-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍।
ଜୀବ ଏବଂ ଏହାର ଜେନେଟିକ୍ ଗଠନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ଫଳସ୍ୱରୂପ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ସାଲିସିଲେଟ୍ 1-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ (S1H) ବ୍ୟବହାର କରି କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ପାଥୱେ ମାଧ୍ୟମରେ କିମ୍ବା ସାଲିସିଲେଟ୍ 5-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ (S5H) ବ୍ୟବହାର କରି ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ପାଥୱେ ମାଧ୍ୟମରେ ଆହୁରି ମେଟାବୋଲିଜାଇଜ୍ ହୁଏ (ଚିତ୍ର 3)। ଯେହେତୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ନାପଥାଲିନ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ (ଉପର ପାଥୱେ)ରେ ପ୍ରମୁଖ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ, ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ରୁ TCA ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାୟତଃ ନିମ୍ନ ପାଥୱେ ଭାବରେ କୁହାଯାଏ, ଏବଂ ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ଏକକ ଅପେରାନ୍‌ରେ ସଂଗଠିତ କରାଯାଏ। ଏହା ସାଧାରଣ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଉପର ପାଥୱେ ଅପେରାନ୍ (nah) ଏବଂ ତଳ ପାଥୱେ ଅପେରାନ୍ (ସାଲ୍) ରେ ଥିବା ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣ ନିୟାମକ କାରକ ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୁଏ; ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, NahR ଏବଂ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ପ୍ରେରକ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଯାହା ଉଭୟ ଅପେରାନ୍‌କୁ ନାପଥାଲିନ୍ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବିପାକିତ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ (ଫେଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2019, 2020)।
ଏହା ବ୍ୟତୀତ, କ୍ୟାଟେକଲ୍ ଚକ୍ରାକାର ଭାବରେ catechol 2,3-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (C23DO) (ୟେନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1988) ଦ୍ୱାରା ମେଟା ପାଥ୍ୱେ ମାଧ୍ୟମରେ 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମ୍ୟୁକୋନେଟ୍ ସେମିଆଲ୍ଡିହାଇଡ୍ରେ କ୍ଲିଭ କରାଯାଏ ଏବଂ 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପେଣ୍ଟ-2,4-ଡାଇନୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ଗଠନ ପାଇଁ 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମ୍ୟୁକୋନେଟ୍ ସେମିଆଲ୍ଡିହାଇଡ୍ ଦ୍ୱାରା ଆହୁରି ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରାଯାଏ। 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିପେଣ୍ଟ-2,4-ଡାଇନୋଏଟ୍ ତା’ପରେ ଏକ ହାଇଡ୍ରାଟେଜ୍ (2-ଅକ୍ସୋପେଣ୍ଟ-4-ଏନୋଏଟ୍ ହାଇଡ୍ରାଟେଜ୍) ଏବଂ ଏକ ଆଲଡୋଲେଜ୍ (4-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-2-ଅକ୍ସୋପେଣ୍ଟାନୋଏଟ୍ ଆଲଡୋଲେଜ୍) ଦ୍ୱାରା ପାଇରୁଭେଟ୍ ଏବଂ ଆସେଟାଲ୍ଡିହାଇଡ୍ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ ଏବଂ ତା’ପରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପାଥ୍ୱେରେ ପ୍ରବେଶ କରେ (ଚିତ୍ର 3)। ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ, catechol 1,2-ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (C12DO) ଦ୍ୱାରା ଅର୍ଥୋ ପାଥ୍ୱେ ମାଧ୍ୟମରେ cis,cis-muconate ରେ କ୍ଲିଭ କରାଯାଏ। ମ୍ୟୁକୋନେଟ୍ ସାଇକ୍ଲୋଆଇସୋମେରେଜ୍, ମ୍ୟୁକୋନୋଲାକ୍ଟୋନ୍ ଆଇସୋମେରେଜ୍, ଏବଂ β-କେଟୋଆଡିପେଟ୍-ନୋଲାକ୍ଟୋନ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ cis,cis-ମ୍ୟୁକୋନେଟ୍ କୁ 3-ଅକ୍ସୋଆଡିପେଟ୍ ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରନ୍ତି, ଯାହା ସକ୍ସିନାଇଲ୍-CoA ଏବଂ ଆସିଟେଲ୍-CoA ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ (ନୋଜାକି ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1968) (ଚିତ୍ର 3)।
ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ (2,5-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିବେଞ୍ଜୋଏଟ୍) ପଥରେ, ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ 1,2-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (GDO) ଦ୍ୱାରା ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟକୁ କ୍ଲିଭ୍ କରାଯାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ମାଲେଇଲପାଇରୁଭେଟ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ଏହି ଉତ୍ପାଦକୁ ସିଧାସଳଖ ପାଇରୁଭେଟ୍ ଏବଂ ମାଲେଟ୍ ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ, କିମ୍ବା ଏହାକୁ ଫ୍ୟୁମାରିଲପାଇରୁଭେଟ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ଆଇସୋମେରାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହାକୁ ପରେ ପାଇରୁଭେଟ୍ ଏବଂ ଫ୍ୟୁମାରେଟ୍ ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ (ଲାର୍କିନ୍ ଏବଂ ଡେ, 1986)। ବାୟୋକେମିକାଲ୍ ଏବଂ ଜେନେଟିକ୍ ସ୍ତରରେ ଗ୍ରାମ-ନେଗେଟିଭ୍ ଏବଂ ଗ୍ରାମ-ପଜିଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁରେ ବିକଳ୍ପ ପଥ ପସନ୍ଦ କରାଯାଇଛି (ମୋରାୱସ୍କି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1997; ହ୍ୱାଇଟ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1997)। ଗ୍ରାମ-ନେଗେଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁ (ସୁଡୋମୋନାସ୍) ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ପସନ୍ଦ କରନ୍ତି, ଯାହା ନାପଥାଲିନ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ର ଏକ ପ୍ରେରକ, ସାଲିସିଲେଟ୍ 1-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ (ଗିବସନ୍ ଏବଂ ସୁବ୍ରମଣ୍ୟନ୍, 1984) ବ୍ୟବହାର କରି ଏହାକୁ କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ସହିତ ଡିକାର୍ବୋକ୍ସିଲେଟ୍ କରନ୍ତି। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଗ୍ରାମ-ପଜିଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁ (ରୋଡୋକୋକସ୍) ରେ, ସାଲିସିଲେଟ୍ 5-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ କୁ ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍ ରେ ପରିଣତ କରେ, ଯେଉଁଠାରେ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ନାପଥାଲିନ୍ ଜିନ୍ (ଗ୍ରାଣ୍ଡ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1992) ର ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନ୍ ଉପରେ କୌଣସି ପ୍ରେରଣାଦାୟକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇନଥାଏ (ଚିତ୍ର 3)।
ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ CSV86, ଓସିଆନବ୍ୟାକ୍ଟେରିଅମ୍ NCE312, ମାରିନହୋମୋନାସ୍ ନାଫ୍ଥୋଟ୍ରୋଫିକସ୍, ସ୍ଫିଙ୍ଗୋମୋନାସ୍ ପାଉସିମୋବିଲିସ୍ 2322, ଭିବ୍ରିଓ ସାଇକ୍ଲୋଟ୍ରୋଫସ୍, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ LP6a, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଏବଂ ମାଇକୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଅମ୍ ପ୍ରଜାତି ମନୋମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ କିମ୍ବା ଡାଇମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ (ଡିନ୍-ରେମଣ୍ଡ୍ ଏବଂ ବାର୍ଥା, 1975; କେନ୍ ଏବଂ ୱିଲିୟମ୍ସ, 1982; ମହାଜନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1994; ଦତ୍ତ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1998; ହେଡଲୁଣ୍ଡ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1999) ଭଳି ପ୍ରଜାତି ମନୋମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ କିମ୍ବା ଡାଇମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ (ଡିନ୍-ରେମଣ୍ଡ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1998; ହେଡଲୁଣ୍ଡ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1999) କୁ ହ୍ରାସ କରିପାରନ୍ତି। ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ସ୍ପେସ୍ CSV86 ର 1-ମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ ଏବଂ 2-ମିଥାଇଲନାଫ୍ଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟ ପଥକୁ ଜୈବରାସାୟନିକ ଏବଂ ଏନଜାଇମାଟିକ୍ ସ୍ତରରେ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି (ମହାଜନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1994)। 1-ମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନ ଦୁଇଟି ପଥ ଦେଇ ମେଟାବୋଲିଜାଇଜ୍ ହୁଏ। ପ୍ରଥମେ, ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟକୁ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟେଡ୍ କରାଯାଏ (ମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନର ଅପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ବଳୟ) ଯାହା cis-1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋ-8-ମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନ ଗଠନ କରେ, ଯାହା ମିଥାଇଲ ସାଲିସାଇଲେଟ୍ ଏବଂ ମିଥାଇଲକାଟେଚୋଲରେ ଆହୁରି ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୁଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ରିଙ୍ଗ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ପ୍ରବେଶ କରେ (ଚିତ୍ର 3)। ଏହି ପଥକୁ "କାରବନ ଉତ୍ସ ପଥ" କୁହାଯାଏ। ଦ୍ୱିତୀୟ "ଡିଟକ୍ସିଫିକେସନ୍ ପଥ" ରେ, ମିଥାଇଲ ଗୋଷ୍ଠୀକୁ NDO ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ କରାଯାଇ 1-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମିଲେନପ୍ଥାଲିନ ଗଠନ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା 1-ନାପ୍ଥୋଇକ୍ ଏସିଡରେ ଆହୁରି ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୁଏ ଏବଂ ଏକ ମୃତ-ଶେଷ ଉତ୍ପାଦ ଭାବରେ ସଂସ୍କୃତି ମାଧ୍ୟମରେ ନିର୍ଗତ ହୁଏ। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଷ୍ଟ୍ରେନ CSV86 ଏକମାତ୍ର କାର୍ବନ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଉତ୍ସ ଭାବରେ 1- ଏବଂ 2-ନାପ୍ଥୋଇକ୍ ଏସିଡରେ ବଢ଼ିପାରେ ନାହିଁ, ଯାହା ଏହାର ବିଷମତା ପଥକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରେ (ମହାଜନ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 1994; ବାସୁ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2003)। 2-ମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନରେ, ମିଥାଇଲ ଗୋଷ୍ଠୀ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ହୋଇଥାଏ ଯାହା 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଗଠନ କରିଥାଏ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ନାପ୍ଥାଇଲନ୍ ରିଙ୍ଗର ଅପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ ରିଙ୍ଗ ଏକ ଡାଇହାଇଡ୍ରୋଡାୟୋଲ୍ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ରିଙ୍ଗ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ କରିଥାଏ, ଯାହା ଏନଜାଇମ-ଉତ୍ପ୍ରେରିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳାରେ 4-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିମିଥାଇଲକାଟେଚୋଲ୍ ରେ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ମେଟା-ରିଙ୍ଗ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପାଥୱେ ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ପ୍ରବେଶ କରିଥାଏ। ସେହିପରି, S. paucimobilis 2322 2-ମିଥାଇଲନାପ୍ଥାଲିନ୍ କୁ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ କରିବା ପାଇଁ NDO ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହା ମିଥାଇଲ ସାଲିସିଲେଟ୍ ଏବଂ ମିଥାଇଲକାଟେଚୋଲ୍ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ଆହୁରି ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ (Dutta et al., 1998)।
ନାପ୍ଥୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ (ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ/ଅପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ) ହେଉଛି ଡିଟକ୍ସିଫିକେସନ୍/ବାୟୋଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମେସନ୍ ଉପ-ଉତ୍ପାଦ ଯାହା ମିଥାଇଲ୍ନାଫ୍ଥାଲିନ୍, ଫେନାନ୍ଥ୍ରିନ୍ ଏବଂ ଆନ୍ଥ୍ରାସିନ୍ ର ଅବକ୍ଷୟ ସମୟରେ ଗଠିତ ହୁଏ ଏବଂ ବ୍ୟବହୃତ ସଂସ୍କୃତି ମାଧ୍ୟମରେ ମୁକ୍ତ ହୁଏ। ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ମାଟି ଆଇସୋଲେଟ୍ ଷ୍ଟେନୋଟ୍ରୋଫୋମୋନାସ୍ ମାଲ୍ଟୋଫିଲିଆ CSV89 କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଭାବରେ 1-ନାପ୍ଥୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ବିଶୋଧନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ (ଫେଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1995)। ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟର ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ସହିତ ଆରମ୍ଭ ହୋଇ 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-8-କାର୍ବୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନ୍ ଗଠନ କରେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ ଡାଇଓଲ୍ 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସି-3-କାର୍ବୋକ୍ସିବେଞ୍ଜାଇଲିଡେନପାଇରୁଭେଟ୍, 3-ଫର୍ମିଲ୍ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍, 2-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଆଇସୋଫ୍ଥାଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ମାଧ୍ୟମରେ କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ରେ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୁଏ ଏବଂ ମେଟା-ରିଙ୍ଗ୍ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପାଥୱେ (ଚିତ୍ର 3) ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପାଥୱେରେ ପ୍ରବେଶ କରେ।
କାର୍ବାରିଲ ହେଉଛି ଏକ ନାପଥାଇଲ କାର୍ବାମେଟ କୀଟନାଶକ। ୧୯୭୦ ଦଶକରେ ଭାରତରେ ସବୁଜ ବିପ୍ଳବ ପରଠାରୁ, ରାସାୟନିକ ସାର ଏବଂ କୀଟନାଶକ ବ୍ୟବହାର କୃଷି ଅଣ-ବିନ୍ଦୁ ଉତ୍ସରୁ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAH) ନିର୍ଗମନରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି (ପିଙ୍ଗାଲି, ୨୦୧୨; ଦତ୍ତଗୁପ୍ତ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, ୨୦୨୦)। ଭାରତରେ ମୋଟ ଫସଲ ଜମିର ଆନୁମାନିକ ୫୫% (୮୫,୭୨୨,୦୦୦ ହେକ୍ଟର) ରାସାୟନିକ କୀଟନାଶକ ଦ୍ୱାରା ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଏ। ଗତ ପାଞ୍ଚ ବର୍ଷ (୨୦୧୫-୨୦୨୦) ମଧ୍ୟରେ, ଭାରତୀୟ କୃଷି କ୍ଷେତ୍ର ବାର୍ଷିକ ହାରାହାରି ୫୫,୦୦୦ ରୁ ୬୦,୦୦୦ ଟନ୍ କୀଟନାଶକ ବ୍ୟବହାର କରିଛି (ସମବାୟ ଏବଂ କୃଷକ କଲ୍ୟାଣ ବିଭାଗ, କୃଷି ମନ୍ତ୍ରଣାଳୟ, ଭାରତ ସରକାରଙ୍କ, ଅଗଷ୍ଟ ୨୦୨୦)। ଉତ୍ତର ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ଗାଙ୍ଗେୟ ସମତଳ ଭୂମିରେ (ସର୍ବାଧିକ ଜନସଂଖ୍ୟା ଏବଂ ଜନସଂଖ୍ୟା ଘନତା ଥିବା ରାଜ୍ୟଗୁଡ଼ିକ), ଫସଲରେ କୀଟନାଶକର ବ୍ୟବହାର ବ୍ୟାପକ, କୀଟନାଶକ ପ୍ରମୁଖ। କାର୍ବାରିଲ୍ (୧-ନାପ୍ଥାଇଲ୍-ଏନ୍-ମିଥାଇଲ୍‌କାର୍ବାମେଟ୍) ହେଉଛି ଏକ ବିସ୍ତୃତ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍, ମଧ୍ୟମରୁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିଷାକ୍ତ କାର୍ବାମେଟ୍ କୀଟନାଶକ ଯାହା ଭାରତୀୟ କୃଷିରେ ହାରାହାରି ୧୦୦-୧୧୦ ଟନ୍ ହାରରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହା ସାଧାରଣତଃ ସେଭିନ୍ ନାମକ ବାଣିଜ୍ୟ ନାମ ଅଧୀନରେ ବିକ୍ରି ହୁଏ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଫସଲ (ମକା, ସୋୟାବିନ୍, କପା, ଫଳ ଏବଂ ପନିପରିବା) ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କୀଟପତଙ୍ଗ (ଆଫିଡ୍ସ, ଅଗ୍ନି ପିମ୍ପୁଡ଼ି, ମାଛି, ମାଇଟ୍ସ, ମାଇଟ୍ସ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅନେକ ବାହ୍ୟ କୀଟପତଙ୍ଗ) ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। କିଛି ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବ ଯେପରିକି ସୁଡୋମୋନାସ୍ (NCIB 12042, 12043, C4, C5, C6, C7, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପୁଟିଡା XWY-1), ରୋଡୋକୋକସ୍ (NCIB 12038), ସ୍ଫିଙ୍ଗୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିୟମ୍ spp. (CF06), ବର୍ଖୋଲଡେରିଆ (C3), ମାଇକ୍ରୋକୋକସ୍ ଏବଂ ଆର୍ଥ୍ରୋବ୍ୟାକ୍ଟର୍ ମଧ୍ୟ ଅନ୍ୟ କୀଟପତଙ୍ଗ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ RC100 କାର୍ବାରିଲକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରେ (ଲାର୍କିନ୍ ଏବଂ ଡେ, 1986; ଚାପାଲାମାଡୁଗୁ ଏବଂ ଚୌଧୁରୀ, 1991; ହାୟାତ୍ସୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1999; ସ୍ୱେଥା ଏବଂ ଫାଲେ, 2005; ତ୍ରିବେଦୀ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2017)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ସ୍ପେସ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ C4, C5 ଏବଂ C6 (ସ୍ୱେଥା ଏବଂ ଫାଲେ, 2005; ତ୍ରିବେଦୀ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2016) (ଚିତ୍ର 3) ର ମାଟି ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାରେ ଜୈବ ରାସାୟନିକ, ଏନଜାଇମାଟିକ୍ ଏବଂ ଜେନେଟିକ୍ ସ୍ତରରେ କାର୍ବାରିଲର ଅବକ୍ଷୟ ପଥକୁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି। ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ କାର୍ବାରିଲ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ (CH) ଦ୍ୱାରା ଏଷ୍ଟର ବନ୍ଧନର ଜଳବିଶ୍ବାସ ସହିତ ଆରମ୍ଭ ହୁଏ ଯାହା 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍, ମିଥାଇଲାମାଇନ୍ ଏବଂ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗଠନ କରେ। 1-ନାପ୍ଥୋଲକୁ 1-ନାପ୍ଥୋଲ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ (1-NH) ଦ୍ୱାରା 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ, ଯାହା ସାଲିସାଇଲେଟ୍ ଏବଂ ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥ ମାଧ୍ୟମରେ ଆହୁରି ବିପାକ କରାଯାଏ। କିଛି କାର୍ବାରିଲ-ଅପମାନକାରୀ ଜୀବାଣୁ କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ଅର୍ଥୋ ରିଙ୍ଗର କ୍ଲିଭେଜ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଏହାକୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ରେ ବିପାକ କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି (ଲାର୍କିନ୍ ଏବଂ ଡେ, 1986; ଚାପାଲାମାଡୁଗୁ ଏବଂ ଚୌଧୁରୀ, 1991)। ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ, ନାପ୍ଥୋଲିନ୍-ଅପମାନକାରୀ ଜୀବାଣୁ ମୁଖ୍ୟତଃ କାଟେକୋଲ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ବିପାକ କରନ୍ତି, ଯେତେବେଳେ କାର୍ବାରିଲ-ଅପମାନକାରୀ ଜୀବାଣୁ ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ପଥ ମାଧ୍ୟମରେ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ବିପାକ କରିବାକୁ ପସନ୍ଦ କରନ୍ତି।
ଆଜୋ ରଙ୍ଗ, ଓଦାକାରୀ ଏଜେଣ୍ଟ, ବିଛାଡ଼ିବା ଇତ୍ୟାଦି ଉତ୍ପାଦନରେ ନାପ୍ଥାଲେନସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍/ଡିସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ନାପ୍ଥାଇଲାମାଇନ୍ସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଡେରିଭେଟିଭ୍ସକୁ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଯଦିଓ ଏହି ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ମଣିଷ ପାଇଁ କମ୍ ବିଷାକ୍ତତା ଅଛି, ସାଇଟୋଟକ୍ସିସିଟି ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ଏଗୁଡ଼ିକ ମାଛ, ଡାଫ୍ନିଆ ଏବଂ ଶୈବାଳ ପାଇଁ ଘାତକ (ଗ୍ରୀମ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1994)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପ୍ରଜାତି (ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ A3, C22) ର ପ୍ରତିନିଧିମାନେ ସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ ଧାରଣ କରିଥିବା ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟର ଦ୍ୱିଗୁଣ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ଏକ ଡାଇହାଇଡ୍ରୋଡାୟୋଲ୍ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ଆରମ୍ଭ କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି, ଯାହା ସଲଫାଇଟ୍ ଗୋଷ୍ଠୀର ସ୍ୱତଃସ୍ଫୁର୍ତ୍ତ କ୍ଲିଭେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ଆହୁରି 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାପ୍ଥାଲିନ୍ ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ (ବ୍ରିଲନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1981)। ଫଳସ୍ୱରୂପ 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ପଥ, ଅର୍ଥାତ୍, କାଟେକୋଲ୍ କିମ୍ବା ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ପଥ (ଚିତ୍ର 4) ମାଧ୍ୟମରେ କ୍ୟାଟାବୋଲାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ। ଏହା ଦେଖାଯାଇଛି ଯେ ପରିପୂରକ କ୍ୟାଟାବୋଲିକ୍ ପାଥୱେ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ଜୀବାଣୁ ସମ୍ମିଶ୍ରଣ ଦ୍ୱାରା ଆମିନୋନାଫ୍ଥାଲେନସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲେନସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ନଷ୍ଟ ହୋଇପାରେ (ନୋର୍ଟେମାନ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1986)। ଏହା ଦେଖାଯାଇଛି ଯେ କନସୋର୍ଟିୟମର ଜଣେ ସଦସ୍ୟ ଆମିନୋନାଫ୍ଥାଲେନସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ କିମ୍ବା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲେନସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ 1,2-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ଡିସଲଫ୍ୟୁରାଇଜ୍ କରନ୍ତି, ଯେତେବେଳେ ଆମିନୋସାଲିସିଲେଟ୍ କିମ୍ବା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିସାଲିସିଲେଟ୍ ଏକ ମୃତ-ଶେଷ ମେଟାବୋଲାଇଟ୍ ଭାବରେ କଲଚର ମାଧ୍ୟମରେ ମୁକ୍ତ ହୁଏ ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ କନସୋର୍ଟିୟମ୍ର ଅନ୍ୟ ସଦସ୍ୟମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରହଣ କରାଯାଏ। ନାପ୍ଥାଲେନଡିସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଧ୍ରୁବୀୟ କିନ୍ତୁ ଖରାପ ଭାବରେ ଜୈବବିକ୍ରୟଯୋଗ୍ୟ ଏବଂ ତେଣୁ ବିଭିନ୍ନ ପାଥୱେ ମାଧ୍ୟମରେ ମେଟାବୋଲିଜାଇଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ। ପ୍ରଥମ ଡିସଲଫ୍ୟୁରାଇଜେସନ୍ ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟ ଏବଂ ସଲଫୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ ଗୋଷ୍ଠୀର ରେଜିଓସେଲେକ୍ଟିଭ୍ ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ସମୟରେ ଘଟେ; ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ 5-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ଦ୍ୱାରା 5-ସଲଫୋସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ସମୟରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ଡିସଲଫରାଇଜେସନ୍ ଘଟେ ଯାହା ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍ ଗଠନ କରେ, ଯାହା କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥ (ବ୍ରିଲନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1981) ରେ ପ୍ରବେଶ କରେ (ଚିତ୍ର 4)। ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଅବନତି ପାଇଁ ଦାୟୀ ଏନଜାଇମ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ସଲଫୋନେଟ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ଦାୟୀ (ବ୍ରିଲନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1981; କେକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2006)।
