“Əbədi kimyəvi maddələrdən” “əbədi” çıxarmaq axtarışında bakteriyalar bizim müttəfiqimiz ola bilər. Per- və polifluoroalkil maddələrinin (PFAS) əksəriyyəti onların adsorbsiyasını və tutulmasını əhatə edir, lakin bəzi mikroblar bu kimyəvi maddələrin ətraf mühitdə bu qədər uzun müddət qalmasına imkan verən güclü kimyəvi bağları parçalaya bilər.

İndi, Buffalo Universitetinin rəhbərlik etdiyi bir komanda, ən azı üç növ PFAS-ni parçalaya və çevirə bilən bir bakteriya ştammını və bəlkə də daha da vacib olanı, bağın pozulması prosesinin bəzi zəhərli əlavə məhsullarını təyin etdi.

Elm of the Total Environment jurnalının bu ayki sayında dərc edilən komandanın araşdırması , Labrys portucalensis F11 (F11) 100 günlük məruz qalma müddətindən sonra perfluorooktan sulfon turşusunun (PFOS) 90%-dən çoxunu metabolizə etdiyini müəyyən etdi . PFOS ən tez-tez aşkar edilən və davamlı PFAS növlərindən biridir və keçən il ABŞ Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyi tərəfindən təhlükəli olaraq təyin edilmişdir.

F11 bakteriyaları həmçinin 100 gündən sonra iki əlavə PFAS növünün əhəmiyyətli bir hissəsini parçaladı: 58% 5:3 flüorotelomer karboksilik turşu və 21% 6:2 flüorotelomer sulfonat.

“PFAS-da karbon və flüor atomları arasındakı bağ çox güclüdür, ona görə də əksər mikroblar ondan enerji mənbəyi kimi istifadə edə bilmirlər. F11 bakteriya ştammı flüoru parçalayıb karbonu yemək qabiliyyətini inkişaf etdirdi”, – tədqiqatın müəllifi Diana deyir. Ağa, Ph.D., SUNY Hörmətli Professoru və Henry M. Woodburn UB Kollecinin Kimya kafedrasının sədri İncəsənət və Elmlər və UB RENEW İnstitutunun direktoru.

PFAS-i parçalayan bakteriyalara dair bir çox əvvəlki tədqiqatlardan fərqli olaraq, Ağanın araşdırması daha qısa zəncirli parçalanma məhsulları və ya metabolitləri hesaba aldı. Bəzi hallarda, F11 hətta bu metabolitlərdən flüoru çıxardı və ya onları kiçik, aşkar olunmayan səviyyələrə qədər parçaladı.

Tədqiqatın ilk müəllifi Mindula Wijayahena deyir: “Əvvəlki bir çox tədqiqatlar yalnız PFAS-in deqradasiyası barədə məlumat vermişdi, lakin metabolitlərin əmələ gəlməsini bildirməmişdir. Biz təkcə PFAS-ın əlavə məhsullarını hesablamadıq, həm də onların bəzilərinin bakteriyalar tərəfindən daha da parçalanmağa davam etdiyini tapdıq”. elmlər namizədi Ağanın laboratoriyasında tələbə.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737697401&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-bacteria-chemicals-toxic-byproducts.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737697401542&bpp=1&bdt=78&idt=120&shv=r20250121&mjsv=m202501160401&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=5551648696449&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2231&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349947%2C31089916%2C95344787%2C95350548%2C95347432&oid=2&pvsid=4228102459895838&tmod=1660116698&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=124

Seçici yeyənlər PFAS-ı bəyənməyi öyrənirlər

PFAS 1950-ci illərdən bəri yapışmayan tavalardan tutmuş yanğınsöndürmə materiallarına qədər geniş şəkildə istifadə edilən bir qrup kimyəvi maddədir.

Onlar hər hansı bir bakteriya üçün seçilən yeməkdən uzaqdırlar, lakin çirklənmiş torpaqda yaşayan bəziləri karbondan enerji mənbəyi kimi istifadə edə bilmək üçün PFAS kimi üzvi çirkləndiriciləri parçalamaq üçün mutasiyaya uğramışlar.

Ağa deyir: “Bakteriyalar sərt, çirkli bir mühitdə sağ qalırlarsa, bu, çox güman ki, ətrafdakı kimyəvi çirkləndiricilərdən qida mənbəyi kimi istifadə etməyə uyğunlaşdıqlarına görədir ki, ac qalmasınlar”. “Təkamül yolu ilə bəzi bakteriyalar onların böyüməsinə kömək etmək üçün kimyəvi çirkləndiricilərdən istifadə etmək üçün təsirli mexanizmlər inkişaf etdirə bilər.”

