과학자들이 특정 "영원한 화학 물질"을 분해할 수 있는 박테리아를 발견했습니다.

University of California - Riverside 작성2023년 7월 23일

캘리포니아 대학교 리버사이드(University of California, Riverside)의 과학자들은 "영원한 화학 물질" 또는 PFAS로 알려진 완고한 오염 물질 그룹을 분해할 수 있는 두 가지 박테리아 종을 확인했습니다. 이러한 자연 발생 박테리아는 오염 물질의 화학 결합을 깨뜨려 무해하게 만들고 산업 오염 물질을 청소하는 비용 효율적인 생물학적 접근 방식을 제공합니다.

리버사이드에 있는 캘리포니아 대학의 화학 및 환경 공학을 전공한 과학자들은 토양에서 "영원한 화학 물질"을 분해할 수 있는 두 가지 유형의 박테리아를 발견하여 산업 오염 물질의 저비용 생물학적 정화에 대한 희망을 제시했습니다.

Bourns 공과대학의 Yujie Men 조교수와 그녀의 팀은 이 박테리아가 PFAS로 알려진 특정 하위 그룹의 과불화 알킬 물질, 특히 화학 물질 내에 하나 이상의 염소 원자를 포함하는 물질을 근절할 수 있음을 발견했습니다. 구조. 그들의 연구 결과는 과학 저널인 Nature Water에 게재되었습니다.

건강에 해로운 영원히 화학 물질은 비정상적으로 강한 탄소-불소 결합으로 인해 수십 년 이상 환경에 남아 있습니다. 놀랍게도 UCR 팀은 박테리아가 오염 물질의 염소-탄소 결합을 절단하여 영구적인 화학 구조를 파괴하여 무해하게 만드는 일련의 반응을 시작한다는 사실을 발견했습니다.

캘리포니아 대학교 리버사이드(University of California, Riverside), Yulie Men 조교수 및 대학원생 Josen Jin. 출처: Sizhuo Zhang의 UCR 사진

"우리가 발견한 것은 박테리아가 탄소-염소 결합 절단을 먼저 수행하여 불안정한 중간체를 생성할 수 있다는 것입니다."라고 Men은 말했습니다. "그런 다음 불안정한 중간체는 자발적인 탈불소화를 겪게 되는데, 이는 탄소-불소 결합이 절단되는 것입니다."

염소화 PFAS는 수천 가지 화합물로 구성된 영원한 화학 계열의 큰 그룹입니다. 여기에는 산업에서 사용되는 다양한 불연성 유압유와 다양한 산업, 포장 및 전자 응용 분야에서 수분 장벽 역할을 하는 화학적으로 안정적인 필름을 만드는 데 사용되는 화합물이 포함됩니다.

The two bacteria speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 남성 그룹에서 확인된 종(Desulfovibrioaminophilus 및 Sporomusa sphaeroides)은 자연적으로 발생하며 지하수가 PFAS로 오염될 수 있는 지하 미생물군집에 서식하는 것으로 알려져 있습니다. 신속한 청소를 위해 메탄올과 같은 저렴한 영양소를 지하수에 주입하여 박테리아 성장을 촉진할 수 있습니다. 이렇게 하면 박테리아의 존재가 크게 증가하여 오염 물질을 보다 효과적으로 파괴할 수 있다고 Men은 말했습니다. 박테리아가 아직 존재하지 않는 경우, 오염된 물에 박테리아 종 중 하나가 접종될 수 있습니다.

생물학적 정화 과정의 개념적 이미지. 크레딧: Evan Fields의 UCR 그래픽

Men은 논문의 교신저자이고 UCR 화학 및 환경공학 대학원생인 Bosen Jin이 수석 저자입니다. 다른 UCR 공동저자는 박사후 연구원 Jinyu Gao입니다. 전 박사후 연구원 Huaqing Liu; 이전 대학원생 Shun Che 및 Yaochun Yu; 그리고 류진용 부교수.

이 연구는 미생물이 불소화 카르복실산이라고 불리는 완고한 종류의 PFAS를 분해할 수 있다는 것을 입증한 Men의 이전 연구를 확장합니다.