ଚିତ୍ର 4. ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ସଲଫୋନେଟ୍ ଅବନତି ପାଇଁ ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ। ବୃତ୍ତ ଭିତରେ ଥିବା ସଂଖ୍ୟାଗୁଡ଼ିକ ନାପ୍ଥାଇଲ୍ ସଲଫୋନେଟ୍ ବିପାକ ପାଇଁ ଦାୟୀ ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ, ଯାହା ଚିତ୍ର 3 ରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ଏନଜାଇମ ସହିତ ସମାନ/ସମାନ।
କମ୍ ଆଣବିକ ଓଜନ PAHs (LMW-PAHs) ହ୍ରାସଯୋଗ୍ୟ, ଜଳବିରୋଧୀ ଏବଂ କମ୍ ଦ୍ରବଣୀୟ, ଏବଂ ତେଣୁ ପ୍ରାକୃତିକ ଭାଙ୍ଗିବା/ଅପତନ ପାଇଁ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ନୁହେଁ। ତଥାପି, ବାୟୁଜୀବୀ ଅଣୁଜୀବମାନେ ଆଣବିକ ଅମ୍ଳଜାନ (O2) ଶୋଷଣ କରି ଏହାକୁ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ। ଏହି ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ଅକ୍ସିଡାଇରେଡ୍କ୍ଟେଜ୍ ଶ୍ରେଣୀର ଏବଂ ସୁଗନ୍ଧିତ ରିଙ୍ଗ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ (ମନୋ- କିମ୍ବା ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍), ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେସନ୍ ଏବଂ ସୁଗନ୍ଧିତ ରିଙ୍ଗ କ୍ଲିଭେଜ୍ ଭଳି ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିପାରିବେ। ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ଅକ୍ସିଡାଇଜେସନ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ ଏବଂ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥ (ଫେଲ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2020) ମାଧ୍ୟମରେ ଅଧିକ ସହଜରେ ମେଟାବୋଲିଜାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ। ଅବନତି ପଥରେ ଥିବା ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ ଇନଡୁସିବଲ୍ ବୋଲି ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି। ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ କିମ୍ବା ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ ଭଳି ସରଳ କାର୍ବନ ଉତ୍ସରେ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲେ ଏହି ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ବହୁତ କମ୍ କିମ୍ବା ନଗଣ୍ୟ। ସାରଣୀ 3 ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ସହିତ ଜଡିତ ବିଭିନ୍ନ ଏନଜାଇମ (ଅକ୍ସିଜେନେସ୍, ହାଇଡ୍ରୋଲେସ୍, ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେସ୍, ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ସାରାଂଶିତ କରେ।
ସାରଣୀ 3. ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ଅବନତି ପାଇଁ ଦାୟୀ ଏନଜାଇମର ଜୈବରାସାୟନିକ ଗୁଣ।
ରେଡିଓଆଇସୋଟୋପ୍ ଅଧ୍ୟୟନ (18O2) ଦେଖାଇଛି ଯେ ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ଆଣବିକ O2 କୁ ସୁଗନ୍ଧିତ ବଳୟରେ ସାମିଲ କରିବା ଏକ ଯୌଗିକର ଆହୁରି ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟକୁ ସକ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦକ୍ଷେପ (ହାୟାଇଶି ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1955; ମେସନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1955)। ଆଣବିକ ଅମ୍ଳଜାନ (O2) ରୁ ଗୋଟିଏ ଅମ୍ଳଜାନ ପରମାଣୁ (O) କୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ ସାମିଲ କରିବା ଅନ୍ତର୍ଜାତ କିମ୍ବା ବାହ୍ୟ ମନୋଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (ଏହାକୁ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ) ଦ୍ୱାରା ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥାଏ। ଅନ୍ୟ ଏକ ଅମ୍ଳଜାନ ପରମାଣୁ ପାଣିରେ ପରିଣତ ହୁଏ। ବାହ୍ୟ ମନୋଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ NADH କିମ୍ବା NADPH ସହିତ ଫ୍ଲାଭିନ୍ ହ୍ରାସ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଏଣ୍ଡୋମୋନୋଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ରେ ଫ୍ଲାଭିନ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଦ୍ୱାରା ହ୍ରାସ ପାଏ। ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ସ୍ଥିତି ଉତ୍ପାଦ ଗଠନରେ ବିବିଧତା ଆଣିଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସାଲିସାଇଲେଟ୍ 1-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ କୁ C1 ସ୍ଥିତିରେ କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ଗଠନ କରେ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ବହୁ-ଉପାଦାନ ସାଲିସିଲେଟ୍ 5-ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ (ରିଡକ୍ଟେଜ୍, ଫେରେଡକ୍ସିନ୍ ଏବଂ ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ସବୟୁନିଟ୍ ଧାରଣ କରୁଥିବା) ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ କୁ C5 ସ୍ଥାନରେ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ କରି ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍ ତିଆରି କରେ (ୟାମାମୋଟୋ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1965)।
ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ଦୁଇଟି O2 ପରମାଣୁକୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ରେ ସାମିଲ କରିଥାଏ। ଗଠିତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ସେଗୁଡ଼ିକୁ ରିଙ୍ଗ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ଏବଂ ରିଙ୍ଗ୍ କ୍ଲିଭିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଥାଏ। ରିଙ୍ଗ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ସୁଗନ୍ଧିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ cis-dihydrodiols (ଯଥା, naphthalene) ରେ ପରିଣତ କରନ୍ତି ଏବଂ ଜୀବାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବିସ୍ତାରିତ ହୋଇଥାଏ। ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏହା ଦେଖାଯାଇଛି ଯେ ରିଙ୍ଗ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ ଥିବା ଜୀବମାନେ ବିଭିନ୍ନ ସୁଗନ୍ଧିତ କାର୍ବନ ଉତ୍ସରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବାରେ ସକ୍ଷମ, ଏବଂ ଏହି ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ NDO (naphthalene), toluene dioxygenase (TDO, toluene), ଏବଂ bifhenyl dioxygenase (BPDO, bifhenyl) ଭାବରେ ବର୍ଗୀକୃତ କରାଯାଇଛି। NDO ଏବଂ BPDO ଉଭୟ ବିଭିନ୍ନ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମେଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (ଟୋଲୁଇନ୍, ନାଇଟ୍ରୋଟୋଲୁଇନ୍, ଜାଇଲିନ୍, ଇଥାଇଲବେଞ୍ଜିନ୍, ନାପଥାଲିନ୍, ବାଇଫିନାଇଲ୍, ଫ୍ଲୋରେନ୍, ଇଣ୍ଡୋଲ୍, ମିଥାଇଲନାପଥାଲିନ୍, ନାପଥାଲିନ୍ସଲଫୋନେଟ୍, ଫେନାନ୍ଥ୍ରିନ୍, ଆନ୍ଥ୍ରାସିନ୍, ଆସେଟୋଫେନୋନ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ର ଡବଲ୍ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଏବଂ ପାର୍ଶ୍ୱ ଶୃଙ୍ଖଳ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ କୁ ଉତ୍ପ୍ରେରିତ କରିପାରିବେ (ବଏଡ୍ ଏବଂ ସେଲଡ୍ରେକ୍, 1998; ଫାଲ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2020)। NDO ହେଉଛି ଏକ ବହୁ-ଉପାଦାନ ପ୍ରଣାଳୀ ଯାହା ଏକ ଅକ୍ସିଡୋରେଡକ୍ଟେଜ୍, ଏକ ଫେରେଡକ୍ସିନ୍ ଏବଂ ଏକ ସକ୍ରିୟ ସାଇଟ୍-ଧାରଣକାରୀ ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ଉପାଦାନ (ଗିବସନ୍ ଏବଂ ସୁବ୍ରମଣ୍ୟନ୍, 1984; ରେସନିକ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 1996) ନେଇ ଗଠିତ। NDO ର ଉତ୍ପ୍ରେରକ ୟୁନିଟ୍ ଏକ ବଡ଼ α ସବୟୁନିଟ୍ ଏବଂ ଏକ ଛୋଟ β ସବୟୁନିଟ୍ α3β3 ବିନ୍ୟାସରେ ସଜାଯାଇଛି। NDO ଅକ୍ସିଜେନେସର ଏକ ବଡ଼ ପରିବାର ସହିତ ଜଡିତ ଏବଂ ଏହାର α-ସବୟୁନିଟରେ ଏକ ରିସ୍କେ ସାଇଟ୍ [2Fe-2S] ଏବଂ ଏକ ମୋନୋନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ନନ୍-ହେମ୍ ଆଇରନ୍ ଥାଏ, ଯାହା NDO ର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ (ପାରାଲେସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1998)। ସାଧାରଣତଃ, ଗୋଟିଏ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଚକ୍ରରେ, ପାଇରିଡିନ୍ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଓଟାଇଡ୍ ହ୍ରାସରୁ ଦୁଇଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଏକ ରିଡକ୍ଟେଜ୍, ଏକ ଫେରେଡକ୍ସିନ୍ ଏବଂ ଏକ ରିସ୍କେ ସାଇଟ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥାନରେ Fe(II) ଆୟନକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ। ହ୍ରାସକାରୀ ସମକକ୍ଷ ଆଣବିକ ଅମ୍ଳଜାନକୁ ସକ୍ରିୟ କରେ, ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ ପାଇଁ ଏକ ପୂର୍ବ ଆବଶ୍ୟକତା (ଫେରାରୋ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2005)। ଆଜି ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, କେବଳ କିଛି NDO କୁ ବିଭିନ୍ନ ଷ୍ଟ୍ରେନରୁ ବିଶୁଦ୍ଧ ଏବଂ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରାଯାଇଛି ଏବଂ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟରେ ଜଡିତ ପଥଗୁଡ଼ିକର ଜେନେଟିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି (ରେସନିକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1996; ପାରାଲେସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1998; କାର୍ଲସନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2003)। ରିଙ୍ଗ-କ୍ଲିଭିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (ଏଣ୍ଡୋ- କିମ୍ବା ଅର୍ଥୋ-ରିଂ-କ୍ଲିଭିଂ ଏନଜାଇମ୍ ଏବଂ ଏକ୍ସୋଡିଓଲ୍- କିମ୍ବା ମେଟା-ରିଂ-କ୍ଲିଭିଂ ଏନଜାଇମ୍) ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟେଡ୍ ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକ ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଅର୍ଥୋ-ରିଂ-କ୍ଲିଭିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ହେଉଛି କ୍ୟାଟେକୋଲ୍-1,2-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍, ଯେତେବେଳେ ମେଟା-ରିଂ-କ୍ଲିଭିଂ ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ହେଉଛି କ୍ୟାଟେକୋଲ୍-2,3-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ (କୋଜିମା ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1961; ନୋଜାକି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1968)। ବିଭିନ୍ନ ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ବ୍ୟତୀତ, ସୁଗନ୍ଧିତ ଡାଇହାଇଡ୍ରୋଡାୟୋଲ୍ସ, ଆଲକୋହଲ ଏବଂ ଆଲଡିହାଇଡ୍ସର ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେସନ୍ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣକାରୀ ଭାବରେ NAD+/NADP+ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଦାୟୀ ବିଭିନ୍ନ ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେଜ୍ ମଧ୍ୟ ଅଛି, ଯାହା ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ସହିତ ଜଡିତ କିଛି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଏନଜାଇମ୍ (ଗିବସନ୍ ଏବଂ ସୁବ୍ରମଣ୍ୟନ୍, 1984; ଶ ଏବଂ ହାରାୟାମା, 1990; ଫାହଲେ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2020)।
ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ (ଏଷ୍ଟେରେଜ୍, ଆମିଡେଜ୍) ଭଳି ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱିତୀୟ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଏନଜାଇମ ଶ୍ରେଣୀ ଯାହା ଜଳ ବ୍ୟବହାର କରି ସହ-ସଂଯୋଗୀ ବନ୍ଧନକୁ ଭାଙ୍ଗିଥାଏ ଏବଂ ବ୍ୟାପକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥାଏ। ଗ୍ରାମ-ନେଗେଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁର ସଦସ୍ୟମାନଙ୍କରେ କାର୍ବାରିଲ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ ପେରିପ୍ଲାଜ୍ମ (ଟ୍ରାନ୍ସମେମ୍ବ୍ରେନ୍) ର ଉପାଦାନ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ (କାମିନି ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2018)। କାର୍ବାରିଲ୍‌ରେ ଏକ ଆମିଡ୍ ଏବଂ ଏକ ଏଷ୍ଟର ଲିଙ୍କେଜ୍ ଉଭୟ ଥାଏ; ତେଣୁ, ଏହାକୁ ଏଷ୍ଟେରେଜ୍ କିମ୍ବା ଆମିଡେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରାଯାଇ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍ ଗଠନ କରାଯାଇପାରିବ। ରାଇଜୋବିୟମ୍‌ରେ କାର୍ବାରିଲ୍‌ ରାଇଜୋବିୟମ୍‌ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍‌ AC10023 ଏବଂ ଆର୍ଥ୍ରୋବ୍ୟାକ୍ଟର ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ RC100 ଯଥାକ୍ରମେ ଏକ ଏଷ୍ଟେରେଜ୍ ଏବଂ ଆମିଡେଜ୍ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି। ଆର୍ଥ୍ରୋବ୍ୟାକ୍ଟର ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ RC100ରେ କାର୍ବାରିଲ୍‌ ମଧ୍ୟ ଏକ ଆମିଡେଜ୍ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। RC100 କାର୍ବାରିଲ, ମେଥୋମିଲ, ମେଫେନାମିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ XMC ଭଳି ଚାରୋଟି N-ମିଥାଇଲକାର୍ବାମେଟ୍ ଶ୍ରେଣୀର କୀଟନାଶକକୁ ହାଇଡ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି (ହାୟାତ୍ସୁ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2001)। ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା ଯେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ ସ୍ପେସ୍‌ରେ CH କାର୍ବାରିଲ (100% କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ) ଏବଂ 1-ନାପ୍ଥାଇଲ୍ ଆସେଟେଟ୍ (36% କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ) ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରେ, କିନ୍ତୁ 1-ନାପ୍ଥାଇଲାସେଟାମାଇଡ୍ ଉପରେ ନୁହେଁ, ଯାହା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ଏହା ଏକ ଏଷ୍ଟେରେଜ୍ (ତ୍ରିବେଦୀ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2016)।
ଜୈବରାସାୟନିକ ଅଧ୍ୟୟନ, ଏନଜାଇମ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଢାଞ୍ଚା ଏବଂ ଜେନେଟିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବନତି ଜିନ୍ ଦୁଇଟି ଇନଡୁସିବଲ୍ ନିୟାମକ ୟୁନିଟ୍ କିମ୍ବା "ଅପେରନ୍" ନେଇ ଗଠିତ: ନାହ ("ଅପ୍ଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ପଥ", ନାପଥାଲିନ୍ କୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ) ଏବଂ ସାଲ୍ ("ଡାଉନ୍ଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ପଥ", କାଟେକୋଲ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ କୁ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ରୂପାନ୍ତର କରେ)। ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ଏହାର ଆନାଲଗ୍ ପ୍ରେରକ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବେ (ଶାମସୁଜମାନ ଏବଂ ବାର୍ନସ୍ଲି, 1974)। ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ କିମ୍ବା ଜୈବ ଏସିଡ୍ ଉପସ୍ଥିତିରେ, ଅପେରାନ୍ ଦମନ କରାଯାଏ। ଚିତ୍ର 5 ନାପଥାଲିନ୍ ଅବନତିର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଜେନେଟିକ୍ ସଂଗଠନ (ଅପେରନ୍ ଆକାରରେ) ଦର୍ଶାଏ। ନାହ ଜିନ୍ (ndo/pah/dox) ର ଅନେକ ନାମିତ ପ୍ରକାର/ରୂପ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି ଏବଂ ସମସ୍ତ ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପ୍ରଜାତି (ଆବାସିଆନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2016) ମଧ୍ୟରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ରମ ହୋମୋଲୋଜି (90%) ଥିବା ଜଣାପଡିଛି। ନାପଥାଲିନ୍ ଅପଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ପଥ ଜିନ୍ ସାଧାରଣତଃ ଚିତ୍ର 5A ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ଏକ ସର୍ବସମ୍ମତି କ୍ରମରେ ବ୍ୟବସ୍ଥିତ କରାଯାଇଥିଲା। ଆଉ ଏକ ଜିନ୍, nahQ, ମଧ୍ୟ ନାପଥାଲିନ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍‌ରେ ଜଡିତ ଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଏହା ସାଧାରଣତଃ nahC ଏବଂ nahE ମଧ୍ୟରେ ଅବସ୍ଥିତ ଥିଲା, କିନ୍ତୁ ଏହାର ପ୍ରକୃତ କାର୍ଯ୍ୟ ସ୍ପଷ୍ଟ ହେବା ବାକି ଅଛି। ସେହିପରି, ନାପଥାଲିନ୍-ସମ୍ବେଦନଶୀଳ କେମୋଟାକ୍ସିସ୍ ପାଇଁ ଦାୟୀ nahY ଜିନ୍, କିଛି ସଦସ୍ୟଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ nah ଅପେରନ୍‌ର ଦୂରବର୍ତ୍ତୀ ଶେଷରେ ମିଳିଥିଲା। ରାଲଷ୍ଟୋନିଆ ସ୍ପେସ୍‌ରେ, U2 ଜିନ୍ ଏନକୋଡିଂ ଗ୍ଲୁଟାଥିଓନ୍ S-ଟ୍ରାନ୍ସଫରେଜ୍ (gsh) nahAa ଏବଂ nahAb ମଧ୍ୟରେ ଅବସ୍ଥିତ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଥିଲା କିନ୍ତୁ ନାପଥାଲିନ୍ ବ୍ୟବହାର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିନଥିଲା (Zylstra et al., 1997)।
ଚିତ୍ର 5. ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତି ମଧ୍ୟରେ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟ ସମୟରେ ପରିଲକ୍ଷିତ ଜେନେଟିକ୍ ସଂଗଠନ ଏବଂ ବିବିଧତା; (A) ଉପର ନାପଥାଲିନ୍ ପଥ, ନାପଥାଲିନ୍ ର ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ରେ ବିଭାଜନ; (B) ନିମ୍ନ ନାପଥାଲିନ୍ ପଥ, କାଟେକୋଲ୍ ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍; (C) ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥକୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍।
"ନିମ୍ନ ପଥ" (ସାଲ୍ ଅପେରନ୍) ସାଧାରଣତଃ nahGTHINLMOKJ ଧାରଣ କରିଥାଏ ଏବଂ କ୍ୟାଟେକୋଲ୍ ମେଟାରିଂ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପଥ ମାଧ୍ୟମରେ ସାଲିସାଇଲେଟ୍ ପାଇରୁଭେଟ୍ ଏବଂ ଆସେଟାଲଡିହାଇଡ୍ କୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିଥାଏ। nahG ଜିନ୍ (ସାଲିସାଇଲେଟ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଜ୍ ଏନକୋଡିଂ) ଅପେରନ୍ ର ନିକଟତମ ଶେଷ ଭାଗରେ ସଂରକ୍ଷିତ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଥିଲା (ଚିତ୍ର 5B)। ଅନ୍ୟ ନାପଥାଲିନ୍-ଡିଗ୍ରେଡିଂ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, P. putida CSV86 ରେ nah ଏବଂ ସାଲ୍ ଅପେରନ୍ ମିଳିତ ଏବଂ ବହୁତ ନିକଟତର (ପ୍ରାୟ 7.5 kb)। କିଛି ଗ୍ରାମ-ନେଗେଟିଭ୍ ଜୀବାଣୁ, ଯେପରିକି Ralstonia sp. U2, Polaromonas naphthalenivorans CJ2, ଏବଂ P. putida AK5 ରେ, ନାପଥାଲିନ୍ ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ପଥ (sgp/nag ଅପେରନ୍ ଆକାରରେ) ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ମେଟାବୋଲାଇଟ୍ ଭାବରେ ମେଟାବୋଲାଇଜ୍ ହୋଇଥାଏ। ଜିନ୍ କ୍ୟାସେଟ୍ ସାଧାରଣତଃ nagAaGHAbAcAdBFCQEDJI ରୂପରେ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଏ, ଯେଉଁଠାରେ nagR (ଏକ LysR-ପ୍ରକାର ନିୟାମକକୁ ଏନକୋଡିଂ କରିବା) ଉପର ମୁଣ୍ଡରେ ଅବସ୍ଥିତ (ଚିତ୍ର 5C)।
କାର୍ବାରିଲ୍ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍, 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାଫ୍ଥାଲିନ୍, ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍, ଏବଂ ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍ (ଚିତ୍ର 3) ର ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ମାଧ୍ୟମରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ଚକ୍ରରେ ପ୍ରବେଶ କରେ। ଜେନେଟିକ୍ ଏବଂ ମେଟାବୋଲିକ୍ ଅଧ୍ୟୟନ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଏହି ପଥକୁ "ଉପରଷ୍ଟ୍ରିମ୍" (କାରବାରିଲ୍‌ର ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ରୂପାନ୍ତର), "ମଧ୍ୟମ" (ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ରୂପାନ୍ତର), ଏବଂ "ଡାଉନଷ୍ଟ୍ରିମ୍" (ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀକୁ ରୂପାନ୍ତର) (ସିଂହ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2013) ରେ ବିଭକ୍ତ କରିବାକୁ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦିଆଯାଇଛି। C5pp (ସୁପରକଣ୍ଟିଗ୍ A, 76.3 kb) ର ଜିନୋମିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ mcbACBDEF ଜିନ୍ କାର୍ବାରିଲ୍‌କୁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ରୂପାନ୍ତର କରିବାରେ ଜଡିତ, ତା’ପରେ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ରୂପାନ୍ତର କରିବାରେ mcbIJKL, ଏବଂ mcbOQP ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ (ଫ୍ୟୁମାରେଟ୍ ଏବଂ ପାଇରୁଭେଟ୍, ତ୍ରିବେଦୀ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2016) (ଚିତ୍ର 6)।