Bu tədqiqatda istifadə edilən bakteriya ştammı, F11, Portuqaliyada çirklənmiş sənaye sahəsinin torpağından təcrid edilib və əvvəllər farmasevtik çirkləndiricilərdən flüor çıxarmaq qabiliyyətini nümayiş etdirib. Ancaq heç vaxt PFAS-da sınaqdan keçirilməmişdir.

Portuqaliya Katolik Universitetinin əməkdaşları F11-i hər litrə 10.000 mikroqram PFAS-dan başqa heç bir karbon mənbəyi olmayan möhürlənmiş şüşələrə yerləşdirdilər. 100 ilə 194 gün arasında olan inkubasiya dövrlərindən sonra nümunələr daha sonra UB-a göndərildi, burada analiz F11-in PFAS-ın bir hissəsini pisləşdirdiyini aşkar etdi.

Bu nümunələrdə aşkar edilən flüor ionlarının yüksək səviyyələri F11-in PFAS-ın flüor atomlarını ayırdığını, beləliklə bakteriyaların karbon atomlarını metabolizə etdiyini göstərdi.

“Karbon-ftor bağı PFAS-ı parçalamağı çətinləşdirən şeydir, ona görə də onları parçalamaq kritik bir addımdır. Əsas odur ki, F11 yalnız PFOS-u daha kiçik parçalara ayırmaq deyil , həm də flüoru daha kiçik parçalardan ayırmaq idi”, – Wijayahena deyir.

Geridə qalan metabolitlərin bəzilərində hələ də flüor var idi, lakin 194 gün ərzində PFOS-a məruz qaldıqdan sonra F11 hətta üç PFOS metabolitindən flüoru çıxarmışdı.

“Bir xəbərdarlıq olaraq, bu nümunələrdə o qədər kiçik başqa metabolitlər ola bilər ki, onlar cari aşkarlama üsullarından qaçırlar” deyir Ağa.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

PFAS-ı arzu olunan menyu elementinə çevirmək

UB tədqiqatçıları tədqiqatlarının yaxşı bir başlanğıc olduğunu desələr də, F11-in təchiz edilmiş PFAS-ın əhəmiyyətli bir hissəsinin biodegradasiyası üçün 100 gün çəkdiyini və istehlak üçün başqa karbon mənbələrinin olmadığını xəbərdar edirlər.

Komanda indi, böyümə sürətini artıra biləcək rəqabətli enerji seçimləri olduqda belə, F11-i PFAS-ı daha sürətli istehlak etməyə necə təşviq edəcəyini araşdırmağı planlaşdırır.

“Biz PFAS ilə yanaşı alternativ karbon mənbələrinin yerləşdirilməsinin təsirini araşdırmaq istəyirik. Lakin, əgər bu karbon mənbəyi çox boldursa və parçalanması asan olarsa, bakteriyaların PFAS-a ümumiyyətlə toxunmasına ehtiyac qalmaya bilər”, – Ağa deyir. “Biz F11 koloniyalarına böyümək üçün kifayət qədər qida verməliyik, lakin PFAS-ı istifadə edilə bilən enerji mənbəyinə çevirmək həvəsini itirəcək qədər qida yoxdur.”

Nəhayət, F11 PFAS ilə çirklənmiş su və torpaqda yerləşdirilə bilər. Bu, tullantı sularının təmizləyici qurğusunda aktiv lil içərisində ştammın yetişdirilməsi üçün şəraitin yaradılmasını və ya hətta bakteriyaların birbaşa çirklənmiş ərazinin torpağına və ya qrunt sularına yeridilməsini, bioaugmentasiya adlanan prosesi əhatə edə bilər.

“Tullantı suları ilə aktivləşdirilmiş çamur sistemlərində təmizləyici qurğulardakı mövcud bakterial konsorsiuma xüsusi bir gərginlik əlavə etməklə arzuolunmaz birləşmələrin çıxarılmasını sürətləndirə bilərsiniz” dedi Ağa. “Bioaugmentation, ətraf mühitdə PFAS remediasiyası üçün hələ tədqiq edilməmiş perspektivli bir üsuldur.”

Daha çox məlumat: Mindula K. Wijayahena et al, Labrys portucalensis F11 tərəfindən PFAS biodegradation: PFOS, 6:2 FTS və 5:3 FTCA, Ümumi Ətraf Mühitin Elmi (2025) zəncirinin qısaldılması və metabolitlərinin identifikasiyası sübutu . DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.178348

Jurnal məlumatı: Ümumi Ətraf Mühitin Elmi 

Buffalo Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir