Вчені виявили бактерію, яка може розщеплювати стійкі токсичні "вічні хімікати", відомі як PFAS (пер- і поліфторалкільні речовини), а також продукти їх розпаду.
PFAS – це група хімічних речовин, які широко використовуються в різних сферах завдяки своїм водовідштовхувальним властивостям, зокрема, при виробництві антипригарного посуду та водонепроникного одягу. Проблема полягає в тому, що їхні міцні хімічні зв’язки роблять PFAS надзвичайно стійкими в навколишньому середовищі, що призводить до проблем зі здоров’ям у тварин і людей, які їх споживають.
Нове дослідження, проведене дослідниками з Університету в Буффало, виявило, що певний вид бактерій може розщеплювати принаймні три типи PFAS і поглинати деякі токсичні побічні продукти, які утворюються в процесі розщеплення.
Бактерія, про яку йде мова, відома як Labrys portucalensis F11 (F11). Її було виділено з сильно забрудненого промислового об’єкту в Португалії. Там вона, здається, мутувала, щоб харчуватися звичайними забруднювачами, такими як PFAS, руйнуючи ці міцні зв’язки, щоб дістатися до вуглецю, що міститься всередині.
Щоб перевірити, наскільки добре вона може поглинати ці хімічні речовини, дослідники помістили популяції F11 у колби, де єдиним джерелом вуглецю був PFAS у концентрації 10 000 мікрограмів на літр. Потім їх інкубували протягом 100-194 днів, а потім проаналізували, щоб побачити, скільки бактерій поглинули.
Через 194 дні було виявлено, що F11 розщепила до 96% однієї поширеної хімічної речовини, відомої як PFOS. Вона також змогла очистити інші типи PFAS, включаючи 58% однієї під назвою 5:3 фторотеломеркарбонова кислота і 21% іншої, відомої як 6:2 фторотеломерсульфонат, після 100 днів.
Діана Ага, автор дослідження, зазначила, що зв’язок між атомами вуглецю і фтору в PFAS дуже міцний, тому більшість мікробів не можуть використовувати його як джерело енергії. Штам бактерій F11 розвинув здатність відщеплювати фтор і поглинати вуглець.
Важливо, що на цьому все не зупинилося. Було також виявлено, що F11 почала поїдати деякі побічні продукти, що залишилися після її першої трапези. Ці метаболіти також можуть мати власні екологічні проблеми, але аналіз показав, що через 194 дні бактерії видалили фтор із трьох метаболітів PFOS.
Подальші дослідження
Хоча це інтригуючий перший крок, F11 не є панацеєю від серйозної екологічної проблеми PFAS. Як зазначає команда, бактерії потрібно багато часу для роботи, і, ймовірно, вони не будуть настільки ефективними в реальних умовах, де бактерії мають інші джерела їжі. Для наступних тестів дослідники планують додати альтернативні джерела їжі, щоб збільшити швидкість росту бактерій, але не надто багато.
За словами Аги, важливо дослідити вплив розміщення альтернативних джерел вуглецю поряд з PFAS. Однак, якщо це джерело вуглецю буде занадто рясним і легко деградуючим, бактеріям може взагалі не знадобитися торкатися PFAS. Необхідно дати колоніям F11 достатньо їжі для росту, але не стільки, щоб вони втратили стимул перетворювати PFAS на придатне для використання джерело енергії.
Якщо все піде добре, з часом ці бактерії можуть стати ключовим етапом на очисних спорудах, видаляючи PFAS до того, як вода буде випущена в навколишнє середовище.
Результати дослідження були опубліковані в журналі Science of the Total Environment.
Довідкова інформація:
- PFAS (пер- і поліфторалкільні речовини): Велика група синтетичних хімічних речовин, що використовуються в багатьох галузях промисловості та споживчих товарах. Вони відомі своєю стійкістю до розкладання в навколишньому середовищі та здатністю накопичуватися в організмах.
- Університет в Буффало: Державний дослідницький університет, розташований у Буффало, штат Нью-Йорк, США.
- Португалія: Країна, розташована на Піренейському півострові в Південно-Західній Європі.
