Ένα φωτοσυνθετικό βακτήριο δείχνει να έχει υποσχόμενα αποτελέσματα στην απορρόφηση των PFAS, προσφέροντας ελπίδες για μικροβιακό καθαρισμό των λεγόμενων «αιώνιων χημικών».
Ερευνητές από τη Σχολή Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Νεμπράσκα-Λίνκολν (University of Nebraska–Lincoln College of Engineering) στρέφονται σε μια απροσδόκητη πηγή στην προσπάθειά τους να καταπολεμήσουν τις τοξικές «αιώνιες χημικές ουσίες».
Στα εργαστήρια των Rajib Saha και Nirupam Aich, οι επιστήμονες εντόπισαν ότι ένα ευρέως διαδεδομένο φωτοσυνθετικό βακτήριο, το Rhodopseudomonas palustris, μπορεί να αλληλεπιδράσει με το υπερφθοροοκτανοϊκό οξύ (PFOA) — μία από τις πιο ανθεκτικές ενώσεις PFAS.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Environmental Science: Advances, έδειξε ότι το βακτήριο απορροφά το PFOA στη κυτταρική του μεμβράνη, με την αλληλεπίδραση αυτή να μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου.
Αυτό το εύρημα προσφέρει σημαντικές γνώσεις για το πώς οι μικροοργανισμοί που υπάρχουν φυσικά στο περιβάλλον, θα μπορούσαν τελικά να χρησιμοποιηθούν για να συμβάλλουν στη διάσπαση των PFAS, παρουσιάζοντας μια πολλά υποσχόμενη οδό προς καθαρότερο νερό και ένα υγιέστερο περιβάλλον.
Πειραματικά ευρήματα και αρχικοί περιορισμοί
Κατά τη διάρκεια ελεγχόμενων πειραμάτων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το R. palustris μπόρεσε να απομακρύνει περίπου το 44% του PFOA από το περιβάλλον του εντός 20 ημερών.
Ωστόσο, ένα σημαντικό τμήμα της χημικής ουσίας απελευθερώθηκε εκ νέου, πιθανότατα ως αποτέλεσμα κυτταρικής λύσης (διάσπασης), υπογραμμίζοντας τόσο τις δυνατότητες όσο και τους τρέχοντες περιορισμούς από τη χρήση ζωντανών μικροοργανισμών για τη δέσμευση ή τη μετατροπή των PFAS.
«Ενώ το R. palustris δεν κατέστρεψε εντελώς τη χημική ουσία, τα ευρήματά μας υποδηλώνουν έναν σταδιακό μηχανισμό όπου το βακτήριο μπορεί αρχικά να παγιδεύσει το PFOA στις μεμβράνες του», δήλωσε ο Saha, Αναπληρωτής Καθηγητής στην έδρα Richard L. and Carol S. McNeel.
«Αυτό μας δίνει μια βάση για την εξερεύνηση μελλοντικών παρεμβάσεων μέσω γενετικής ή συστημικής βιολογίας που θα μπορούσαν να βελτιώσουν τη συγκράτηση ή ακόμη και να επιτρέψουν τον βιομετασχηματισμό».
Διεργαστηριακή συνεργασία και διεπιστημονικές γνώσεις
Το εργαστήριο του Aich συνεισέφερε με την τεχνογνωσία του στον εντοπισμό PFAS, επιτρέποντας την ακριβή χημική ανάλυση των συγκεντρώσεων και της συμπεριφοράς του PFOA με την πάροδο του χρόνου. Εν τω μεταξύ, η ομάδα του Saha πραγματοποίησε πειράματα, βοηθώντας στην ερμηνεία της αντίδρασης του οργανισμού σε διαφορετικές συγκεντρώσεις PFAS.
«Αυτού του είδους η συνεργασία είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται για την αντιμετώπιση σύνθετων περιβαλλοντικών προκλήσεων», δήλωσε ο Aich, Αναπληρωτής Καθηγητής Richard L. McNeel.
«Συνδυάζοντας την μικροβιολογία, τη χημική μηχανική και την περιβαλλοντική αναλυτική επιστήμη, αποκτούμε μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για το πώς να αντιμετωπίσουμε τη ρύπανση από PFAS με βιολογικά εργαλεία».
Η μόλυνση από PFAS προκαλεί παγκόσμια ανησυχία λόγω της ανθεκτικότητάς της στο νερό και στο έδαφος. Οι τρέχουσες μέθοδοι επεξεργασίας είναι δαπανηρές και ενεργοβόρες.
Η αξιοποίηση μικροβιακών συστημάτων προσφέρει μια πιθανή λύση με χαμηλότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα και δυνατότητα κλιμάκωσης, αν και απαιτείται ακόμη πολύς δρόμος.
Αυτή η έρευνα σηματοδοτεί ένα πολλά υποσχόμενο βήμα προς αυτόν τον στόχο και οι ομάδες εξερευνούν ήδη περαιτέρω μελέτες που αφορούν τη μικροβιακή μηχανική και τη συνθετική βιολογία για την ενίσχυση της δυνατότητας διάσπασης των PFAS.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου