En naturligt forekommende jordbakterie kan give en løsning på evige kemikalier

University of Tennessee, Knoxville-fakultetets medlemmer Shawn Campagna, professor og associeret afdelingsleder i kemi, og Frank Loeffler, guvernørstolsprofessor i mikrobiologi, har gjort en opdagelse, der kan føre til nye muligheder for at håndtere miljøforurening.

Kommercielt anvendte per- og polyfluoralkylstoffer (PFAS) blev udviklet i 1940'erne og fandt vej til en række almindelige husholdningsprodukter. I dag bruges PFAS til fremstilling af plastik og gummi og i fødevareindpakninger, paraplyer, brandslukningsskum og meget mere.

PFAS er også blevet kaldt "for evigt kemikalier" på grund af deres modstand mod nedbrydning i både miljøet og den menneskelige krop. PFAS er blevet opdaget i floder, arktisk havis, human modermælk og i blodet hos 97% af amerikanerne. Det mest besværlige er deres potentielle indvirkning på menneskers sundhed, og PFAS er blevet forbundet med metaboliske forstyrrelser, fedme, diabetes, immunundertrykkelse og kræft.

Loeffler og Campagnas arbejde, for nylig offentliggjort i Environmental Science and Technology , udforsker en potentiel vej til at mindske bred forurening med disse kemikalier. Deres hold fandt, at en naturligt forekommende jordbakterie, Pseudomonas sp. stamme 273, var i stand til at nedbryde og afgifte 1,10-difluordecan, en fluoreret forbindelse, der kunne være en model til at håndtere PFAS.

Overraskende nok var denne bakterie også i stand til at bruge de fluorholdige biprodukter til at bygge lipid-dobbeltlag eller cellulære membraner, hvilket indikerer, at vi endnu ikke ved alt, hvad vi burde om skæbnen for denne type forbindelser i biologiske systemer.

"Denne forskning er vigtig, da fluorholdige organiske kemikalier dukker op forurenende stoffer, og vi ved endnu ikke, hvordan og om de kommer ind i fødenettet," sagde Campagna. "Det faktum, at bakterier kan inkorporere nedbrydningsprodukter af disse molekyler i deres biomasse, indikerer, at vi ikke fuldt ud forstår miljøpåvirkningen af ​​disse forurenende stoffer."

Denne opdagelse er udviklet fra en langvarig række af samarbejder mellem Campagna og Loeffler og udnytter både Center for Environmental Biotechnology og den biologiske og små molekyle massespektrometriske kerne.

"Der er et presserende behov for at demonstrere, at naturlige nedbrydningsprocesser for PFAS eksisterer - at de ikke er kemikalier for evigt," sagde Loeffler.

"De nye resultater opstod gennem en samarbejdsindsats på grænsefladen mellem discipliner, specifikt miljømikrobiologi og analytisk kemi. Min gruppe opnåede og karakteriserede den unikke mikroorganisme, og Dr. Campagnas gruppe havde instrumenteringen og ekspertisen til at udføre de analytiske procedurer. Resultaterne er en produkt af teamwork, og ingen af ​​grupperne individuelt ville have haft succes."

Campagna og Loeffler håber, at deres arbejde kan føre til yderligere opdagelser af bakterier, der er i stand til at nedbryde hele rækken af ​​fluorholdige forurenende stoffer, hvilket kan føre til fjernelse af PFAS fra forurenede områder som drikkevand. + Udforsk yderligere

Giftige 'for evigt kemikalier' ophobes over vandspejlet