p Conhecido como um subproduto da fabricação de produtos químicos de muitos cosméticos e produtos de limpeza doméstica, o solvente industrial 1, O 4-dioxano é agora considerado pela Agência de Proteção Ambiental como um "contaminante emergente" e "provável cancerígeno humano" que pode ser encontrado em milhares de locais de água subterrânea em todo o país - potencialmente representando um desafio de remediação ambiental de bilhões de dólares. p Contudo, é a coexistência frequente do contaminante com outro produto químico tóxico - 1, 1-Dicloroetileno (1, 1-DCE) —que foi encontrado para ajudar em 1, Resistência do 4-dioxano a certas estratégias de remediação, incluindo a degradação por micróbios de ocorrência natural.

p Agora, Os pesquisadores do New Jersey Institute of Technology (NJIT) detalharam a descoberta da primeira bactéria conhecida capaz de degradar simultaneamente o par de contaminantes químicos - 1, 4-dioxano e 1, 1-DCE. O estudo, publicado em Cartas de ciência e tecnologia ambiental , também mostra a eficiência do micróbio, chamado Azoarcus sp. DD4 (DD4), na redução de 1, 4-dioxano e 1, Níveis de 1-DCE em amostras de águas subterrâneas co-contaminadas.

p "Em todo o país, pesquisadores descobriram que mais de 80% das águas subterrâneas contaminadas com 1, 4-dioxano também contém 1, 1-DCE, "disse Mengyan Li, professor assistente de química e ciências ambientais no NJIT. "Este par de produtos químicos é tóxico e caro de remover do meio ambiente porque o par tem propriedades muito diferentes que normalmente requerem soluções de tratamento separadas. A biodegradação por DD4 é o primeiro método biológico que encontramos para tratar os dois compostos simultaneamente, e também é ecologicamente correto e econômico. "

p A equipe de pesquisa de Li descobriu inicialmente o micróbio DD4 a partir de amostras de lodo ativado coletadas em uma estação de tratamento de águas residuais municipal. No laboratório, A equipe de Li foi capaz de isolar e analisar a capacidade do DD4 de degradar 1, 4-dioxano e 1, 1-DCE simultaneamente em amostras de águas subterrâneas contaminadas ao longo de um período de duas semanas.

p Aplicando o micróbio às amostras de campo, A equipe de Li observou essa concentração de 1, 4-dioxano foi degradado de 10 partes por milhão (10 ppm) - ou 3, 000 vezes o limite do nível de orientação da EPA de 0,35 partes por bilhão (0,35 ppb) - para menos de 0,38 ppb. O laboratório também encontrou 1, Os níveis de concentração de 1-DCE foram reduzidos de mais de 3 ppm para menos de 0,02 ppm.

p Notavelmente, DD4 exibiu resistência à toxicidade celular produzida pelos metabólitos de 1, 1-DCE, que normalmente inibem a capacidade de outras bactérias capazes de degradar 1, 4-dioxano. A equipe de Li observou que, embora DD4 fosse parcialmente inibido em sua capacidade de degradar 1, 4-dioxano quando quantidades excessivas de 1, 1-DCE foi artificialmente adicionado nas amostras de água, 1, Capacidade de degradação de 4-dioxano imediatamente recuperada uma vez que o micróbio se esgotou 1, 1-DCE.

p "Geral, ficamos impressionados com o desempenho do DD4, "disse Li." Não adicionamos nutrientes como a amônia para o micróbio se alimentar, ou outros facilitadores que podem aumentar a atividade da bactéria. Isso nos demonstrou o potencial desta bactéria para uso futuro no campo. "

p Em uma análise da composição genética do DD4, O laboratório de Li identificou um gene potencialmente chave relacionado à atividade de degradação química do micróbio. Li diz que o gene codifica para uma enzima, denominado di-ferro monooxigenase solúvel (SDIMO), com recursos versáteis de decompor poluentes químicos. "Queremos caracterizá-la (esta enzima) mais detalhadamente para ver se podemos aprender melhor o mecanismo por trás de como o DD4 degrada esses contaminantes." disse Li.

p Junto com DD4's 1, Resistência a 1-DCE e capacidade de degradar os co-contaminantes simultaneamente, Li diz que a bactéria possui várias outras características-chave que a tornam propícia como uma solução potencial de biorremediação em locais de águas subterrâneas contaminadas, como sua capacidade de se dispersar livremente na água para remediar áreas maiores de contaminação, em vez de agregar como outros tratamentos bacterianos. O micróbio também pode ser cultivado rapidamente e pode ser mantido por longos períodos com fonte de nutrientes limitada.

p “Testamos a bactéria em temperatura normal de refrigeração durante três dias e sua viabilidade permaneceu acima de 80%, "disse Li." Depois de uma semana, metade ainda estava viva. Isso o torna ainda mais desejável, porque seria capaz de sobreviver ao tempo de entrega do laboratório aos locais contaminados. "

p O laboratório de Li está agora conduzindo mais testes da bactéria no laboratório para entender melhor como o DD4 pode funcionar em locais com água contaminada. Com os testes de viabilidade já em andamento, Li diz que sua equipe poderia começar demonstrações de campo de DD4 como uma solução de tratamento de água para 1, 4-dioxano e 1, Locais de contaminação por 1-DCE já no próximo ano.

p "Idealmente, podemos injetar a bactéria no centro de uma zona de contaminação, ou tente cultivá-los na superfície de barreiras biológicas que ajudam a impedir a propagação da contaminação, "disse Li." Primeiro, gostaríamos de fazer mais testes e possivelmente desenvolver um marcador de gene que nos ajude a avaliar o desempenho da bactéria. Então, gostaríamos de avançar para o campo. "