Des chercheurs de l’University of Nebraska–Lincoln ont découvert que la bactérie photosynthétique courante Rhodopseudomonas palustris peut attirer l’acide perfluorooctanoïque, un composé chimique PFAS persistant, dans sa membrane cellulaire. Lors d’expériences en laboratoire, le microbe a éliminé environ 44 % du produit chimique en 20 jours, bien qu’une grande partie ait ensuite été relâchée dans l’environnement. Ces résultats, publiés dans Environmental Science: Advances, suggèrent un potentiel pour l’ingénierie de microbes afin de lutter contre la pollution par les PFAS.
Les scientifiques Rajib Saha et Nirupam Aich ont dirigé une étude examinant comment Rhodopseudomonas palustris interagit avec l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), un membre hautement résistant de la famille des PFAS connue sous le nom de « produits chimiques éternels ». Ces composés persistent dans le sol et l’eau, posant des risques pour la qualité de l’eau et la santé publique. La recherche, détaillée dans la revue Environmental Science: Advances, a révélé que la bactérie absorbe le PFOA dans sa membrane cellulaire, le comportement évoluant avec le temps.
Lors de tests en laboratoire contrôlés, R. palustris a éliminé environ 44 % du PFOA de son environnement en 20 jours. Cependant, une grande partie du produit chimique absorbé a été relâché dans l’environnement lorsque les cellules bactériennes se sont désintégrées, soulignant à la fois les promesses et les limites des approches microbiennes pour le nettoyage des PFAS. Les traitements existants pour ces polluants sont souvent coûteux et gourmands en énergie, rendant les stratégies biologiques attractives si elles sont davantage développées.
« Bien que R. palustris n’ait pas complètement dégradé le produit chimique, nos résultats suggèrent un mécanisme par étapes où la bactérie pourrait initialement piéger le PFOA dans ses membranes », a déclaré Saha, professeur associé Richard L. et Carol S. McNeel. « Cela nous donne une base pour explorer de futures interventions génétiques ou en biologie des systèmes qui pourraient améliorer la rétention ou même permettre une biotransformation. »
La collaboration a combiné les expériences biologiques de Saha avec l’expertise d’Aich en détection des PFAS. « Ce type de collaboration est exactement ce dont nous avons besoin pour relever les défis environnementaux complexes », a noté Aich, professeur associé Richard L. McNeel. « En réunissant microbiologie, ingénierie chimique et science analytique environnementale, nous obtenons une vision plus complète de la manière de lutter contre la pollution par les PFAS avec des outils biologiques. »
Les doctorants Mark Kathol du laboratoire Saha et Anika Azme du laboratoire Aich ont servi de premiers auteurs conjoints, le travail étant soutenu par le Layman Award et la Nebraska Collaboration Initiative Grant. Les équipes prévoient des études supplémentaires sur l’ingénierie microbienne et la biologie synthétique pour améliorer la dégradation des PFAS.