Обнаружена бактерия, разрушающая «вечные химикаты»
Допустим, вы потягиваете утреннюю чашку кофе или утоляете жажду стаканом прохладной воды. В этом, казалось бы, безобидном действии скрыта постоянная угроза. Эта угроза исходит от «вечных химикатов», или пер- и полифторалкильных веществ (PFAS), и ученые обнаружили, что они уязвимы для некоторых бактерий.
Но прежде чем ваш глоток превратится в глоток страха, есть многообещающее решение - команда упорных бактерий, которые, похоже, умеют проникать под эти упрямые «вечные химикаты» PFAS.
Герои нашего рассказа - бактерии из рода Acetobacterium. Это исследование возглавил Юджи Мен (Yujie Men), доцент Калифорнийского университета в Риверсайде. Как и почему бактерии важны в борьбе с PFAS?
Разрушить нерушимое
PFAS называют «вечными химикатами» из-за их чрезвычайно прочных связей между углеродом и фтором, что делает их невероятно стойкими в окружающей среде.
Как вы можете догадаться, эта устойчивость представляет собой серьезную проблему, когда речь идет об очистке загрязненных источников воды.
Однако бактерии Acetobacterium, часто встречающиеся в сточных водах по всему миру, продемонстрировали уникальную способность разрушать эти прочные связи.
Эта способность была выявлена в исследовании научной группы UCR, опубликованном в журнале Science Advances.
«Это первое открытие бактерии, которая может проводить восстановительное дефторирование структур PFAS», - заявил Юджи Мен (Yujie Men), соответствующий автор исследования.
Однако он указал на одно ограничение - эти бактерии были эффективны только для ненасыщенных соединений PFAS, которые содержат двойные связи углерод-углерод.
Ферменты, бактерии и PFAS
Героями здесь являются не только бактерии - у их оружия тоже есть имена. Это оружие, или энзимы, и есть настоящие переломные моменты. Энзимы - это белки, которые выступают в роли катализаторов биохимических реакций.
Внимательно изучив наших микробных друзей, ученые смогли определить конкретные ферменты, отвечающие за расщепление углеродно-фтористых связей.
Это открытие не может не радовать, поскольку оно может проложить путь к созданию более эффективных ферментов.
«Если нам удастся понять механизм, возможно, мы сможем найти похожие ферменты на основе идентифицированных молекулярных признаков и отсеять более эффективные», - поделился своим оптимизмом Мен.
Удаление PFAS из воды с помощью бактерий
Использование бактерий для очистки подземных вод не только возможно, но и экономически выгодно.
Этот процесс включает в себя введение в загрязненные грунтовые воды предпочтительных видов бактерий вместе с питательными веществами для увеличения их популяции.
При таком подходе микроорганизмы уничтожают загрязняющие вещества еще до того, как вода попадает в наши краны и колодцы.
Необходимость в таких решениях становится еще более острой в связи с недавними ограничениями, введенными Агентством по охране окружающей среды США (EPA).
Теперь EPA ограничивает содержание некоторых соединений PFAS в водопроводной воде до четырех частей на триллион. Это новое постановление заставило поставщиков воды искать решения по очистке от PFAS.
Новый рассвет для очистки от PFAS
Успех бактерий и микробиологических растворов в нейтрализации PFAS открыл двери для изучения потенциала этих жизнестойких микробов в борьбе с другими стойкими химическими веществами.
Например, рассмотрим полихлорированные бифенилы (ПХБ) и диоксины, два печально известных загрязнителя окружающей среды.
Известно, что ПХБ, исторически использовавшиеся в различных промышленных сферах, не поддаются естественной деградации, представляя значительную опасность как для здоровья человека, так и для экосистем.
Диоксины, побочные продукты различных промышленных процессов, также очень токсичны и связаны с серьезными последствиями для здоровья, включая рак и репродуктивные проблемы.
