Ученые из лабораторий Раджиба Сахи и Нируфама Айча обнаружили, что широко распространенная фотосинтетическая бактерия Rhodopseudomonas palustris способна взаимодействовать с перфтороктановой кислотой (PFOA) — устойчивым соединением из семейства PFAS. В исследовании, опубликованном в журнале Environmental Science: Advances, отмечается, что бактерия поглощает PFOA через свою клеточную мембрану, причем этот процесс со временем изменяется.

Потенциал для борьбы с загрязнением PFAS

Это открытие дает представление о том, как природные микроорганизмы могут быть использованы или модифицированы для снижения загрязнения PFAS, что может способствовать улучшению качества воды и защите здоровья населения.

Результаты лабораторных экспериментов

В ходе контролируемых лабораторных опытов исследователи выяснили, что R. palustris способна удалить около 44% PFOA из окружающей среды за 20 дней. Однако большая часть поглощенного вещества впоследствии возвращалась обратно, вероятно, из-за разрушения клеток бактерии. Этот результат подчеркивает как перспективы, так и сложности применения живых микроорганизмов для захвата или преобразования PFAS. Как отметил Саха, хотя бактерия не полностью разрушила химическое соединение, результаты указывают на поэтапный механизм, при котором PFOA сначала захватывается мембранами бактерии. Это открывает возможности для дальнейших генетических и биологических вмешательств, способных повысить удержание или даже биотрансформацию вредных соединений.

Междисциплинарное сотрудничество

Лаборатория Айча предоставила специализированные методы для точного обнаружения PFAS, что позволило команде отслеживать изменения концентрации PFOA с высокой точностью. Параллельно группа Сахи проводила биологические эксперименты, изучая реакцию бактерии на различные концентрации PFAS. Айч подчеркнул, что такое сотрудничество между микробиологией, химической инженерией и аналитической экологией необходимо для решения сложных экологических задач. Объединяя эти дисциплины, ученые получают более полное представление о возможностях биологических инструментов в борьбе с загрязнением PFAS.

Глобальная проблема PFAS и перспективы микробиологических решений

Соединения PFAS остаются серьезной мировой проблемой, поскольку они долго сохраняются в почве и воде. Существующие методы очистки часто дороги и требуют значительных энергозатрат. Микробиологические стратегии могут предложить более гибкий и менее ресурсоемкий подход, хотя для их реализации необходимы дальнейшие научные разработки.

Результаты этого проекта указывают на перспективность такого направления. Исследовательские группы уже планируют дополнительные работы, посвященные микробиологической инженерии и синтетической биологии для повышения эффективности разложения PFAS в будущем.