Кинули виклик самій вічності: вчені знайшли спосіб очищення води від найстійкіших хімікатів

Дослідники виявили бактерію, здатну розщеплювати перфтороктансульфонову кислоту (ПФОС), особливо стійкий тип пер- і поліфторалкільних речовин (ПФАС), відомих як "вічні хімікати" через їхні надзвичайно міцні зв'язки вуглець-фторид. Ці синтетичні хімічні речовини, вперше розроблені наприкінці 1930-х років, набули значного поширення в навколишньому середовищі та були пов'язані з численними ризиками для здоров'я, включно з підвищенням рівня холестерину, зниженням фертильності, проблемами з розвитком у дітей і підвищеним ризиком розвитку раку, пише Popular Mechanics.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Згідно зі звітом Геологічної служби США від 2022 року, майже половина водопровідної води у Сполучених Штатах містить ПФАС, що робить необхідність в ефективних рішеннях як ніколи актуальною в усьому світі, адже подекуди ситуація з її забрудненням куди страшніша.

Довговічність ПФАС робить їх видалення з навколишнього середовища особливо складним завданням. Однак зараз вчені вивчають перспективний мікробний підхід, який може допомогти зменшити забруднення. Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Science of the Total Environment, показало, що Labrys portucalensis F11, штам бактерій, виявлений на забрудненому промисловому об'єкті в Португалії, може розкладати до 90% ПФАС.

Агентство з охорони навколишнього середовища США класифікувало ПФОС і споріднені з ним сполуки як небезпечні речовини ще у квітні 2024 року. За словами Діани Ага, співавтора дослідження з Університету Буффало, більшість мікробів не можуть розщеплювати ПФОС через їхні винятково міцні хімічні зв'язки, але F11 володіє незвичайною здатністю "відщеплювати фтор і їсти вуглець".

Попередні дослідження зафіксували бактерії, здатні розкладати деякі сполуки ПФАС, але F11 унікальний тим, що він не тільки розщеплює ПФАС на більш дрібні компоненти, а й видаляє фтор із цих фрагментів. Це було продемонстровано в контрольованому дослідженні, де вчені помістили бактерії в розчин, що містить 10 000 мікрограмів ПФАС на літр. Після інкубаційного періоду, що перевищує 100 днів, спостерігалася значна деградація речовин.

Аспірантка Університету Буффало та провідна авторка дослідження, Міндула Віджаяхена, наголосила, що руйнування зв'язку вуглець-фтор є критичним кроком у відновленні ПФАС, і F11 зміг вийти за рамки часткової деградації, повністю видаливши фтор із побічних продуктів. Утім, незважаючи на свій потенціал, здатність бактерії розкладати ПФОС залежить і від навколишнього середовища. За наявності альтернативних джерел вуглецю F11 схильна споживати їх замість ПФОС, а це значить, що дослідники повинні точно налаштувати умови довкілля, щоб домогтися максимальної ефективності.

Складність проєктування ідеальних умов полягає в тому, щоб створити баланс — забезпечити бактерії достатню кількість вуглецю для процвітання і водночас гарантувати, що вона буде розкладати саме ПФАС. Наразі вчені вивчають способи маніпулювання рівнем вуглецю в забруднених місцях, щоб оптимізувати ефективність F11.

Відкриття бактерій, що поїдають ПФАС, є важливим науковим проривом у сфері відновлення навколишнього середовища. Хоча рішення, подібні до F11, все ще перебувають на ранніх стадіях досліджень, вони можуть запропонувати людству потенційно стійкий спосіб зниження шкідливого впливу цих стійких хімічних речовин. З огляду на глобальну поширеність забруднення ПФАС, мікробна боротьба з ними може стати важливим інструментом у боротьбі із забрудненням. Якщо вченим вдасться розширити масштаби використання бактерій, які споживають ПФАС, "вічний" аспект цих хімічних речовин може одного дня піти в минуле назавжди.

Раніше Фокус писав про те, що наша планета стрімко позбавляється прісної води. За останні 30 років зникло в 17 разів більше води, ніж знаходиться в найбільшому водосховищі США.

Також Фокус писав про те, чи може зіпсуватися бутильована вода. Цікавитеся, чи можна пити воду з пляшки, яку ви відкопали у себе зі старих запасів? Ось що вам потрібно знати перед тим як її відкрити.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.