Ученые, работающие в лабораториях Раджиба Сахи и Нирупама Айча, обнаружили, что распространенная фотосинтезирующая бактерия Rhodopseudomonas palustris способна взаимодействовать с перфтороктановой кислотой (ПФОК). Это вещество относится к классу ПФАС – так называемых «вечных химикатов», которые крайне устойчивы к разложению. Результаты исследования, опубликованные в журнале Environmental Science: Advances, показывают, что микроорганизм втягивает опасное соединение в свою клеточную мембрану, причем поведение бактерии меняется с течением времени.
В ходе контролируемых лабораторных экспериментов исследователи зафиксировали, что бактерия удалила около 44% токсичного вещества из окружающей среды в течение 20 дней. Однако значительная часть поглощенного химиката позже вернулась обратно в среду. Вероятнее всего, это произошло из-за разрушения клеток микроорганизмов. Этот факт подчеркивает как потенциальную пользу, так и сложности использования живых организмов для захвата или изменения структуры ПФАС. Открытие дает раннее представление о том, как природные микробы могут быть в будущем использованы или модифицированы для снижения уровня загрязнения, что важно для защиты качества воды и здоровья населения.
Доцент Раджиб Саха отметил, что, хотя R. palustris не разложила химикат полностью, полученные данные указывают на ступенчатый механизм, при котором бактерия сначала удерживает кислоту в своих мембранах. По словам ученого, это создает фундамент для будущих вмешательств с использованием генетики или системной биологии, которые могли бы улучшить удержание вещества или даже обеспечить его биотрансформацию.
Исследование стало возможным благодаря объединению экспертизы двух научных групп. Лаборатория Нирупама Айча предоставила специализированные возможности для обнаружения ПФАС, что позволило команде с высокой точностью отслеживать изменения уровней загрязнения. В то же время группа Сахи проводила биологические эксперименты и изучала реакцию бактерий на различные концентрации токсичных веществ.
Нирупам Айч подчеркнул, что подобное сотрудничество необходимо для решения сложных экологических задач. Объединение микробиологии, химической инженерии и экологической аналитической науки позволяет получить более полную картину того, как можно бороться с загрязнением биологическими инструментами. Соединения ПФАС остаются глобальной проблемой, поскольку они сохраняются в почве и воде в течение длительного времени, а существующие методы очистки часто дороги и энергозатратны.
Микробные стратегии могут предложить более адаптируемый и менее ресурсоемкий путь решения проблемы, хотя для этого потребуются существенные научные разработки. Исследовательские группы уже планируют дополнительные работы, сосредоточенные на микробной инженерии и синтетической биологии, чтобы улучшить способности бактерий к деградации опасных веществ в будущем.