ଏହା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଏବଂ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ସମେତ) ର ଅବନତିରେ ଜଡିତ ଏନଜାଇମ୍ ଗୁଡିକ ସମ୍ପୃକ୍ତ ଯୌଗିକ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରେରିତ ହୋଇପାରନ୍ତି ଏବଂ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ କିମ୍ବା ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ ଭଳି ସରଳ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଦ୍ୱାରା ନିରୋଧିତ ହୋଇପାରନ୍ତି (ଶିଙ୍ଗଲର, 2003; ଫାଲେ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019, 2020)। ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଏହାର ଡେରିଭେଟିଭ୍ସର ବିଭିନ୍ନ ମେଟାବୋଲିକ୍ ପଥ ମଧ୍ୟରେ, ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ଏବଂ କାର୍ବାରିଲର ନିୟାମକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ କିଛି ପରିମାଣରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି। ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ପାଇଁ, ଉପରମୁଣ୍ଡ ଏବଂ ନିମ୍ନମୁଣ୍ଡ ପଥ ଉଭୟରେ ଜିନ୍ NahR ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୁଏ, ଏକ LysR-ପ୍ରକାର ଟ୍ରାନ୍ସ-ଆକ୍ଟିଂ ପଜିଟିଭ୍ ନିୟାମକ। ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ଏହାର ପରବର୍ତ୍ତୀ ଉଚ୍ଚ-ସ୍ତରୀୟ ପ୍ରକାଶନ (ୟେନ୍ ଏବଂ ଗନସାଲସ୍, 1982) ଦ୍ୱାରା nah ଜିନ୍ ର ପ୍ରେରଣା ପାଇଁ ଏହା ଆବଶ୍ୟକ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଅଧ୍ୟୟନଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ସମନ୍ୱିତ ହୋଷ୍ଟ ଫ୍ୟାକ୍ଟର (IHF) ଏବଂ XylR (ସିଗ୍ମା 54-ନିର୍ଭରଶୀଳ ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନାଲ୍ ନିୟାମକ) ମଧ୍ୟ ନାପ୍ଥାଲିନ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ (ରାମୋସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1997) ରେ ଜିନ୍ ର ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନାଲ୍ ସକ୍ରିୟକରଣ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ କ୍ୟାଟେକଲ୍ ମେଟା-ରିଙ୍ଗ୍ ଖୋଲିବା ପଥ, ଅର୍ଥାତ୍ କ୍ୟାଟେକଲ୍ 2,3-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ର ଏନଜାଇମ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ/କିମ୍ବା ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ପ୍ରେରିତ ହୁଏ (ବାସୁ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2006)। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ କ୍ୟାଟେକଲ୍ ଅର୍ଥୋ-ରିଙ୍ଗ୍ ଖୋଲିବା ପଥ, ଅର୍ଥାତ୍ କ୍ୟାଟେକଲ୍ 1,2-ଡାଇଅକ୍ସିଜେନେଜ୍‌ର ଏନଜାଇମ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ବେଞ୍ଜୋଇକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ସିସ୍, ସିସି-ମ୍ୟୁକୋନେଟ୍‌ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ପ୍ରେରିତ ହୁଏ (ପାରସେକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1994; ଟୋଭର ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2001)।
ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ C5pp ରେ, ପାଞ୍ଚଟି ଜିନ୍, mcbG, mcbH, mcbN, mcbR ଏବଂ mcbS, କାର୍ବାରିଲ୍ ଅବକ୍ଷୟକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଦାୟୀ ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନାଲ୍ ନିୟାମକଙ୍କ LysR/TetR ପରିବାର ସହିତ ଜଡିତ ନିୟାମକଙ୍କୁ ଏନକୋଡ୍ କରନ୍ତି। ହୋମୋଲୋଗସ୍ ଜିନ୍ mcbG ବୁର୍ଖୋଲଡେରିଆ RP00725 (ତ୍ରିବେଦୀ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2016) ରେ ଫେନାନ୍ଥ୍ରିନ୍ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ସହିତ ଜଡିତ LysR-ପ୍ରକାର ନିୟାମକ PhnS (58% ଆମିନୋ ଏସିଡ୍ ପରିଚୟ) ସହିତ ସବୁଠାରୁ ନିକଟତର ହୋଇଥିବା ଦେଖାଗଲା। mcbH ଜିନ୍ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପଥ (ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌ର ଜେଣ୍ଟିସିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ରୂପାନ୍ତର) ରେ ଜଡିତ ଥିବା ଦେଖାଗଲା ଏବଂ ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଏବଂ ବର୍ଖୋଲଡେରିଆରେ LysR-ପ୍ରକାର ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନାଲ୍ ନିୟାମକ NagR/DntR/NahR ସହିତ ଜଡିତ। ଏହି ପରିବାରର ସଦସ୍ୟମାନେ ଅବକ୍ଷୟ ଜିନ୍‌ର ପ୍ରେରଣା ପାଇଁ ସାଲିସିଲିକ୍ ଏସିଡ୍‌କୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରଭାବକ ଅଣୁ ଭାବରେ ଚିହ୍ନିଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, LysR ଏବଂ TetR ପ୍ରକାରର ଟ୍ରାନ୍ସକ୍ରିପସନାଲ୍ ନିୟାମକ ସହିତ ଜଡିତ ତିନୋଟି ଜିନ୍, mcbN, mcbR ଏବଂ mcbS, ଡାଉନଷ୍ଟ୍ରିମ୍ ପାଥୱେ (ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍-ସେଣ୍ଟ୍ରାଲ୍ କାର୍ବନ ପାଥୱେ ମେଟାବୋଲାଇଟ୍ସ) ରେ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇଥିଲା।
ପ୍ରୋକାରିଓଟ୍ସରେ, ପ୍ଲାଜମିଡ୍, ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜନ୍, ପ୍ରୋଫେଜ୍, ଜିନୋମିକ୍ ଦ୍ୱୀପ ଏବଂ ସମନ୍ୱିତ ସଂଯୋଜକ ଉପାଦାନ (ICE) ମାଧ୍ୟମରେ ଭୂସମାନ୍ତର ଜିନ୍ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପ୍ରକ୍ରିୟା (ଅଧିଗ୍ରହଣ, ବିନିମୟ, କିମ୍ବା ସ୍ଥାନାନ୍ତର) ଜୀବାଣୁ ଜିନୋମରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିସିଟିର ପ୍ରମୁଖ କାରଣ, ଯାହା ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କାର୍ଯ୍ୟ/ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟର ଲାଭ କିମ୍ବା କ୍ଷତିର କାରଣ ହୋଇଥାଏ। ଏହା ଜୀବାଣୁକୁ ବିଭିନ୍ନ ପରିବେଶଗତ ପରିସ୍ଥିତି ସହିତ ଦ୍ରୁତ ଭାବରେ ଖାପ ଖୁଆଇବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଯାହା ହୋଷ୍ଟକୁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଅନୁକୂଳିତ ମେଟାବୋଲିକ୍ ସୁବିଧା ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯେପରିକି ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଅବନତି। ମେଟାବୋଲିକ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ ଡିଗ୍ରେଡେସନ୍ ଅପେରନ୍, ସେମାନଙ୍କର ନିୟାମକ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଏବଂ ଏନଜାଇମ୍ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟତାର ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଟ୍ୟୁନିଂ ମାଧ୍ୟମରେ ହାସଲ କରାଯାଏ, ଯାହା ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସରର ଅବନତିକୁ ସହଜ କରିଥାଏ (ନୋଜିରି ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2004; ଫାଲେ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019, 2020)। ନାପଥାଲିନ୍ ଅବନତି ପାଇଁ ଜିନ୍ କ୍ୟାସେଟ୍ ବିଭିନ୍ନ ଚଳମାନ ଉପାଦାନ ଯେପରିକି ପ୍ଲାଜମିଡ୍ (ସଂଯୋଜକ ଏବଂ ଅଣ-ସଂଯୋଜକ), ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜନ୍, ଜିନୋମ୍, ICE ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତିଗୁଡ଼ିକର ମିଶ୍ରଣ (ଚିତ୍ର 5) ଉପରେ ଅବସ୍ଥିତ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି। ସୁଡୋମୋନାସ୍ G7 ରେ, ପ୍ଲାଜମିଡ୍ NAH7 ର nah ଏବଂ ସାଲ୍ ଅପେରନ୍ ସମାନ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶରେ ଲିପିବଦ୍ଧ ହୋଇଛି ଏବଂ ଏକ ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜନର ଅଂଶ ଯାହା ପାଇଁ ଗତିଶୀଳତା ପାଇଁ ଟ୍ରାନ୍ସପୋସେଜ୍ Tn4653 ଆବଶ୍ୟକ କରେ (Sota et al., 2006)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ NCIB9816-4 ରେ, ଜିନ୍ କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ pDTG1 ରେ ଦୁଇଟି ଅପେରନ୍ (ପ୍ରାୟ 15 kb ବ୍ୟବଧାନରେ) ଭାବରେ ମିଳିଥିଲା ​​ଯାହା ବିପରୀତ ଦିଗରେ ଲିପିବଦ୍ଧ ହୋଇଥିଲା (ଡେନିସ୍ ଏବଂ ଜିଲ୍ଷ୍ଟ୍ରା, 2004)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପୁଟିଡା ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ AK5 ରେ, ଅଣ-କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ pAK5 ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍ ପାଥୱେ (Izmalkova et al., 2013) ମାଧ୍ୟମରେ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବନତି ପାଇଁ ଦାୟୀ ଏନଜାଇମକୁ ଏନକୋଡ୍ କରିଥାଏ। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ PMD-1 ରେ, ନାହ ଅପେରନ୍ କ୍ରୋମୋଜୋମରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଯେତେବେଳେ ସାଲ୍ ଅପେରନ୍ କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ pMWD-1 (ଜୁନିଗା ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1981) ରେ ଅବସ୍ଥିତ। ତଥାପି, ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟୁଜେରି AN10 ରେ, ସମସ୍ତ ନାପଥାଲିନ୍ ଡିଗ୍ରେଡେସନ୍ ଜିନ୍ (ନାହ ଏବଂ ସାଲ୍ ଅପେରନ୍) କ୍ରୋମୋଜୋମରେ ଅବସ୍ଥିତ ଏବଂ ଅନୁମାନ କରାଯାଏ ଯେ ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜିସନ୍, ପୁନଃସଂଯୋଗ ଏବଂ ପୁନର୍ବ୍ୟବସ୍ଥିତି ଘଟଣା ମାଧ୍ୟମରେ ନିଯୁକ୍ତି କରାଯାଇଛି (ବୋସ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2000)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ସ୍ପେସ୍ CSV86 ରେ, ନାହ ଏବଂ ସାଲ୍ ଅପେରନ୍ ICE (ICECSV86) ଆକାରରେ ଜିନୋମରେ ଅବସ୍ଥିତ। ଏହି ଗଠନଟି tRNAGly ଦ୍ୱାରା ସୁରକ୍ଷିତ ଏବଂ ତା’ପରେ ପୁନଃସଂଯୋଗ/ସଂଲଗ୍ନ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକ (attR ଏବଂ attL) ଏବଂ tRNAGly ର ଉଭୟ ପ୍ରାନ୍ତରେ ଅବସ୍ଥିତ ଏକ ଫେଜ୍-ପରି ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଜ୍ ସୂଚିତ କରୁଥିବା ସିଧାସଳଖ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଦ୍ୱାରା ସୁରକ୍ଷିତ, ତେଣୁ ଏହା ICEclc ଉପାଦାନ ସହିତ ଗଠନମୂଳକ ଭାବରେ ସମାନ (କ୍ଲୋରୋକାଟେଚୋଲ୍ ଅବନତି ପାଇଁ Pseudomonas knackmusii ରେ ICEclcB13)। ଏହା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ICE ରେ ଜିନ୍ ଅତ୍ୟନ୍ତ କମ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଆବୃତ୍ତି (10-8) ସହିତ ସଂଯୋଜନ ଦ୍ୱାରା ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରିବ, ଏହା ଦ୍ଵାରା ଗ୍ରହଣକାରୀଙ୍କୁ ଅବନତି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ (ବାସୁ ଏବଂ ଫାଲେ, 2008; ଫାଲେ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2019)।
କାର୍ବାରିଲ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ଦାୟୀ ଅଧିକାଂଶ ଜିନ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ ଉପରେ ଅବସ୍ଥିତ। ଆର୍ଥ୍ରୋବ୍ୟାକ୍ଟର sp. RC100 ରେ ତିନୋଟି ପ୍ଲାଜମିଡ୍ (pRC1, pRC2 ଏବଂ pRC300) ଥାଏ ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ ଦୁଇଟି କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍, pRC1 ଏବଂ pRC2, କାର୍ବାରିଲକୁ ଜେଣ୍ଟିସେଟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରୁଥିବା ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ ଏନକୋଡ୍ କରନ୍ତି। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଜେଣ୍ଟିସେଟ୍‌କୁ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ମେଟାବୋଲାଇଟ୍‌କୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାରେ ସାମିଲ ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକ କ୍ରୋମୋଜୋମରେ ଅବସ୍ଥିତ (ହାୟାତ୍ସୁ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1999)। ରାଇଜୋବିୟମ୍ ପ୍ରଜାତି ଜୀବାଣୁ। କାର୍ବାରିଲକୁ 1-ନାପ୍ଥୋଲରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ AC100 ପ୍ଲାଜମିଡ୍ pAC200 ଧାରଣ କରେ, ଯାହା ସନ୍ନିବେଶ ଉପାଦାନ ପରି କ୍ରମ (istA ଏବଂ istB) ଦ୍ୱାରା ଘେରି ରହିଥିବା Tnceh ଟ୍ରାନ୍ସପୋଜନର ଅଂଶ ଭାବରେ CEhA ଜିନ୍ ଏନକୋଡିଂ CH ବହନ କରେ (ହାଶିମୋଟୋ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2002)। ସ୍ଫିଙ୍ଗୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ CF06 ରେ, ପାଞ୍ଚଟି ପ୍ଲାଜମିଡ୍ ରେ କାର୍ବାରିଲ୍ ଡିଗ୍ରେଡେସନ୍ ଜିନ୍ ଥିବା ବିଶ୍ୱାସ କରାଯାଏ: pCF01, pCF02, pCF03, pCF04, ଏବଂ pCF05। ଏହି ପ୍ଲାଜମିଡ୍‌ଗୁଡ଼ିକର DNA ହୋମୋଲୋଜି ଅଧିକ, ଯାହା ଏକ ଜିନ୍ ଡୁପ୍ଲିକେସନ୍ ଘଟଣାର ଅସ୍ତିତ୍ୱକୁ ସୂଚିତ କରେ (ଫେଙ୍ଗ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1997)। ଦୁଇଟି ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପ୍ରଜାତିରେ ଗଠିତ ଏକ କାର୍ବାରିଲ୍-ଡିଗ୍ରେଡିଂ ସିମ୍ବିଆଣ୍ଟରେ, ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ 50581 ରେ mcd କାର୍ବାରିଲ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ ଜିନ୍ ଏନକୋଡିଂ କରୁଥିବା ଏକ କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ pCD1 (50 kb) ଥାଏ, ଯେତେବେଳେ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ 50552 ରେ ଥିବା