Ученые разработали метод, который позволяет очищать воду от самых устойчивых химических загрязнителей, бросив вызов самой вечности.

Исследователи выявили бактерию, способную расщеплять перфтороктансульфоновую кислоту (ПФОС), которая относится к особенно стойким пер- и полифторалкильным веществам (ПФАС), известным как "вечные химикаты" из-за их чрезвычайно прочных связей углерод-фтор. Эти синтетические вещества, впервые разработанные в конце 1930-х годов, широко распространены в окружающей среде и связаны с множеством рисков для здоровья, включая повышение уровня холестерина, снижение фертильности, проблемы с развитием у детей и увеличенный риск рака, сообщает Popular Mechanics.

Согласно отчету Геологической службы США за 2022 год, почти 50% водопроводной воды в Соединенных Штатах содержит ПФАС, что делает необходимость в эффективных решениях более актуальной, чем когда-либо, поскольку в некоторых местах ситуация с загрязнением намного серьезнее.

Долговечность ПФАС усложняет задачу их удаления из окружающей среды. Тем не менее, ученые исследуют многообещающий микробный подход, который может помочь в снижении уровня загрязнения. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science of the Total Environment, продемонстрировало, что штамм бактерий Labrys portucalensis F11, найденный на загрязненном промышленном объекте в Португалии, способен разлагать до 90% ПФОС.

Агентство по охране окружающей среды США классифицировало ПФОС и подобные соединения как опасные вещества еще в апреле 2024 года. По словам Дианы Ага, соавтора исследования из Университета Буффало, большинство микробов не могут расщеплять ПФОС из-за их исключительно прочных химических связей, но F11 обладает уникальной способностью "отщеплять фтор и разъедать углерод".

Ранее проводимые исследования фиксировали бактерии, способные разлагать некоторые соединения ПФОС, но F11 уникален тем, что он не только расщепляет ПФОС на более мелкие компоненты, но и удаляет фтор из этих фрагментов. Это было продемонстрировано в контролируемом исследовании, где ученые поместили бактерии в раствор с концентрацией 10 000 микрограммов ПФАС на литр. После инкубации, продолжавшейся более 100 дней, была отмечена значительная деградация веществ.

Аспирант Университета Буффало и ведущий автор исследования, Миндула Виджаяхена, подчеркнула, что разрушение связи углерод-фтор является критически важным этапом в восстановлении ПФАС, и F11 смогла выйти за пределы частичной деградации, полностью удалив фтор из побочных продуктов. Тем не менее, несмотря на свой потенциал, способность бактерии разлагать ПФОС зависит от окружающей среды. При наличии альтернативных источников углерода F11 имеет склонность использовать их вместо ПФОС, что означает, что исследователи должны точно настроить условия окружающей среды для достижения максимальной эффективности.

Сложность проектирования идеальных условий заключается в необходимости создать баланс — предоставить бактериям достаточное количество углерода для роста и в то же время гарантировать, что они будут расщеплять именно ПФАС. В настоящее время ученые исследуют методы манипуляции уровнями углерода в загрязненных участках для оптимизации эффективности F11.

Обнаружение бактерий, способных разлагать ПФАС, представляет собой важный научный прорыв в области восстановления окружающей среды. Хотя такие решения, как F11, все еще находятся на начальных стадиях исследований, они могут предложить человечеству потенциально устойчивый способ уменьшения негативного воздействия этих стойких химикатов. Учитывая глобальную распространенность загрязнения ПФАС, микробная борьба с ними может стать важным инструментом в борьбе с загрязнением. Если ученым удастся масштабировать использование бактерий, разлагающих ПФАС, "вечный" характер этих химикатов может однажды остаться в прошлом.

Этот материал имеет исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если у вас возникли проблемы, обратитесь к специалисту.