19:52 2022-05-23
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ În condiții anaerobe, comunitățile microbiene comune pot rupe legătura ultra-puternică carbon-fluor
_ În condiții anaerobe, microbiană comună comunitățile pot rupe legătura ultra-puternică carbon-fluor
Inginerii de la Universitatea din California Riverside sunt primii care raportează defalcarea selectivă a unei clase deosebit de încăpățânate de PFAS, numită acizi carboxilici fluorurati (FCA), de către microorganismele comune. .
În condiții anaerobe, o legătură dublă carbon-carbon este crucială pentru distrugerea legăturii ultra-puternice carbon-fluor de către comunitățile microbiene. În timp ce ruperea legăturii carbon-carbon nu degradează complet molecula, produsele rezultate ar putea fi transmise altor microorganisme pentru defluorinare în condiții aerobe.
Realizarea se bazează pe lucrările anterioare ale acelorași cercetători, care au fost primul care a raportat o defluorurare microbiană reușită a unei structuri PFAS complet fluorurate prin înlocuirea legăturilor carbon-fluor cu legături carbon-hidrogen.
Substanțele per- și polifluoroalchile, sau PFAS, sunt un grup de peste 9.000 de substanțe chimice utilizate în nenumărate procese industriale și produse comerciale din anii 1940. Ca rezultat, PFAS și-au găsit drumul în ciclul apei și se găsesc acum în aproape orice sursă de apă. Aceste substanțe chimice conțin o legătură între fluor și atomii de carbon care este cea mai puternică legătură unică cunoscută, făcând PFAS nebiodegradabil și rezistent la metodele convenționale de tratare a apei. Acestea ajung în țesuturile organismelor, inclusiv a oamenilor, unde au fost asociate cu unele tipuri de cancer, probleme cu tiroida și ficatul și, probabil, cu alte probleme de sănătate care sunt încă puțin înțelese.
Într-o lucrare anterioară. , Yujie Men, profesor asistent de inginerie chimică și de mediu, și colegii săi au raportat că folosesc comunități microbiene anaerobe adesea folosite pentru declorurare pentru a degrada două PFAS specifice, inclusiv o structură complet fluorurata (perfluorurată).
Noua lucrare. duce această cercetare un pas mai departe, arătând că punctul de intrare pentru microbii anaerobi a fost o legătură dublă între atomii de carbon localizați lângă gruparea carboxil a moleculelor FCA. Ramurile de trifluormetil de pe legătura dublă ar putea spori și mai mult biodegradabilitatea.
Microbii capabili să facă acest tip de defluorinare nu sunt rari. Folosind nămolul activat – comunități microbiene utilizate în mod obișnuit în instalațiile de tratare a apelor uzate pentru a descompune și îndepărta materia organică – și o condiție anaerobă, cercetătorii au repetat cu succes experimentul anterior cu PFAS mai similar structural.
„În prezent, biocatalizatori care pot defluorinarea compușilor perfluorurați precum PFOA este foarte rară. Știm încă foarte puține despre ce microbi sau enzime pot face defluorurarea PFAS în general și cum", a spus Men. „Munca noastră este la vârf în găsirea acestor informații.”
Chiar și atunci când oamenii de știință găsesc modalități de a rupe legătura inițială carbon-fluor în compușii perfluorurați, munca lor nu este finalizată, deoarece moleculele sunt probabil descompus în alte molecule care ar putea fi, de asemenea, dăunătoare. Remedierea cu succes a mediilor contaminate cu PFAS necesită defalcarea inițială a moleculei părinte PFAS, urmată de degradarea completă a moleculelor secundare.
Un studiu recent realizat de grupul Men a demonstrat că comunitățile de nămol activ au fost capabile să degradeze complet moleculă secundară din degradarea chimică a unui tip de substanță chimică perfluorurată printr-un proces cunoscut sub numele de cometabolism. Noul lor studiu mai implică faptul că, pur și simplu, prin cooperarea între diferite grupuri microbiene, cum ar fi bacteriile anaerobe și aerobe, ar putea fi realizată o defluorinare mai profundă pentru anumite substanțe chimice perfluorinate.
Comentarii:
Adauga Comentariu