10.02.2025
Токсичные «вечные химикаты» всё чаще встречаются в окружающей среде, в нашей пище и питьевой воде, а также в нашем организме. Но у нас может появиться новое оружие: учёные обнаружили бактерию, которая может поглощать эти химикаты, а также их побочные продукты.
Пер- и полифторалкильные вещества (PFAS) — это группа химических веществ, которые широко использовались на протяжении десятилетий благодаря своим водоотталкивающим свойствам, в том числе в антипригарной посуде и водонепроницаемой одежде. Проблема в том, что из-за прочных химических связей PFAS могут оставаться в окружающей среде практически бесконечно, вызывая проблемы со здоровьем у животных и людей, которые их потребляют, — а это практически все.
Новое исследование, проведённое учёными из Университета Буффало, показало, что определённые виды бактерий могут расщеплять по меньшей мере три типа ПФАС и поглощать некоторые токсичные побочные продукты, образующиеся в процессе.
Рассматриваемая бактерия известна как Labrys portucalensis F11 (F11). Она была выделена на сильно загрязнённой промышленной площадке в Португалии. Там она, по-видимому, мутировала, чтобы питаться распространёнными загрязняющими веществами, такими как ПФАС, разрушая прочные связи, чтобы добраться до заключённого внутри углерода.
Чтобы проверить, насколько хорошо бактерии могут усваивать эти химические вещества, исследователи поместили популяции F11 в колбы, где единственным источником углерода был ПФАС в концентрации 10000 микрограммов на литр. Затем их инкубировали от 100 до 194 дней, а затем проанализировали, сколько бактерий съели.
Через 194 дня было обнаружено, что F11 расщепил до 96% одного распространённого химического вещества, известного как ПФОС. Ему также удалось расщепить другие виды ПФАС, в том числе 58% вещества под названием фтортеломеркарбоновая кислота 5:3 и 21% вещества под названием фтортеломерсульфонат 6:2, за 100 дней.
«Связь между атомами углерода и фтора в PFAS очень прочная, поэтому большинство микробов не могут использовать её в качестве источника энергии, — сказала Диана Ага, автор исследования. — Штамм бактерий F11 научился расщеплять фтор и поглощать углерод».
Важно отметить, что на этом дело не остановилось. Также было обнаружено, что F11 начал поглощать некоторые побочные продукты, оставшиеся после его первого приёма пищи. У этих метаболитов могут быть свои экологические проблемы, но анализ показал, что через 194 дня бактерии удалили фтор из трёх метаболитов ПФОС.
Несмотря на то, что это интригующий первый шаг, F11 не является панацеей от главной экологической проблемы, связанной с ПФАС. Как отмечает команда, для работы F11 требуется много времени, и, вероятно, он не будет так эффективен в реальных условиях, где у бактерий есть другие источники пищи. Для следующих испытаний исследователи планируют добавить альтернативные источники пищи, чтобы ускорить рост бактерий, но не слишком сильно.
«Мы хотим изучить влияние размещения альтернативных источников углерода рядом с ПФАС. Однако, если этот источник углерода слишком обилен и легко разлагается, бактериям, возможно, вообще не придётся прикасаться к ПФАС, — сказала Ага. — Нам нужно обеспечить колонии F11 достаточным количеством пищи для роста, но не настолько, чтобы у них пропал стимул превращать ПФАС в пригодный для использования источник энергии».
Если всё пойдёт хорошо, в конечном итоге эти микроорганизмы могут стать ключевым этапом в очистке сточных вод, удаляя ПФАС до того, как вода попадёт в окружающую среду. Они могут соседствовать с бактериями, которые поедают ещё одну серьёзную экологическую проблему нашего времени: микропластик.
Исследование было опубликовано в журнале Science of the Total Environment.
Источник: NEW ATLAS
