Токсичные химикаты могут расщепляться с помощью бактерий, обнаруженных в сточных водахТоксичные химикаты могут расщепляться с помощью бактерий, обнаруженных в сточных водах
Некоторые виды "вечных химикатов" могут быть расщеплены с помощью бактерий, обнаруженных в сточных водах. Это указывает на возможный способ сделать большее количество таких соединений биоразлагаемыми.
Перфторалкильные и полифторалкильные вещества (PFAS) - это класс синтетических химических веществ, широко используемых в покрытиях и пенах, которые устойчивы к воздействию масла, тепла и воды. Существуют тысячи типов PFAS, некоторые из которых, как было доказано, вызывают вредные последствия для здоровья. Они также являются долговременными загрязнителями окружающей среды благодаря прочным связям углерод-фтор, которые они содержат.
Одним из способов борьбы с этим загрязнением было бы выявление микроорганизмов, которые разрушают эти связи углерод-фтор, объясняет Юджи Мен из Калифорнийского университета. Но фторсодержащие связи редки в природе, и микробы, способные разрушать эти связи, также, по-видимому, редки. В поисках таких микроорганизмов Мен и ее коллеги собрали осадок с близлежащей городской станции очистки сточных вод. Затем они добавили в образцы осадка три типа хлорированных PFAS с низким, средним и высоким количеством углерод-хлориновых связей, которые более уязвимы для биоразложения, чем фтористые связи. Они также добавили метанол для питания присутствующих микробов.
Через 84 дня пребывания в условиях низкого содержания кислорода разрушились 10% фторсодержащих связей в группе с низким содержанием углерода, 20% в группе со средним и около 80% в группе с высоким содержанием углерода. Когда затем осадок был подвергнут воздействию кислорода, активизировав присутствующие аэробные бактерии, оставшиеся связи во всех группах разрушились еще на 12%. Исследователи выделили бактерии, ответственные за расщепление молекул в анаэробных условиях. Их геномы были наиболее похожи на Desulfovibrio aminophilus и Sporomusa sphaeroides, виды бактерий, обычно встречающиеся в водной среде. "Они не уникальны, - говорит Мен. По ее словам, подобные микроорганизмы уже могут разрушать хлорированные загрязнения PFAS.
Бактерии не разрушают прочную связь углерод-фтор напрямую, отмечает Мен. Вместо этого они расщепляют более слабые связи между углеродом и хлором. Затем они заменяют хлор кислородом и водородной группой, что дестабилизирует молекулы и повышает вероятность разрыва связи с фтором. Разрушение хлорированных PFAS ничего не даст для решения проблемы загрязнения от многих других типов PFAS, которые не содержат хлора.
"Мы не решим все проблемы с помощью одной волшебной бактерии, - говорит Лоуренс Вакетт из Университета Миннесоты. Но понимание того, как эти молекулы распадаются, может помочь исследователям разработать альтернативы PFAS, которые будут разлагаться быстрее за счет включения большего количества "слабых мест" хлора, говорит он. Однако эти молекулы также должны быть протестированы, чтобы убедиться, что они не являются токсичными.
