某些细菌会降解具有“永远的化学物质 ”其长期保质期的牢固键 ,这暗示了潜在的低成本治疗方法可以清洁与PFA有关的水 。
PFA,或 全氟烷基和多氟烷基物质,是许多产品中发现的人为化合物。它们包含强大的化学键 不容易崩溃 ,使它们难以从我们的身体和环境中删除。
PFA一直是 与各种健康效应有关,以及过去的四月,环境保护署 设置限制 在浓度 六个常见的PFA 在饮用水中 。此举强调了需要有效清理方法的需求 受污染的水。
现在,在7月17日发表在《期刊》上的一项研究中 科学进步研究人员首次报道了四种 乙酸杆菌 可以在某些PFA中降低债券。这包括不饱和的PFA ,其化学结构使它们比所谓的饱和PFA更容易分解。这些化学物质的例子包括尚未受EPA调节的Pfmeupa和Ftmeupa 。
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“使用微生物的PFA降解是废水处理和废物管理中最受欢迎的技术之一,” Nirupam Aich不参与研究的内布拉斯加州林肯大学工程副教授,他在一封电子邮件中告诉Live Science。
已经有一些有效治疗PFA的方法 ,包括 过滤 和热处理。但是,使用涉及细菌的生物学方法可能具有独特的优势 。根据研究作者的说法,该方法可能是低成本 ,并且很容易将其注入地球表面下的地下水,许多现有的治疗方法都具有挑战性。地下水供应 大约三分之一 美国饮用水。
新研究中突出显示的微生物打破了一些不饱和PFA中的碳氟键 。这个过程被称为流氟化,由 酶 分裂化学键 ,从而释放氟化物原子。这些原子通常会杀死细菌。但是研究人员发现 乙酸杆菌 物种具有专门的通道,可将氟化物从细胞中泵出并进入环境,使细菌能够生存 。
这可能是细菌进化为排毒的防御机制的一部分 Yujie男子加利福尼亚大学(UC)河滨化学与环境工程系的副教授在一封电子邮件中告诉Live Science。
指出了放流酶后 ,团队搜寻基因组数据库,以查看是否其他 乙酸杆菌 也有相同的酶和泵。他们发现流畅 乙酸杆菌 在北美,欧洲以及非洲和亚洲某些地区的废水样品中 。研究作者指出,其他线索也可能在土壤和地下水中发现它们。 乙酸杆菌 男性说 ,物种通常在废水中发现,但对它们及其放流酶知之甚少。
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在以前的工作中,男人和同事确定了其他可能 分解碳氯 在某些PFA中发现的键,引发了脱氯的反应 ,然后破坏了永远的化学物质。科学家的最新发现增加了可以被微生物降解的已知PFA化合物的数量 。
男性说,这一研究可以指导寻找更多PFAS降解细菌,从而导致新酶的发现以及加速这些自然过程的生物技术的发展。
Aich说 ,PFA的微生物降解通常是指在废水处理中使用微生物在被消毒之前降解PFA并返回饮用水供应。这种方法的主要挑战是微生物的稀有性可以破坏碳氟键 。即使微生物能够降解化学物质,降解速率也可能很慢。
Aich说,这项研究是最早提供有关特定机制和细菌酶的见解之一 ,这些酶可以分离并改进以提高这些降解率。
研究人员正在研究 材料 - 微叶界面 这结合了细菌与增强PFA分解的材料的脱硫能力 。这些材料的特性会随着电场的响应而变化,这使它们能够破坏细菌酶剩下的任何副产品。 Chong Liu,UCLA的化学和生物化学副教授领导了界面研究。因此,材料 - 微型界面为PFA提供了迅速的一两次打孔 ,Liu在一封电子邮件中告诉Live Science 。
男性说,需要更多的研究来解开流载酶的确切生物化学及其对较大尺度的潜在影响。
她指出:“单个微生物不太可能成为PFA污染的全球解决方案。”尽管如此,他们的工作表明 ,在可能单独或与其他方法结合使用的生物技术中使用细菌的途径 。
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