Peneliti di University of Nebraska–Lincoln menemukan bahwa bakteri fotosintetik umum Rhodopseudomonas palustris dapat menarik asam perfluorooctanoat, zat kimia PFAS yang persisten, ke membran selnya. Dalam eksperimen laboratorium, mikroba tersebut menghilangkan sekitar 44% zat kimia tersebut selama 20 hari, meskipun sebagian besar kemudian kembali ke lingkungan. Temuan tersebut, yang diterbitkan di Environmental Science: Advances, menunjukkan potensi untuk merekayasa mikroba guna memerangi polusi PFAS.
Para ilmuwan Rajib Saha dan Nirupam Aich memimpin studi yang meneliti bagaimana Rhodopseudomonas palustris berinteraksi dengan asam perfluorooctanoat (PFOA), anggota keluarga PFAS yang sangat tahan yang dikenal sebagai bahan kimia abadi. Senyawa ini bertahan di tanah dan air, menimbulkan risiko bagi kualitas air dan kesehatan masyarakat. Penelitian, yang dirinci dalam jurnal Environmental Science: Advances, mengungkapkan bahwa bakteri tersebut menyerap PFOA ke membran selnya, dengan perilaku yang berkembang seiring waktu.
Dalam uji laboratorium terkendali, R. palustris menghilangkan sekitar 44% PFOA dari lingkungannya dalam 20 hari. Namun, sebagian besar zat kimia yang diserap dilepaskan kembali ke lingkungan ketika sel bakteri pecah, menyoroti janji dan keterbatasan pendekatan mikrobial untuk pembersihan PFAS. Perawatan yang ada untuk polutan ini sering kali mahal dan intensif energi, menjadikan strategi biologis sebagai alternatif menarik jika dikembangkan lebih lanjut.
"Meskipun R. palustris tidak sepenuhnya mendegradasi zat kimia tersebut, temuan kami menunjukkan mekanisme bertahap di mana bakteri mungkin awalnya menjebak PFOA di membrannya," kata Saha, Profesor Associate Richard L. dan Carol S. McNeel. "Ini memberi kami dasar untuk mengeksplorasi intervensi genetik atau biologi sistem di masa depan yang dapat meningkatkan retensi atau bahkan memungkinkan biotransformasi."
Kolaborasi tersebut menggabungkan eksperimen biologis Saha dengan keahlian Aich dalam deteksi PFAS. "Kolaborasi seperti ini adalah yang tepat untuk mengatasi tantangan lingkungan yang kompleks," catat Aich, Profesor Associate Richard L. McNeel. "Dengan menggabungkan mikrobiologi, rekayasa kimia, dan ilmu analitik lingkungan, kami mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang cara mengatasi polusi PFAS dengan alat biologis."
Calon doktor Mark Kathol dari Saha Lab dan Anika Azme dari Aich Lab bertindak sebagai penulis pertama bersama, dengan pekerjaan yang didukung oleh Layman Award dan Nebraska Collaboration Initiative Grant. Tim berencana studi lebih lanjut tentang rekayasa mikrobial dan biologi sintetis untuk meningkatkan degradasi PFAS.