Бактерии могут помочь в борьбе с «вечными химикатами» PFAS

3D-визуализация молекулы перфтороктановой кислоты. Автор: Environmental Science: Advances (2025). DOI: 10.1039/D5VA00106D

Исследователи из Инженерного колледжа Университета Небраски-Линкольна обнаружили неожиданного союзника в борьбе с токсичными «вечными химикатами». Ученые из лабораторий Раджиба Сахи и Нирупама Аича обнаружили, что обычная фотосинтезирующая бактерия Rhodopseudomonas palustris может взаимодействовать с перфтороктановой кислотой (ПФОК), одним из наиболее устойчивых типов химикатов PFAS.

Их исследование, опубликованное в Environmental Science: Advances, показывает, что бактерия поглощает ПФОК в свою клеточную мембрану — процесс, который меняется со временем.

Это открытие дает ценное представление о том, как естественные микробы могут быть использованы для разрушения PFAS, предлагая надежду на более чистую воду и здоровую окружающую среду.

В лабораторных экспериментах команда наблюдала, что R. palustris удалила примерно 44% ПФОК из среды в течение 20 дней. Однако большая часть ПФОК позже была высвобождена, вероятно, из-за лизиса клеток — это подчеркивает как потенциал, так и ограничения использования живых микроорганизмов для секвестрации или трансформации PFAS.

«Хотя R. palustris не полностью разложила химикат, наши результаты предполагают ступенчатый механизм, при котором бактерия может первоначально захватывать ПФОК в своих мембранах», — сказал Саха, доцент Ричард Л. и Кэрол С. Макнил. «Это дает нам основу для изучения будущих генетических или системных биологических вмешательств, которые могли бы улучшить удержание или даже обеспечить биотрансформацию».

Лаборатория Аича предоставила экспертизу в области обнаружения PFAS, обеспечивая точный химический анализ концентраций ПФОК и поведения с течением времени. Между тем команда Сахи провела эксперименты, помогая интерпретировать реакцию организма на различные концентрации PFAS.

«Такого рода сотрудничество именно то, что необходимо для решения сложных экологических проблем», — сказал Аич, доцент Ричард Л. Макнил. «Объединяя микробиологию, химическую инженерию и экологическую аналитическую науку, мы получаем более полную картину того, как бороться с загрязнением PFAS с помощью биологических инструментов».

Загрязнение PFAS стало глобальной проблемой из-за его устойчивости в воде и почве. Современные методы обработки дороги и энергоемки. Использование микробных систем предлагает потенциально менее затратное и масштабируемое решение — хотя предстоит еще много работы.

Это исследование знаменует собой многообещающий шаг к этой цели, и команды уже изучают последующие исследования, включая микробную инженерию и синтетическую биологию для повышения потенциала деградации.

Дополнительная информация: Mark Kathol et al, Unique adaptations of a photosynthetic microbe Rhodopseudomonas palustris to the toxicological effects of perfluorooctanoic acid, Environmental Science: Advances (2025). DOI: 10.1039/D5VA00106D

Источник: University of Nebraska-Lincoln