کشف باکتری‌هایی که مواد شیمیایی سمی دائمی (PFAS) را می‌خورند

دانشمندان موفق به شناسایی باکتری‌هایی شده‌اند که می‌توانند مواد شیمیایی سمی دائمی (PFAS) و محصولات جانبی سمی آنها را تجزیه کنند.

به گزارش تک‌ناک، مواد شیمیایی سمی و ماندگار موسوم به «مواد شیمیایی سمی دائمی» (PFAS) به‌طور فزاینده‌ای در محیط زیست، غذا، آب آشامیدنی و حتی بدن انسان‌ها یافت می‌شوند. این مواد شیمیایی که به‌دلیل مقاومت بالا در برابر تجزیه، مشکلات جدی برای سلامت انسان و محیط زیست ایجاد کرده‌اند، ممکن است بالاخره با یک راه‌حل طبیعی مواجه شوند.

مواد شیمیایی سمی دائمی، یک تهدید جهانی

مواد پر و پلی فلوئوروآلکیل (PFAS) گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که به‌دلیل خواص ضد آب و مقاومت بالا، دهه‌ها در محصولاتی مانند: ظروف نچسب، لباس‌های ضد آب و فوم‌های آتش‌نشانی استفاده شده‌اند.

با وجود این، پیوندهای شیمیایی فوق‌العاده قوی بین اتم‌های کربن و فلوئور در این مواد باعث شده است که آنها در محیط زیست برای همیشه باقی بمانند. این موضوع نه‌تنها آلودگی گسترده‌ای ایجاد کرده، بلکه سلامت انسان‌ها و حیوانات را نیز به خطر انداخته است.

کشف باکتری‌های تجزیه‌کننده مواد شیمیایی سمی دائمی

در مطالعه‌ای جدید که توسط محققان دانشگاه بوفالو انجام شده است، یک گونه خاص از باکتری به نام Labrys portucalensis F11 (F11) شناسایی شده، که قادر است حداقل سه نوع از مواد شیمیایی PFAS را تجزیه کند.

این باکتری که از یک منطقه صنعتی آلوده در پرتغال جداسازی شده، به‌نظر می‌رسد که برای مصرف آلاینده‌های رایجی مانند PFAS تکامل یافته است.

نتایج شگفت‌انگیز آزمایش‌ها روی مواد شیمیایی سمی دائمی

محققان برای بررسی توانایی این باکتری، جمعیت‌هایی از F11 را در محیط‌های آزمایشگاهی قرار دادند که تنها منبع کربن آنها PFAS با غلظت ۱۰,۰۰۰ میکروگرم در لیتر بود.

پس از ۱۰۰ تا ۱۹۴ روز، نتایج نشان داد که این باکتری توانسته است تا ۹۶ درصد از یک ماده شیمیایی رایج به نام PFOS را تجزیه کند. همچنین باکتری F11 موفق شد ۵۸ درصد از یک نوع PFAS دیگر به نام ۵:۳ فلوروتلومر کربوکسیلیک اسید (5:3 fluorotelomer carboxylic acid) و ۲۱ درصد از ۶:۲ فلوروتلومر سولفونات (6:2 fluorotelomer sulfonate) را نیز تجزیه کند.

این باکتری چگونه کار می‌کند؟

دِیانا آگا، نویسنده مسئول این مطالعه توضیح داد: «پیوند بین اتم‌های کربن و فلوئور در PFAS بسیار قوی است، بنابراین بیشتر باکتری‌ها نمی‌توانند از آن به عنوان منبع انرژی استفاده کنند. اما سویه F11 توانسته است این پیوندها را بشکند و کربن را به عنوان منبع انرژی مصرف کند.»

علاوه بر این، F11 برخی از محصولات جانبی سمی را نیز تجزیه کرد، که پس از مرحله اول تجزیه باقی مانده بودند. این موضوع نشان می‌دهد که این باکتری نه‌تنها PFAS را تجزیه می‌کند، بلکه برخی از مواد جانبی سمی و خطرناک آن را نیز از بین می‌برد.

چالش‌های پیش رو

با وجود نتایج امیدوارکننده، این باکتری هنوز راه‌حل نهایی برای مشکل PFAS نیست. فرایند تجزیه این مواد شیمیایی زمان‌بر است و امکان دارد در شرایط واقعی که باکتری با منابع غذایی دیگر مواجه می‌شود، چندان مؤثر نباشد. محققان قصد دارند در مراحل بعدی، منابع کربن جایگزین را به محیط اضافه کنند تا سرعت رشد این باکتری را افزایش دهند.

آینده‌ای امیدوارکننده

اگر این تحقیقات به نتایج مثبتی برسد، این باکتری‌ها می‌توانند به یک ابزار کلیدی در تصفیه فاضلاب تبدیل شوند و PFAS را قبل از آزاد شدن آب به محیط زیست از بین ببرند. این فناوری ممکن است در کنار سایر روش‌های نوین، مانند استفاده از باکتری‌ها برای تجزیه میکروپلاستیک‌ها، به حل بحران‌های زیست‌محیطی کمک کند.

این مطالعه جالب‌ توجه در مجله Science of the Total Environment منتشر شده است و امید می‌رود که گامی مهم در جهت کاهش آلودگی ناشی از مواد شیمیایی دائمی باشد.

کشف باکتری‌هایی که می‌توانند مواد شیمیایی ماندگار و سمی PFAS را تجزیه کنند، نویدبخش آینده‌ای پاک‌تر و سالم‌تر برای محیط زیست است. با ادامه تحقیقات و توسعه این فناوری، شاید بتوانیم به‌زودی شاهد کاهش چشمگیر آلودگی‌های ناشی از این مواد شیمیایی خطرناک باشیم.