특정 '영원한 화학물질'을 파괴하는 미생물이 발견되었습니다.

UC Riverside 환경공학팀은 특정 종류의 "영원한 화학물질"을 파괴할 수 있는 특정 박테리아 종을 발견했습니다. 이는 오염된 식수원의 저비용 처리를 향한 한 단계 더 나아가는 것입니다.

미생물은 Acetobacterium 속에 속하며 전 세계의 폐수 환경에서 흔히 발견됩니다.

과불화 알킬 물질(PFAS)이라고도 알려진 포에버(Forever) 화학 물질은 탄소-불소 화학 결합이 매우 강하여 환경에 지속되기 때문에 그렇게 명명되었습니다.

UCR 과학자들과 협력자들이 발견한 미생물은 완고한 불소-탄소 결합을 끊을 수 있다고 7월 17일 수요일 저널에 보고했습니다.

"이것은 PFAS 구조의 환원적 탈불소화를 수행할 수 있는 박테리아의 첫 번째 발견입니다."라고 해당 연구의 교신 저자이자 UCR의 Bourns 공과대학 화학 및 환경 공학과 부교수인 Yujie Men이 말했습니다.

남성들은 이 박테리아가 화학 구조에 이중 탄소-탄소 결합을 갖는 불포화 PFAS 화합물에만 효과적이라고 경고했습니다.

그러나 중요한 것은 과학자들이 탄소-불소 결합을 절단하는 데 필수적인 이러한 박테리아의 특정 효소를 확인했다는 것입니다. 이 발견은 생명공학자들이 이러한 효소를 개선하여 다른 PFAS 화합물에 효과적일 수 있는 기회를 열어줍니다. (효소는 생화학 반응의 촉매 역할을 하는 단백질입니다.)

"만약 우리가 메커니즘을 이해할 수 있다면, 확인된 분자 특성을 기반으로 유사한 효소를 찾아내고 보다 효과적인 효소를 가려낼 수 있을 것"이라고 Men은 말했습니다. "또한 우리가 새로운 효소를 설계하거나 기계적 이해를 바탕으로 알려진 효소를 변경할 수 있다면 이를 더욱 효율적으로 만들고 더 넓은 범위의 PFAS 분자를 사용하여 작업할 수 있을 것입니다."

작년에 Men은 염소화 PFAS 화합물의 탄소-염소 결합을 절단하여 상당한 자발적인 탈불소화를 유발하고 이 오염 물질 그룹을 파괴하는 다른 미생물을 식별한 논문을 발표했습니다. 가장 최근의 발견은 생물학적으로 파괴될 수 있는 PFAS 화합물의 수를 크게 늘렸습니다. 지하수를 처리하기 위해 박테리아를 사용하는 것은 물이 우물에 도달하기 전에 미생물이 오염 물질을 파괴하기 때문에 비용 효율적입니다. 이 과정에는 선호하는 박테리아 종과 영양분을 지하수에 주입하여 그 수를 늘리는 작업이 포함됩니다.

PFAS 화합물은 암 및 기타 인체 건강 질병과 연관되어 있기 때문에 미국 환경 보호국(EPA)은 올해 초 특정 화학 물질을 미국 수돗물에서 4ppt(parts per trin)로 제한하는 수질 제한을 부과하여 물 공급업체에 박차를 가했습니다.

PFAS 화합물은 열, 물 및 지질에 저항하는 능력으로 인해 1940년대부터 수천 가지 소비재에 널리 사용되었습니다. PFAS 함유 제품의 예로는 화재 진압 폼, 기름 방지 종이 포장지, 전자레인지 팝콘 봉지, 피자 상자, 사탕 포장지 등의 용기, 또한 카펫, 실내 장식품, 의류 및 기타 직물에 사용되는 얼룩 및 발수제 등 입니다.

논문 제목은 "아세토박테리움 종의 전자 분기 및 불소 유출 시스템. 과불소화 불포화 카르복실산의 탈불소화 유도"입니다. Yu Yaochun Yu가 주요 저자입니다. 그는 2022년 스위스 연방 수생 과학 기술 연구소(Eawag)에 합류하기 전에 UCR에서 방문 학생 과학자이자 UCR 박사후 연구원이었습니다.

Yu와 Men 외에도 공동 저자로는 Fengjun Xu, Weiyang Zhao, Calvin Thoma, Shun Che, Jack E. Richman, Bosen Jin, Yiwen Zhu, Yue Xing 및 Lawrence Wackett가 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240717162500.htm