Дослідження Університету Буффало виявило, що штам бактерій, ізольований із забрудненого ґрунту, може руйнувати міцні вуглецево-фторні зв’язки у ПФАС, включаючи деякі коротколанцюгові сполуки ПФАС, які залишаються після розкладу. У прагненні позбавити “вічні хімікати” їхньої “вічності” бактеріям може бути відведена роль наших союзників.
У той час як більшість методів очищення ПФАС зосереджені на захопленні та утриманні цих хімічних речовин, деякі мікроорганізми можуть фактично руйнувати надзвичайно міцні хімічні зв’язки, які роблять ПФАС настільки стійкими в навколишньому середовищі.
Команда дослідників під керівництвом Університету Буффало виявила штам бактерій, здатний руйнувати та трансформувати щонайменше три типи ПФАС. Примітно, що цей штам також може розкладати деякі токсичні побічні продукти, які утворюються в процесі руйнування.
Їхні результати, опубліковані в журналі Science of the Total Environment, показали, що бактерія Labrys portucalensis F11 (F11) розклала понад 90% перфтороктансульфонової кислоти (PFOS) за 100 днів. PFOS, один із найпоширеніших і найстійкіших сполук ПФАС, було класифіковано як небезпечну речовину Агентством з охорони довкілля США у 2022 році.
Штам F11 також розклав значну частину двох інших типів ПФАС за 100 днів: 58% 5:3 флуоротеломерної карбонової кислоти та 21% 6:2 флуоротеломерного сульфонату.
“Зв’язок між атомами вуглецю та фтору у ПФАС є дуже міцним, тому більшість мікроорганізмів не можуть використовувати його як джерело енергії. Але штам F11 розвинув здатність відокремлювати фтор і споживати вуглець,” — пояснює провідний автор дослідження Діана Ага, доктор філософії, почесний професор Університету штату Нью-Йорк і директор Інституту RENEW при Університеті Буффало.
Ключові результати дослідження
- Унікальна здатність бактерій: Штам F11 не тільки руйнує ПФАС, але й розщеплює утворені метаболіти. У деяких випадках F11 навіть видаляв фтор із метаболітів або знижував їхній рівень до мінімально виявлених.
- Джерело штаму: Бактерія була ізольована з ґрунту забрудненої промислової ділянки в Португалії.
- Потенціал застосування: F11 можна використовувати для очищення забрудненої води та ґрунту шляхом створення умов для росту бактерій у системах очищення стічних вод або безпосереднього введення бактерій у забруднені зони.
Подальші кроки
Дослідники планують працювати над прискоренням процесу біодеградації ПФАС штамом F11, навіть у присутності інших джерел вуглецю, які можуть стимулювати ріст бактерій. Ідея полягає в тому, щоб забезпечити бактерії достатньою кількістю їжі, але не настільки, щоб вони ігнорували ПФАС як джерело енергії.
Перспективи
Метод біоаугментації, що передбачає додавання специфічного бактеріального штаму до існуючих систем очищення або забруднених середовищ, є перспективним шляхом для зменшення забруднення ПФАС у навколишньому середовищі.