Los ingenieros de UC Riverside son los primeros en informar la descomposición selectiva de una clase muy cuestionada de PFAS conocida como ácidos carboxílicos fluorados (FCA) por microorganismos comunes.

En situaciones anaeróbicas, un doble enlace carbono-carbono es esencial para que las comunidades microbianas rompan el enlace ultra fuerte carbono-flúor. Si bien romper el enlace carbono-carbono no degrada completamente la molécula, los productos resultantes pueden transmitirse a otros microorganismos para la desfluoración a continuación en situaciones cardiovasculares.

El logro se basa en el trabajo previo de los mismos investigadores, que fueron los primeros en informar la desfluoración microbiana exitosa de una estructura de PFAS completamente fluorada al cambiar los enlaces de carbono-flúor por enlaces de carbono-hidrógeno.

Los compuestos de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo, o PFAS, son un grupo de más de 9,000 compuestos químicos utilizados en numerosos procesos industriales y productos comerciales desde los años cuarenta. En consecuencia, los PFAS han descubierto su enfoque en el ciclo del agua y actualmente están presentes en casi todos los suministros de agua. Estas sustancias químicas comprenden un enlace entre los átomos de flúor y carbono que es el enlace simple más fuerte reconocido, lo que hace que PFAS no sea biodegradable y resistente a las estrategias tradicionales de terapia de agua. Terminan en los tejidos de los organismos, junto con las personas, donde se han relacionado con algunos tipos de cáncer, problemas de tiroides e hígado, y otros problemas de salud, aunque poco conocidos.

En un artículo anterior, Yujie Males, profesora asistente de ingeniería química y ambiental, y sus colegas informaron que utilizaron comunidades microbianas anaeróbicas que generalmente se usan para la decloración para degradar dos PFAS en particular, junto con una construcción absolutamente fluorada o perfluorada.

El nuevo artículo lleva esta investigación un paso más allá al demostrar que la razón de entrada de los microbios anaerobios era un doble enlace entre los átomos de carbono situados junto al grupo carboxilo de las moléculas FCA. Las ramificaciones de trifluorometilo en el doble enlace pueden mejorar adicionalmente la biodegradabilidad.

Los microbios capaces de hacer este tipo de desfluoración no deberían ser raros. Utilizando lodo activado (comunidades microbianas generalmente utilizadas en servicios de tratamiento de aguas residuales para interrumpir y eliminar materia natural) y una situación anaeróbica, los investigadores repitieron con éxito su experimento anterior con PFAS más relacionado estructuralmente.

“En la actualidad, los biocatalizadores que pueden desfluorar compuestos perfluorados como el PFOA son muy poco comunes. Todavía sabemos poco o nada acerca de qué microbios o enzimas pueden hacer la desfluoración de PFAS con normalidad y de qué manera”, dijo Males. “Nuestro trabajo está a la vanguardia del descubrimiento de estos datos”.

Incluso cuando los científicos encuentran métodos para interrumpir el enlace inicial de carbono-flúor en los compuestos perfluorados, su trabajo no se lleva a cabo porque las moléculas probablemente se descomponen en otras moléculas, lo que también es peligroso. La remediación rentable de entornos contaminados con PFAS requiere la descomposición preliminar de la molécula madre o padre de PFAS seguida de la degradación total de las moléculas secundarias.

Una última investigación del equipo de Males demostró que las comunidades de lodos activados eran capaces de degradar por completo la molécula secundaria de la degradación química de un tipo de sustancia química perfluorada a través de un proceso conocido como cometabolismo. Su nueva investigación sugiere además que simplemente a través de la cooperación entre diferentes equipos microbianos, como bacterias anaeróbicas y cardiovasculares, también se logra una desfluoración más profunda con seguridad de sustancias químicas perfluoradas.

Suministro de historia:

Suministros suministrada por Universidad de California – Riverside. Único escrito por Holly Ober. Word: el material de contenido también se puede editar por modelo y tamaño.

Por Lucia

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