Em uma série de testes de laboratório, uma bactéria de solo relativamente comum demonstrou sua capacidade de quebrar a classe de poluentes de difícil remoção chamada PFAS, pesquisadores da Universidade de Princeton disseram.

A bactéria, Bactéria Acidimicrobium A6, removeu 60% de PFAS _especificamente ácido perfluorooctanóico (PFOA) e sulfonato de perfluorooctanagem (PFOS) _ em frascos de laboratório ao longo de 100 dias de observação, os pesquisadores relataram em um artigo de 18 de setembro na revista Ciência e Tecnologia Ambiental . Por causa de suas preocupações com a saúde e onipresença, A EPA abriu recentemente um esforço de pesquisa sobre o impacto dos produtos químicos na água potável. Peter Jaffe, o pesquisador principal e professor de engenharia civil e ambiental em Princeton, disseram que os pesquisadores ficaram muito encorajados ao ver essas bactérias degradar substancialmente a famosa classe recalcitrante de produtos químicos, mas alertaram que mais trabalho é necessário antes de se chegar a um tratamento viável.

"Esta é uma prova de conceito, "disse Jaffe, o William L. Knapp '47 Professor de Engenharia Civil. "Gostaríamos de aumentar a remoção, e teste-o no campo. "

PFAS (substâncias per e polifluoroalquil) têm sido amplamente utilizadas em produtos desde panelas antiaderentes a espuma de combate a incêndios, e a Agência de Proteção Ambiental disse que há evidências de que a exposição ao PFAS é prejudicial à saúde humana. Por causa disso, Os fabricantes norte-americanos eliminaram gradualmente várias versões de PFAS em seus produtos. Mas a substância tem vida longa e é extremamente difícil de remover do solo e das águas subterrâneas. Nos últimos anos, os governos locais têm buscado maneiras de reduzir a quantidade de PFAS no abastecimento de água.

Por causa da força da ligação carbono-flúor, esses produtos químicos são extremamente difíceis de remover pelos meios convencionais. Mas Jaffe e co-pesquisador, Shan Huang, um pesquisador associado em Princeton, suspeitou que o Acidimicrobium A6 pode ser um remédio eficaz.

Os pesquisadores começaram a trabalhar com a bactéria há vários anos, quando investigaram um fenômeno no qual o amônio se decompôs em ácido, solos ricos em ferro nos pântanos de Nova Jersey e locais semelhantes. Como a remoção de amônio é uma parte crítica do tratamento de esgoto, os pesquisadores queriam entender o que estava por trás do processo, chamado Feammox. Em sua pesquisa inicial em 2013, Jaffe e outros pesquisadores removeram amostras de solo do pantanal Assunpink fora de Trenton. Eles cultivaram as amostras em laboratório com o objetivo de identificar os microrganismos responsáveis ​​pelo processo Feammox. Os pesquisadores descobriram que a reação de Feammox ocorreu na presença de Acidimicrobium A6, mas foram necessários vários anos de trabalho árduo para isolar esse organismo e cultivá-lo como uma cultura pura.

Um desafio em trabalhar com o Acidimicrobium A6 é a demanda da bactéria por ferro para crescer e eliminar compostos como o amônio. Jaffe, junto com os alunos de graduação Weitao Shuai e Melany Ruiz, agora um pesquisador de pós-doutorado na Rutgers, determinou que eles poderiam substituir um ânodo elétrico para o ferro em reatores de laboratório. Isso permitiu que os pesquisadores cultivassem essas bactérias com mais facilidade e trabalhassem com elas; também apresentou uma forma possível de desenvolver reatores para remediação na ausência de ferro.

Quando eles sequenciaram o genoma do Acidimicrobium A6, os pesquisadores notaram certas características que abriram a possibilidade de que a bactéria pudesse ser eficaz na remoção de PFAS.

“Sabíamos que este era um grande desafio ambiental, para encontrar um organismo que poderia degradar esses orgânicos perfluorados, "Jaffe disse.

Para testar sua hipótese, os pesquisadores selaram amostras de Acidimicrobium A6 em recipientes de laboratório e, em seguida, testaram a capacidade da bactéria de decompor os compostos em reatores de laboratório.

Após 100 dias, os pesquisadores pararam o teste e determinaram que a bactéria havia removido 60% dos contaminantes e liberado uma quantidade equivalente de flúor no processo. Jaffe disse que o período de 100 dias foi uma duração arbitrária selecionada para o experimento, e que incubações mais longas podem resultar em mais remoção de PFAS. Os pesquisadores também planejam variar as condições no reator para encontrar as condições ideais para a remoção de PFAS.

Acidimicrobium A6 prospera em condições de baixo oxigênio, o que o torna particularmente eficaz para a remediação de solo e água subterrânea e permite que funcione sem aeração dispendiosa. Contudo, essas bactérias também requerem ferro e condições de solo ácidas. Jaffe disse que isso poderia limitar sua implantação, mas o ajuste das condições do solo também pode permitir que as bactérias funcionem em áreas que não atendem naturalmente a esses requisitos. Observando trabalhos anteriores sobre redução de amônio por Acidimicrobium A6 em colunas de solo, pântanos construídos, e os reatores eletroquímicos, Jaffe disse que os pesquisadores acreditam que isso também pode ser feito para a remediação de PFAS.

Jaffe disse que os pesquisadores também estão trabalhando com Mohammad R. Seyedsayamdost, um professor associado de química, e colegas do departamento de química para entender melhor as enzimas envolvidas no processo de desfluoração. A caracterização dessas enzimas pode fornecer informações que aumentam a eficácia na remediação.