Antes da crise hídrica de Toledo em 2014 deixou meio milhão de residentes sem água potável por três dias, A pesquisa do Dr. Jason Huntley na Universidade de Toledo se concentrou nas bactérias que causam pneumonia.

Depois que a proliferação de algas prejudiciais motivou o conselho da cidade de Toledo "Não Beba", o microbiologista expandiu seus projetos de pesquisa para atingir a microcistina.

"Eu moro aqui, e eu tenho um filho pequeno, "disse Huntley, professor associado do Departamento de Microbiologia Médica e Imunologia da UT na Faculdade de Medicina e Ciências da Vida. "Eu não quero toxinas na água, e estou empenhado em ajudar a estação de tratamento de água a proteger o público. "

O laboratório de pesquisa de Huntley recentemente fez um grande progresso em sua missão de criar um biofiltro que usa bactérias do Lago Erie que ocorrem naturalmente para remover a microcistina liberada pela proliferação de algas nocivas da água potável. reduzindo ou eliminando o uso de cloro e outros produtos químicos.

"Identificamos grupos de bactérias no Lago Erie que podem ser usados ​​para purificar a água naturalmente. Pelo que sabemos, essas bactérias não foram usadas anteriormente para combater a proliferação de algas nocivas em outras partes do mundo, "Huntley disse.

Os microbiologistas isolaram com sucesso bactérias do Lago Erie que degradam a toxina de microcistina conhecida como MC-LR - a mais tóxica, mais comum e mais intimamente ligado ao câncer de fígado e outras doenças - a uma taxa diária de até 19 partes por bilhão (ppb).

Analistas de água e toxicologistas medem a microcistina e outros contaminantes usando a métrica de ppb; um ppb é uma parte em 1 bilhão. Esses números de ppb são importantes para a saúde humana porque a Agência de Proteção Ambiental dos EUA recomenda que crianças pequenas não bebam água contendo mais de 0,3 ppb de microcistina e adultos não bebam água contendo mais de 1,6 ppb de microcistina.

"As bactérias que identificamos podem degradar muito mais toxinas do que foi relatado na crise hídrica de 2014, "Huntley disse." Com base nos níveis de toxinas registrados no Lago Erie nos últimos anos, essas taxas seriam capazes de remover efetivamente a microcistina do abastecimento de água. "

Nenhum dos 13 isolados bacterianos que degradam a microcistina foi associado a doenças humanas, portanto, seu uso em futuros biofiltros purificadores de água é improvável que seja uma preocupação de saúde pública. As bactérias identificadas incluem Flectobacillus major, Pseudomonas lutea, Agrobacterium albertimagni, Leadbetterella byssophila, Pseudomonas putida, Flectobacillus major, Pseudomonas hunanensis, Runella slithyformis, Porphyrobacter sp., Pseudomonas parafulva, Sphingobium yanoikuyae, Pseudomonas fluorescens e Sphingobium yanoikuyae.

A pesquisa foi publicada na edição de fevereiro da Journal of Great Lakes Research .

Pesquisadores na Austrália, A China e outros países também identificaram bactérias que podem mastigar e quebrar a microcistina da proliferação de algas, Contudo, Huntley disse que esses tipos específicos de bactérias não foram encontrados em nenhum de seus estudos no Lago Erie.

Treze amostras de água usadas para o estudo foram coletadas de florações de algas visíveis nos verões de 2014 e 2015 na bacia ocidental do Lago Erie. Os cientistas adicionaram MC-LR a cada amostra de água a cada três a quatro dias por aproximadamente quatro semanas, ao lado de um grupo de controle que não recebeu MC-LR adicional.

O laboratório usou várias abordagens para confirmar os resultados da degradação da microcistina, incluindo espectrometria de massa e o teste ELISA, que é o método padrão que os operadores de estação de tratamento de água usam para medir a concentração de microcistina durante a estação de florescimento de algas.

Seu laboratório está agora no processo de identificar as vias enzimáticas que as bactérias usam para quebrar a microcistina.

Atualmente, estações de tratamento de água municipais removem ou degradam a microcistina usando métodos como cloração, ozonização, adsorção e floculação de carvão ativado.

"Essas técnicas não são ideais devido aos altos custos, eficiências de remoção limitadas, e eles levam à produção de subprodutos prejudiciais ou resíduos perigosos, "Huntley disse." Biofiltros são uma alternativa econômica e segura para o uso de produtos químicos e outras práticas convencionais de tratamento de água. "

"Estamos muito entusiasmados com a pesquisa e as descobertas, "disse Andrew McClure, administrador da Estação de Tratamento de Água do Parque Collins, da cidade de Toledo. "Tivemos conversas preliminares com o Dr. Huntley sobre maneiras de implementá-lo como uma técnica de tratamento no processo de nossa planta."

A equipe de Huntley está desenvolvendo e testando biofiltros - filtros de água contendo bactérias especializadas que degradam as toxinas da microcistina da água do lago à medida que ela flui pelo filtro. Huntley detém uma patente provisória dessa tecnologia.

A pesquisa foi apoiada por doações do Departamento de Ensino Superior de Ohio por meio da Harmful Algal Bloom Research Initiative do estado, que consiste em 54 equipes científicas em universidades de todo o estado que buscam soluções para lidar com as algas tóxicas no Lago Erie.