Forskare vid University of Nebraska–Lincoln har upptäckt att den vanliga fotosyntetiska bakterien Rhodopseudomonas palustris kan dra in perfluoroktansyra, en ihållande PFAS-kemikalie, i sin cellmembran. I labbexperiment togs cirka 44 procent av kemikalien bort under 20 dagar, även om mycket av den senare återvände till miljön. Resultaten, publicerade i Environmental Science: Advances, tyder på potential för att utveckla mikroorganismer mot PFAS-förorening.
Forskare Rajib Saha och Nirupam Aich ledde en studie som undersökte hur Rhodopseudomonas palustris interagerar med perfluoroktansyra (PFOA), en mycket motståndskraftig medlem i PFAS-familjen känd som evighetskemikalier. Dessa ämnen kvarstår i jord och vatten och utgör risker för vattenkvalitet och folkhälsa. Forskningen, som detaljerats i tidskriften Environmental Science: Advances, visade att bakterien absorberar PFOA i sin cellmembran, med beteendet som utvecklas över tid.
I kontrollerade labbtester tog R. palustris bort cirka 44 procent av PFOA från sin omgivning inom 20 dagar. Dock släpptes mycket av den absorberade kemikalien tillbaka i miljön när bakteriecellerna bröts sönder, vilket belyser både löftet och begränsningarna i mikrobiella metoder för PFAS-rensning. Befintliga behandlingar för dessa föroreningar är ofta kostsamma och energikrävande, vilket gör biologiska strategier till ett attraktivt alternativ om de utvecklas vidare.
"Även om R. palustris inte helt nedbröt kemikalien tyder våra resultat på en stegvis mekanism där bakterien initialt fångar PFOA i sina membran", sade Saha, Richard L. och Carol S. McNeel Associate Professor. "Detta ger oss en grund för att utforska framtida genetiska eller systembiologiska ingrepp som kan förbättra retentionen eller till och med möjliggöra biotransformation."
Samarbetet kombinerade Sahas biologiska experiment med Aichs expertis inom PFAS-detektion. "Den här typen av samarbete är precis vad som behövs för att hantera komplexa miljöutmaningar", noterade Aich, Richard L. McNeel Associate Professor. "Genom att förena mikrobiologi, kemiteknik och miljönanalytisk vetenskap får vi en mer komplett bild av hur man tacklar PFAS-förorening med biologiska verktyg."
Doktoranderna Mark Kathol från Saha Lab och Anika Azme från Aich Lab fungerade som gemensamma förstaförfattare, med arbetet stödd av Layman Award och Nebraska Collaboration Initiative Grant. Teamen planerar ytterligare studier om mikrobiell ingenjörskonst och syntetisk biologi för att förbättra PFAS-nedbrytning.