କଞ୍ଜୁଗେଟିଭ୍ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ ଏକ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍-ଡିଗ୍ରେଡିଂ ଏନଜାଇମ୍ (ଚାପାଲାମାଡୁଗୁ ଏବଂ ଚୌଧୁରୀ, 1991) ଏନକୋଡ୍ କରିଥାଏ। ଆକ୍ରୋମୋବ୍ୟାକ୍ଟର ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ WM111 ରେ, mcd ଫୁରାଡାନ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍ ଜିନ୍ 100 kb ପ୍ଲାଜମିଡ୍ (pPDL11) ରେ ଅବସ୍ଥିତ। ଏହି ଜିନ୍ ବିଭିନ୍ନ ଭୌଗୋଳିକ ଅଞ୍ଚଳର ବିଭିନ୍ନ ଜୀବାଣୁରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ (100, 105, 115 କିମ୍ବା 124 kb) ରେ ଉପସ୍ଥିତ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି (ପାରେଖ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1995)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ସ୍ପେସ୍. C5pp ରେ, କାର୍ବାରିଲ୍ ଅବନତି ପାଇଁ ଦାୟୀ ସମସ୍ତ ଜିନ୍ 76.3 kb କ୍ରମରେ ବିସ୍ତାରିତ ଏକ ଜିନୋମରେ ଅବସ୍ଥିତ (ତ୍ରିବେଦୀ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2016)। ଜିନୋମ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ (6.15 Mb) 42 MGEs ଏବଂ 36 GEIs ର ଉପସ୍ଥିତି ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ 17 MGEs ହାରାହାରି ଅସମମିତ G+C ବିଷୟବସ୍ତୁ (54-60 mol%) ସହିତ ସୁପରକଣ୍ଟିଗ୍ A (76.3 kb) ରେ ଅବସ୍ଥିତ ଥିଲା, ଯାହା ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଭୂସମାନ୍ତର ଜିନ୍ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଘଟଣାଗୁଡ଼ିକୁ ସୂଚାଇଥାଏ (ତ୍ରିବେଦୀ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2016)। ପି. ପୁଟିଡା XWY-1 କାର୍ବାରିଲ-ଅପମାନକାରୀ ଜିନ୍‌ର ସମାନ ବ୍ୟବସ୍ଥା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, କିନ୍ତୁ ଏହି ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ଏକ ପ୍ଲାଜମିଡ୍ ଉପରେ ଅବସ୍ଥିତ (ଝୁ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2019)।
ଜୈବରାସାୟନିକ ଏବଂ ଜିନୋମିକ୍ ସ୍ତରରେ ମେଟାବୋଲିକ୍ ଦକ୍ଷତା ବ୍ୟତୀତ, ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବମାନେ କେମୋଟାକ୍ସିସ୍, କୋଷ ପୃଷ୍ଠ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଗୁଣ, ଅଂଶୀକରଣ, ଅଗ୍ରାଧିକାର ଉପଯୋଗ, ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ଉତ୍ପାଦନ, ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଗୁଣ କିମ୍ବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଦୂଷିତ ପରିବେଶରେ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକଗୁଡ଼ିକୁ ଅଧିକ ଦକ୍ଷତାର ସହିତ ବିପାକ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ (ଚିତ୍ର 7)।
ଚିତ୍ର 7. ବିଦେଶୀ ପ୍ରଦୂଷକ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଦକ୍ଷ ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ-ଅପମାନକାରୀ ଜୀବାଣୁର ବିଭିନ୍ନ କୋଷୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ରଣନୀତି।
ବିଷମ ପ୍ରଦୂଷିତ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ ଜୈବ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ଅବକ୍ଷୟକୁ ବୃଦ୍ଧି କରୁଥିବା କାରକ ଭାବରେ କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। (2002) ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ sp. G7 ରୁ ନାପଥାଲିନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କେମୋଟାକ୍ସିସ୍ ଜଳୀୟ ପ୍ରଣାଳୀରେ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟର ହାରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିଛି। ଜଙ୍ଗଲୀ ପ୍ରକାରର ଷ୍ଟ୍ରେନ G7 କେମୋଟାକ୍ସିସ୍-ଅଭାବୀ ମ୍ୟୁଟାଣ୍ଟ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ ଅପେକ୍ଷା ନାପଥାଲିନ୍କୁ ବହୁତ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଅବକ୍ଷୟ କରିଛି। NahY ପ୍ରୋଟିନ୍ (ମେମ୍ବ୍ରେନ୍ ଟୋପୋଲୋଜି ସହିତ 538 ଆମିନୋ ଏସିଡ୍) NAH7 ପ୍ଲାଜମିଡ୍ ଉପରେ ମେଟାକ୍ଲେଭେଜ୍ ପାଥୱେ ଜିନ୍ ସହିତ ସହ-ଲିପି ହୋଇଥିବା ଦେଖାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ କେମୋଟାକ୍ସିସ୍ ଟ୍ରାନ୍ସଡ୍ୟୁସରଗୁଡ଼ିକ ପରି, ଏହି ପ୍ରୋଟିନ୍ ନାପଥାଲିନ୍ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ଏକ କେମୋରେସେପ୍ଟର ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଥିଲା (Grimm and Harwood 1997)। ହାନ୍ସେଲ ଏଟ୍ ଅଲ୍ (2009) ଦ୍ୱାରା ଅନ୍ୟ ଏକ ଅଧ୍ୟୟନ ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ପ୍ରୋଟିନ୍ କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍, କିନ୍ତୁ ଏହାର ଅବକ୍ଷୟ ହାର ଅଧିକ। (୨୦୧୧) ଗ୍ୟାସୀୟ ନାପଥାଲିନ ପ୍ରତି ସୁଡୋମୋନାସ୍ (ପି. ପୁଟିଡା) ର ଏକ କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ, ଯେଉଁଠାରେ ଗ୍ୟାସ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରସାରଣ ଫଳରେ କୋଷଗୁଡ଼ିକୁ ନାପଥାଲିନର ଏକ ସ୍ଥିର ପ୍ରବାହ ହୋଇଥିଲା, ଯାହା କୋଷଗୁଡ଼ିକର କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିଥିଲା। ଗବେଷକମାନେ ଏହି କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍ ଆଚରଣକୁ ବ୍ୟବହାର କରି ଜୀବାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଇଞ୍ଜିନିୟର କରିଥିଲେ ଯାହା ଅବକ୍ଷୟର ହାରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବ। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ କେମୋସେନ୍ସରୀ ପଥଗୁଡ଼ିକ କୋଷ ବିଭାଜନ, କୋଷ ଚକ୍ର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ବାୟୋଫିଲ୍ମ ଗଠନ ଭଳି ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କୋଷୀୟ କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ମଧ୍ୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିଥାଏ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଅବକ୍ଷୟର ହାରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥାଏ। ତଥାପି, ଦକ୍ଷ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ଏହି ଗୁଣ (କେମୋଟାକ୍ସିସ୍) ବ୍ୟବହାର କରିବା ଅନେକ ବାଧା ଦ୍ୱାରା ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ। ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରତିବନ୍ଧକଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି: (କ) ବିଭିନ୍ନ ପାରାଲୋଗସ୍ ରିସେପ୍ଟରମାନେ ସମାନ ଯୌଗିକ/ଲିଗାଣ୍ଡକୁ ଚିହ୍ନିଥାନ୍ତି; (ଖ) ବିକଳ୍ପ ରିସେପ୍ଟରର ଅସ୍ତିତ୍ୱ, ଅର୍ଥାତ୍, ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଟ୍ରୋପିଜିମ୍; (ଗ) ସମାନ ରିସେପ୍ଟର ପରିବାରର ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ଡୋମେନରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କ୍ରମ ପାର୍ଥକ୍ୟ; ଏବଂ (ଘ) ପ୍ରମୁଖ ଜୀବାଣୁ ସେନ୍ସର ପ୍ରୋଟିନ ବିଷୟରେ ସୂଚନାର ଅଭାବ (ଓର୍ଟେଗା ଏଟ୍ ଅଲ୍., ୨୦୧୭; ମାର୍ଟିନ୍-ମୋରା ଏଟ୍ ଅଲ୍., ୨୦୧୮)। କେତେକ ସମୟରେ, ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନର ଜୈବିକ ଅବକ୍ଷୟ ଏକାଧିକ ମେଟାବୋଲାଇଟ୍ସ/ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଉତ୍ପାଦ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ଜୀବାଣୁର ଗୋଟିଏ ଗୋଷ୍ଠୀ ପାଇଁ କେମୋଟାକ୍ଟିକ୍ ହୋଇପାରେ କିନ୍ତୁ ଅନ୍ୟମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଘୃଣ୍ୟ ହୋଇପାରେ, ଯାହା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଆହୁରି ଜଟିଳ କରିଥାଏ। ରାସାୟନିକ ରିସେପ୍ଟର ସହିତ ଲିଗାଣ୍ଡ (ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ) ର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ ପୁଟିଡା ଏବଂ ଏସଚେରିଚିଆ କୋଲାଇର ସେନ୍ସର ଏବଂ ସିଗନାଲିଂ ଡୋମେନଗୁଡ଼ିକୁ ଫ୍ୟୁଜ କରି ହାଇବ୍ରିଡ୍ ସେନ୍ସର ପ୍ରୋଟିନ୍ (PcaY, McfR, ଏବଂ NahY) ନିର୍ମାଣ କରିଥିଲୁ, ଯାହା ଯଥାକ୍ରମେ ସୁଗନ୍ଧିତ ଏସିଡ୍, TCA ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଏବଂ ନାପଥାଲିନ୍ ପାଇଁ ରିସେପ୍ଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିଥାଏ (Luu et al., 2019)।
ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପଲିସାଇକ୍ଲିକ୍ ଆରୋମାଟିକ୍ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (PAHs) ର ପ୍ରଭାବରେ, ଜୀବାଣୁ ପରଦା ଗଠନ ଏବଂ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କର ଅଖଣ୍ଡତାରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟେ। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ନାପଥାଲିନ୍ ଜଳଫୋବିକ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଆସିଲ୍ ଶୃଙ୍ଖଳର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରେ ହସ୍ତକ୍ଷେପ କରେ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ପରଦା ଫୁଲିଯାଏ ଏବଂ ତରଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ (ସିକେମା ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1995)। ଏହି କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବକୁ ପ୍ରତିହତ କରିବା ପାଇଁ, ଜୀବାଣୁ ଆଇସୋ/ଆଣ୍ଟିସୋ ବ୍ରାଞ୍ଚେଡ୍-ଚେନ୍ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଅନୁପାତ ଏବଂ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍ ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ଏବଂ ସିସ୍-ଅନସାଚୁରେଟେଡ୍ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍ କୁ ସମ୍ପୃକ୍ତ ଟ୍ରାନ୍ସ-ଆଇସୋମର୍ (ହାଇପିପର୍ ଏବଂ ଡି ବଣ୍ଟ, 1994) ରେ ଆଇସୋମରାଇଜ୍ କରି ଝିଲ୍ଲୀ ପରଦାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରନ୍ତି। ନାପଥାଲିନ୍ ଚିକିତ୍ସାରେ ଚାଷ କରାଯାଇଥିବା ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟୁଜେରିରେ, ସଂତୃପ୍ତରୁ ଅସନ୍ତୁଚିତ ଫ୍ୟାଟି ଏସିଡ୍ ଅନୁପାତ 1.1 ରୁ 2.1 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯେତେବେଳେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ JS150 ରେ ଏହି ଅନୁପାତ 7.5 ରୁ 12.0 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା (ମରୋଜିକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2004)। ନାପଥାଲିନ୍ ଉପରେ ବଢ଼ିବା ସମୟରେ, ଆକ୍ରୋମୋବ୍ୟାକ୍ଟର KAs 3-5 କୋଷଗୁଡ଼ିକ ନାପଥାଲିନ୍ ସ୍ଫଟିକ ଚାରିପାଖରେ କୋଷ ଏକତ୍ରୀକରଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ ଏବଂ କୋଷ ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜରେ ହ୍ରାସ (-22.5 ରୁ -2.5 mV) ସହିତ ସାଇଟୋପ୍ଲାଜମିକ୍ ଘନୀଭୂତକରଣ ଏବଂ ଭାକ୍ୟୁଲାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ, ଯାହା କୋଷ ଗଠନ ଏବଂ କୋଷ ପୃଷ୍ଠ ଗୁଣରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୂଚାଇଥାଏ (ମହାପାତ୍ର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2019)। ଯଦିଓ କୋଷୀୟ/ପୃଷ୍ଠ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକ ସୁଗନ୍ଧିତ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ଉତ୍ତମ ଗ୍ରହଣ ସହିତ ସିଧାସଳଖ ଜଡିତ, ପ୍ରାସଙ୍ଗିକ ଜୈବ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ରଣନୀତିଗୁଡ଼ିକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇ ନାହିଁ। ଜୈବିକ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ କୋଷ ଆକୃତିର ହେରଫେର ବହୁତ କମ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି (ଭୋଲ୍କେ ଏବଂ ନିକେଲ୍, 2018)। କୋଷ ବିଭାଜନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବିଲୋପ କୋଷ ଆକୃତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଥାଏ। କୋଷ ବିଭାଜନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବିଲୋପ କୋଷ ଆକୃତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଥାଏ। ବାସିଲସ୍ ସବଟିଲିସ୍‌ରେ, କୋଷ ସେପ୍ଟମ୍ ପ୍ରୋଟିନ୍ SepF ସେପ୍ଟମ୍ ଗଠନରେ ଜଡିତ ଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି ଏବଂ କୋଷ ବିଭାଜନର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ, କିନ୍ତୁ ଏହା ଏକ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ ଜିନ୍ ନୁହେଁ। ବାସିଲସ୍ ସବଟିଲିସ୍‌ରେ ପେପ୍ଟାଇଡ୍ ଗ୍ଲାଇକାନ୍ ହାଇଡ୍ରୋଲେଜ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ଏନକୋଡିଂ କରୁଥିବା ଜିନ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବିଲୋପ ଫଳରେ କୋଷ ଦୀର୍ଘତା, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଉନ୍ନତ ଏନଜାଇମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷମତା (କୁଇ ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2018) ହୋଇଥିଲା।
ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ C5pp ଏବଂ C7 (କାମିନି ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2018) ର ଦକ୍ଷ ଅବନତି ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ କାର୍ବାରିଲ୍ ଅବନତି ପଥକୁ ଅଂଶୀକରଣ କରିବା ପ୍ରସ୍ତାବ ଦିଆଯାଇଛି। ଏହା ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଯେ କାର୍ବାରିଲ୍ ବାହ୍ୟ ଝିଲ୍ଲୀ ସେପ୍ଟମ୍ ଏବଂ/ଅଥବା ବିସ୍ତାରିତ ପୋରିନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପେରିପ୍ଲାଜମିକ୍ ସ୍ଥାନକୁ ପରିବହନ କରାଯାଏ। CH ହେଉଛି ଏକ ପେରିପ୍ଲାଜମିକ୍ ଏନଜାଇମ୍ ଯାହା କାର୍ବାରିଲ୍ ର ଜଳବିଲିସିସ୍ କୁ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍ କୁ ଉତ୍ପ୍ରେରିତ କରେ, ଯାହା ଅଧିକ ସ୍ଥିର, ଅଧିକ ଜଳଫୋବିକ୍ ଏବଂ ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତ। CH ପେରିପ୍ଲାଜମ୍ ରେ ସ୍ଥାନୀୟକୃତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ କାର୍ବାରିଲ୍ ପାଇଁ ଏକ କମ୍ ଆକର୍ଷକତା ଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍ ଗଠନକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିଥାଏ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଏହାର ଜମାକୁ ରୋକିଥାଏ ଏବଂ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରତି ଏହାର ବିଷାକ୍ତତାକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ (କାମିନି ଏଟ୍ ଅଲ୍, 2018)। ପରିଣାମସ୍ୱରୂପ 1-ନାପ୍ଥୋଲ୍ ବିଭାଜନ ଏବଂ/ଅଥବା ବିସ୍ତାର ଦ୍ୱାରା ଭିତର ଝିଲ୍ଲୀ ପାର ସାଇଟୋପ୍ଲାଜମ୍ ରେ ପରିବହନ କରାଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ କାର୍ବନ ପଥ ମଧ୍ୟରେ ଅଧିକ ମେଟାବୋଲିଜିମ୍ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ଆଫିନିଟି ଏଞ୍ଜାଇମ୍ 1NH ଦ୍ୱାରା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ ହୋଇ 1,2-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିନାପ୍ଥାଲିନ୍ କୁ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେଟ୍ କରାଯାଏ।
ଯଦିଓ ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବମାନଙ୍କର ଜେନୋବାୟୋଟିକ୍ କାର୍ବନ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଜେନେଟିକ୍ ଏବଂ ମେଟାବୋଲିକ୍ କ୍ଷମତା ଅଛି, ସେମାନଙ୍କର ବ୍ୟବହାରର ପଦାନୁକ୍ରମିକ ଗଠନ (ଅର୍ଥାତ୍, ଜଟିଳ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଅପେକ୍ଷା ସରଳ ବ୍ୟବହାରକୁ ପସନ୍ଦ) ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ। ସରଳ କାର୍ବନ ଉତ୍ସର ଉପସ୍ଥିତି ଏବଂ ବ୍ୟବହାର ଜିନ୍ ଏନକୋଡିଂ ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକୁ ନିମ୍ନଗାମୀ କରେ ଯାହା PAHs ପରି ଜଟିଳ/ଅଣ-ପସନ୍ଦ କାର୍ବନ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକୁ ହ୍ରାସ କରେ। ଏକ ଭଲ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଉଦାହରଣ ହେଉଛି ଯେ ଯେତେବେଳେ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ଏବଂ ଲାକ୍ଟୋଜ୍ Escherichia coli କୁ ମିଳିତ ଭାବରେ ଖୁଆଯାଏ, ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ଲାକ୍ଟୋଜ୍ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଦକ୍ଷତାର ସହିତ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ (Jacob and Monod, 1965)। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର PAHs ଏବଂ ଜେନୋବାୟୋଟିକ୍ ଯୌଗିକକୁ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି। ସୁଡୋମୋନାସ୍ ରେ କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ବ୍ୟବହାରର ପଦାନୁକ୍ରମ ହେଉଛି ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ > ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ > ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକ (ହାଇଲେମନ୍ ଏବଂ ଫିବ୍ସ, 1972; କୋଲିଅର୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1996)। ତଥାପି, ଏକ ବ୍ୟତିକ୍ରମ ଅଛି। ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, ସୁଡୋମୋନାସ୍ sp. CSV86 ଏକ ଅନନ୍ୟ ପଦାନୁକ୍ରମିକ ଗଠନ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ ଯାହା ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ବଦଳରେ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ (ବେଞ୍ଜୋଇକ୍ ଏସିଡ୍, ନାପ୍ଥାଲିନ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ବ୍ୟବହାର କରେ ଏବଂ ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ ସହିତ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନକୁ ସହ-ବିପାକ କରେ (ବାସୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2006)। ଏହି ଜୀବାଣୁରେ, ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନର ଅବକ୍ଷୟ ଏବଂ ପରିବହନ ପାଇଁ ଜିନ୍ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ କିମ୍ବା ଜୈବିକ ଏସିଡ୍ ଭଳି ଦ୍ୱିତୀୟ କାର୍ବନ ଉତ୍ସର ଉପସ୍ଥିତିରେ ମଧ୍ୟ ନିମ୍ନନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୁଏ ନାହିଁ। ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ଏବଂ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ମାଧ୍ୟମରେ ବଢ଼ିବା ସମୟରେ, ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ପରିବହନ ଏବଂ ବିପାକ ପାଇଁ ଜିନ୍ ନିମ୍ନନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇଥିଲା, ପ୍ରଥମ ଲଗ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ଲଗ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା (ବାସୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2006; ଚୌଧୁରୀ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2017)। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଜୈବିକ ଏସିଡ୍‌ର ଉପସ୍ଥିତି ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ମେଟାବୋଲିଜିମର ପ୍ରକାଶନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିନଥିଲା, ତେଣୁ ଏହି ଜୀବାଣୁ ଜୈବିକ ଅବକ୍ଷୟ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରାର୍ଥୀ ଷ୍ଟ୍ରେନ ହେବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି (ଫାଲେ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ, 2020)।
ଏହା ଜଣାଶୁଣା ଯେ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ଜୈବପରିବର୍ତ୍ତନ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ ଚାପ ଏବଂ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କରେ ଆଣ୍ଟିଅକ୍ସିଡେଣ୍ଟ ଏନଜାଇମର ଉପନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ସ୍ଥିର ପର୍ଯ୍ୟାୟ କୋଷ ଏବଂ ବିଷାକ୍ତ ଯୌଗିକ ଉପସ୍ଥିତିରେ ଅଦକ୍ଷ ନାପଥାଲିନ୍ ଜୈବବିକ୍ଷୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) ଗଠନକୁ ନେଇଥାଏ (କାଙ୍ଗ ଏଟ ଅଲ୍. 2006)। ଯେହେତୁ ନାପଥାଲିନ୍-ଅପମାନକାରୀ ଏନଜାଇମଗୁଡ଼ିକରେ ଲୁହା-ସଲଫର କ୍ଲଷ୍ଟର ଥାଏ, ଅକ୍ସିଡେଟିଭ ଚାପ ଅଧୀନରେ, ହେମରେ ଥିବା ଲୁହା ଏବଂ ଲୁହା-ସଲଫର ପ୍ରୋଟିନ ଅକ୍ସିଡେଟାଇଜ୍ ହେବ, ଯାହା ପ୍ରୋଟିନ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ଆଡ଼କୁ ନେଇଥାଏ। ଫେରେଡକ୍ସିନ୍-NADP+ ରିଡକ୍ଟେଜ୍ (Fpr), ସୁପରଅକ୍ସାଇଡ୍ ଡିସମ୍ୟୁଟେଜ୍ (SOD) ସହିତ, NADP+/NADPH ଏବଂ ଫେରେଡକ୍ସିନ୍ କିମ୍ବା ଫ୍ଲାଭୋଡକ୍ସିନ୍ ର ଦୁଇଟି ଅଣୁ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରତିବର୍ତ୍ତନୀୟ ରେଡକ୍ସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟସ୍ଥତା କରେ, ଏହାଦ୍ୱାରା ROS କୁ ସ୍କାଭେଞ୍ଜ କରେ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ ଚାପ ଅଧୀନରେ ଲୁହା-ସଲଫର କେନ୍ଦ୍ରକୁ ପୁନରୁଦ୍ଧାର କରେ (Li ଏଟ ଅଲ୍. 2006)। ଏହା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ସୁଡୋମୋନାସରେ Fpr ଏବଂ SodA (SOD) ଉଭୟ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ ଚାପ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରେରିତ ହୋଇପାରେ, ଏବଂ ନାପଥାଲିନ-ଯୋଜିତ ପରିସ୍ଥିତିରେ ବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ ଚାରୋଟି ସୁଡୋମୋନାସ ଷ୍ଟ୍ରେନ (O1, W1, As1, ଏବଂ G1) ରେ SOD ଏବଂ କାଟାଲେଜ୍ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା (କାଙ୍ଗ ଏଟ ଅଲ୍., 2006)। ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଆସ୍କର୍ବିକ୍ ଏସିଡ୍ କିମ୍ବା ଫେରସ୍ ଆଇରନ୍ (Fe2+) ପରି ଆଣ୍ଟିଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟର ଯୋଗ ନାପଥାଲିନର ବୃଦ୍ଧି ହାରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ। ଯେତେବେଳେ ରୋଡୋକୋକସ୍ ଏରିଥ୍ରୋପୋଲିସ୍ ନାପଥାଲିନ ମାଧ୍ୟମରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ସେତେବେଳେ ସୋଡାଏ (Fe/Mn ସୁପରଅକ୍ସାଇଡ୍ ଡିସମ୍ୟୁଟେଜ୍), ସୋଡସି (Cu/Zn ସୁପରଅକ୍ସାଇଡ୍ ଡିସମ୍ୟୁଟେଜ୍), ଏବଂ ରିକଏ ସମେତ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ ଚାପ-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ସାଇଟୋକ୍ରୋମ୍ P450 ଜିନର ପ୍ରତିଲିପି ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା (ସାଜିକିନ୍ ଏଟ ଅଲ୍., 2019)। ନାଫଥାଲିନରେ ସଂଶ୍ଳିଷ୍ଟ ସୁଡୋମୋନାସ୍ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ତୁଳନାତ୍ମକ ପରିମାଣାତ୍ମକ ପ୍ରୋଟିଓମିକ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଚାପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସହିତ ଜଡିତ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୋଟିନର ଅପରେଗୁଲେସନ୍ ହେଉଛି ଚାପ ମୁକାବିଲା କରିବାର ଏକ ରଣନୀତି (ହର୍ବଷ୍ଟ ଏଟ୍ ଅଲ୍, ୨୦୧୩)।
ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବମାନେ ଜଳଫୋବିକ୍ କାର୍ବନ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟ ଅଧୀନରେ ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ଉତ୍ପାଦନ କରୁଥିବା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି। ଏହି ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ଆମ୍ଫିଫିଲିକ୍ ପୃଷ୍ଠ ସକ୍ରିୟ ଯୌଗିକ ଯାହା ତେଲ-ପାଣି କିମ୍ବା ବାୟୁ-ପାଣି ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ସମଷ୍ଟି ଗଠନ କରିପାରେ। ଏହା ଛଦ୍ମ-ଦ୍ରବଣୀକରଣକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ ଏବଂ ସୁଗନ୍ଧିତ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନର ଶୋଷଣକୁ ସହଜ କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଦକ୍ଷ ଜୈବ ଅବନତି ହୁଏ (ରହମାନ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2002)। ଏହି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ଯୋଗୁଁ, ବିଭିନ୍ନ ଶିଳ୍ପରେ ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଜୀବାଣୁ ସଂସ୍କୃତିରେ ରାସାୟନିକ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟ କିମ୍ବା ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକର ଯୋଗ ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ ଅବନତିର ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ହାରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ। ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ, ସ୍ୟୁଡୋମୋନାସ୍ ଏରୁଗିନୋସା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ରହମନୋଲିପିଡ୍ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରାଯାଇଛି (ହିସାତ୍ସୁକା ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1971; ରହମାନ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2002)। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଅନ୍ୟ ପ୍ରକାରର ବାୟୋସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ମଧ୍ୟରେ ଲିପୋପେପ୍ଟାଇଡ୍ସ (ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସରୁ ମ୍ୟୁସିନ୍), ଇମଲସିଫାୟାର ୩୭୮ (ସୁଡୋମୋନାସ୍ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସରୁ) (ରୋଜେନବର୍ଗ ଏବଂ ରନ୍, ୧୯୯୯), ରୋଡୋକୋକସ୍ (ରାମଡାହଲ୍, ୧୯୮୫) ରୁ ଟ୍ରେହାଲୋଜ୍ ଡିସାକାରାଇଡ୍ ଲିପିଡ୍, ବାସିଲସ୍ (ସରସ୍ୱତୀ ଏବଂ ହାଲବର୍ଗ, ୨୦୦୨) ରୁ ଲିକେନିନ୍, ଏବଂ ବାସିଲସ୍ ସବଟିଲିସ୍ (ସିଗମଣ୍ଡ ଏବଂ ୱାଗନର, ୧୯୯୧) ଏବଂ ବାସିଲସ୍ ଆମିଲୋଲିକ୍ଫେସିଏନ୍ସ୍ (ଝି ଏଟ୍ ଅଲ୍, ୨୦୧୭) ରୁ ସାର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ଶକ୍ତିଶାଳୀ ସାର୍ଫାକ୍ଟଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକ ପୃଷ୍ଠ ଟେନସନ୍ କୁ ୭୨ ଡାଇନ୍ / ସେମି ରୁ ୩୦ ଡାଇନ୍ / ସେମି ରୁ କମ୍ କରି ଦେଖାଇଛନ୍ତି, ଯାହା ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନକୁ ଭଲ ଭାବରେ ଅବଶୋଷଣ କରିଥାଏ। ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ ନାପଥାଲିନ୍ ଏବଂ ମିଥାଇଲନାପଥାଲିନ୍ ମିଡିଆରେ ଚାଷ କଲେ ସୁଡୋମୋନାସ୍, ବାସିଲସ୍, ରୋଡୋକୋକସ୍, ବର୍ଖୋଲଡେରିଆ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଜୀବାଣୁ ପ୍ରଜାତି ବିଭିନ୍ନ ରହମନୋଲିପିଡ୍ ଏବଂ ଗ୍ଲାଇକୋଲିପିଡ୍-ଆଧାରିତ ବାୟୋସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବେ (କାଙ୍ଗା ଏଟ୍ ଆଲ୍., 1997; ପୁଣ୍ଟସ୍ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 2005)। ନାପଥାଇକ୍ ଏସିଡ୍ (ଫେଲ୍ ଏଟ୍ ଆଲ୍., 1995) ଭଳି ସୁଗନ୍ଧିତ ଯୌଗିକରେ ଚାଷ କଲେ ସୁଡୋମୋନାସ୍ ମାଲ୍ଟୋଫିଲିଆ CSV89 ବାହ୍ୟକୋଷୀୟ ବାୟୋସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ବାୟୋସର୍-Pm ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ। ବାୟୋସର୍-Pm ଗଠନର ଗତିବିଧି ଦର୍ଶାଇଥିଲା ଯେ ଏହାର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ଏକ ବୃଦ୍ଧି- ଏବଂ pH-ନିର୍ଭରଶୀଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା। ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ନିରପେକ୍ଷ pH ରେ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ବାୟୋସର୍-Pm ପରିମାଣ pH 8.5 ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଥିଲା। pH 8.5 ରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିବା କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ଜଳଫୋବିକ୍ ଥିଲେ ଏବଂ pH 7.0 ରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିବା କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଅପେକ୍ଷା ସୁଗନ୍ଧିତ ଏବଂ ଆଲିଫାଟିକ୍ ଯୌଗିକ ପାଇଁ ଅଧିକ ଆକର୍ଷକ ଥିଲେ। ରୋଡୋକୋକସ୍ spp ରେ N6, ଅଧିକ କାର୍ବନରୁ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ (C:N) ଅନୁପାତ ଏବଂ ଲୁହା ସୀମା ହେଉଛି ବାହ୍ୟକୋଷୀୟ ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ପରିସ୍ଥିତି (ମୁତାଲିକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2008)। ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ ଏବଂ କିଣ୍ବନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି ଜୈବ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟଣ୍ଟ (ସରଫ୍ୟାକ୍ଟିନ) ର ଜୈବ ସଂଶ୍ଳେଷଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାକୁ ପ୍ରୟାସ କରାଯାଇଛି। ତଥାପି, ସଂସ୍କୃତି ମାଧ୍ୟମରେ ସଫାକ୍ଟଣ୍ଟର ଟାଇଟର କମ୍ (1.0 ଗ୍ରାମ/ଲି), ଯାହା ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ସୃଷ୍ଟି କରେ (ଜିଆଓ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2017; ଉ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019)। ତେଣୁ, ଏହାର ଜୈବ ସଂଶ୍ଳେଷଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଜେନେଟିକ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ତଥାପି, ଓପେରନର ବଡ଼ ଆକାର (∼25 kb) ଏବଂ କୋରମ ସେନ୍ସିଂ ସିଷ୍ଟମର ଜଟିଳ ଜୈବ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଯୋଗୁଁ ଏହାର ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ କଷ୍ଟକର (ଜିଆଓ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2017; ଉ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 2019)। ବ୍ୟାସିଲସ୍ ଜୀବାଣୁରେ ଅନେକ ଜେନେଟିକ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରାଯାଇଛି, ଯାହା ମୁଖ୍ୟତଃ ପ୍ରମୋଟର (srfA operon) କୁ ବଦଳାଇ ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟିନ୍ ଉତ୍ପାଦନ ବୃଦ୍ଧି କରିବା, ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟିନ୍ ରପ୍ତାନି ପ୍ରୋଟିନ୍ YerP ଏବଂ ନିୟାମକ କାରକ ComX ଏବଂ PhrC (Jiao et al., 2017) କୁ ଅତ୍ୟଧିକ ପ୍ରକାଶ କରିବା ପାଇଁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖାଯାଇଛି। ତଥାପି, ଏହି ଜେନେଟିକ୍ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ କେବଳ ଗୋଟିଏ କିମ୍ବା କିଛି ଜେନେଟିକ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାସଲ କରିଛନ୍ତି ଏବଂ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଉତ୍ପାଦନରେ ପହଞ୍ଚି ନାହାଁନ୍ତି। ତେଣୁ, ଜ୍ଞାନ-ଆଧାରିତ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ଅଧ୍ୟୟନ ଆବଶ୍ୟକ।
PAH ଜୈବକ୍ଷୟ ଅଧ୍ୟୟନ ମୁଖ୍ୟତଃ ମାନକ ପରୀକ୍ଷାଗାର ପରିସ୍ଥିତିରେ କରାଯାଇଥାଏ। ତଥାପି, ଦୂଷିତ ସ୍ଥାନରେ କିମ୍ବା ଦୂଷିତ ପରିବେଶରେ, ଅନେକ ଅଜୈବିକ ଏବଂ ଜୈବିକ କାରକ (ତାପମାନ, pH, ଅମ୍ଳଜାନ, ପୁଷ୍ଟିକର ଉପଲବ୍ଧତା, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଜୈବ ଉପଲବ୍ଧତା, ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଜେନୋବାୟୋଟିକ୍ସ, ଶେଷ-ଉତ୍ପାଦ ନିରୋଧ, ଇତ୍ୟାଦି) ସୂକ୍ଷ୍ମଜୀବମାନଙ୍କର ଅବକ୍ଷୟ କ୍ଷମତାକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି।
PAH ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟ ଉପରେ ତାପମାତ୍ରାର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ। ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଦ୍ରବୀଭୂତ ଅମ୍ଳଜାନ ସାନ୍ଦ୍ରତା ହ୍ରାସ ପାଏ, ଯାହା ବାୟୁଜୀବୀ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କର ବିପାକକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, କାରଣ ସେମାନଙ୍କୁ ଅକ୍ସିଜେନେଜ୍ ପାଇଁ ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଭାବରେ ଆଣବିକ ଅମ୍ଳଜାନ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ ଯାହା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲେସନ୍ କିମ୍ବା ରିଙ୍ଗ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିଥାଏ। ଏହା ପ୍ରାୟତଃ ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ମୂଳ PAH ଗୁଡ଼ିକୁ ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତ ଯୌଗିକରେ ପରିଣତ କରେ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟକୁ ବାଧା ଦିଏ (ମୁଲର ଏଟ୍ ଅଲ୍, 1998)।
ଏହା ଲକ୍ଷ୍ୟ କରାଯାଇଛି ଯେ ଅନେକ PAH ପ୍ରଦୂଷିତ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକର pH ମୂଲ୍ୟ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଧିକ, ଯେପରିକି ଏସିଡ୍ ଖଣି ନିଷ୍କାସନ ପ୍ରଦୂଷିତ ସ୍ଥାନ (pH 1-4) ଏବଂ କ୍ଷାରୀୟ ଲିଚେଟ୍ (pH 8-12) ଦ୍ୱାରା ଦୂଷିତ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ୟାସ୍/କୋଇଲା ଗ୍ୟାସିଫିକେସନ୍ ସ୍ଥାନ। ଏହି ପରିସ୍ଥିତିଗୁଡ଼ିକ ଜୈବ ଅପଚୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଗମ୍ଭୀର ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ। ତେଣୁ, ଜୈବ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅଣୁଜୀବ ବ୍ୟବହାର କରିବା ପୂର୍ବରୁ, କ୍ଷାରୀୟ ମାଟି ପାଇଁ ଆମୋନିୟମ୍ ସଲଫେଟ୍ କିମ୍ବା ଆମୋନିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରେଟ୍ ଭଳି ଉପଯୁକ୍ତ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ (ମଧ୍ୟମରୁ ଅତି କମ ଅକ୍ସିଡେସନ୍- ହ୍ରାସ ସମ୍ଭାବନା ସହିତ) କିମ୍ବା ଏସିଡ୍ ସ୍ଥାନ ପାଇଁ କ୍ୟାଲସିୟମ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ କିମ୍ବା ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ କାର୍ବୋନେଟ୍ ସହିତ ଲିମିଂ (ବୋଲେନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍ 1995; ଗୁପ୍ତା ଏବଂ ସାର୍ 2020) ମିଶାଇ pH କୁ ସଜାଡ଼ିବାକୁ ପରାମର୍ଶ ଦିଆଯାଇଛି।
ପ୍ରଭାବିତ ଅଞ୍ଚଳକୁ ଅମ୍ଳଜାନ ଯୋଗାଣ ହେଉଛି PAH ଜୈବ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ହାର ସୀମିତକାରୀ କାରକ। ପରିବେଶର ରେଡକ୍ସ ପରିସ୍ଥିତି ଯୋଗୁଁ, ଇନ ସିଟୁ ଜୈବ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ବାହ୍ୟ ଉତ୍ସ (ଟିଲିଂ, ଏୟାର ସ୍ପାର୍ଜିଂ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଯୋଗ) ରୁ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରବେଶ ଆବଶ୍ୟକ କରେ (ପାର୍ଡିକ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍., 1992)। ଓଡେନକ୍ରାଞ୍ଜ ଏଟ୍ ଅଲ୍. (1996) ଦର୍ଶାଇଛନ୍ତି ଯେ ଏକ ଦୂଷିତ ଜଳଭଣ୍ଡାରରେ ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ପେରୋକ୍ସାଇଡ୍ (ଏକ ଅମ୍ଳଜାନ ମୁକ୍ତକାରୀ ଯୌଗିକ) ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା BTEX ଯୌଗିକକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଜୈବ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଇପାରିବ। ଅନ୍ୟ ଏକ ଅଧ୍ୟୟନରେ ସୋଡିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରେଟ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ କରି ଏବଂ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଜୈବ ପୁନଃଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ନିଷ୍କାସନ କୂପ ନିର୍ମାଣ କରି ପ୍ରଦୂଷିତ ଜଳଭଣ୍ଡାରରେ ଫିନୋଲ୍ ଏବଂ BTEX ର ଇନ ସିଟୁ ଅବକ୍ଷୟ ତଦନ୍ତ କରାଯାଇଥିଲା (ବେୱଲି ଏବଂ ୱେବ୍, 2001)।