Las bacterias podr铆an ser nuestras aliadas en la lucha contra las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), conocidas como contaminantes eternos. Un equipo de la Universidad de Buffalo ha descubierto una cepa bacteriana capaz de descomponer estos compuestos qu铆micos, abriendo as铆 una nueva v铆a para su eliminaci贸n.
Este descubrimiento, publicado en
Science of the Total Environment, muestra que la bacteria Labrys portucalensis F11 puede metabolizar m谩s del 90% del 谩cido perfluorooctano sulf贸nico (PFOS) en 100 d铆as. El PFOS, uno de los PFAS m谩s persistentes, ha sido clasificado como peligroso por la Agencia de Protecci贸n Ambiental de Estados Unidos.
La bacteria F11 tambi茅n ha degradado una parte significativa de otros dos tipos de PFAS. Esta capacidad para descomponer los enlaces carbono-fl煤or, particularmente resistentes, representa un avance importante. Los investigadores han observado que F11 puede incluso eliminar el fl煤or de los metabolitos resultantes, reduciendo as铆 su toxicidad.
Los PFAS, utilizados desde la d茅cada de 1950 en diversos productos, son notoriamente dif铆ciles de degradar. Sin embargo, algunas bacterias, como F11, han evolucionado para utilizar estas sustancias como fuente de carbono, una adaptaci贸n crucial para su supervivencia en entornos contaminados.
El estudio tambi茅n revel贸 que F11, aislada de un sitio industrial contaminado en Portugal, puede degradar los PFAS incluso en ausencia de otras fuentes de carbono. Este hallazgo abre el camino a aplicaciones potenciales para el tratamiento de aguas residuales y la descontaminaci贸n de suelos.
Los investigadores planean ahora explorar c贸mo acelerar la degradaci贸n de los PFAS por parte de F11, ajustando las condiciones ambientales e introduciendo fuentes de carbono competidoras. Esto podr铆a incluir la adici贸n de la bacteria en los lodos activados de las plantas de tratamiento de aguas o su inyecci贸n directa en sitios contaminados.
Diana Aga (izquierda) y su estudiante de doctorado Minduala Wijayahena analizan un cromatograma i贸nico que muestra la biodegradaci贸n de un PFAS por las bacterias.
Cr茅dito: Meredith Forrest Kulwicki/Universidad de Buffalo
Esta investigaci贸n representa un paso prometedor hacia la gesti贸n de los PFAS, aunque se necesitan m谩s estudios para optimizar la eficacia de F11 y comprender plenamente su potencial de degradaci贸n. El uso de bacterias para la descontaminaci贸n podr铆a ofrecer una soluci贸n sostenible y ecol贸gica a un problema ambiental persistente.
驴C贸mo degradan las bacterias los PFAS?
Los PFAS se caracterizan por enlaces carbono-fl煤or extremadamente estables, lo que los hace resistentes a la degradaci贸n natural. Sin embargo, algunas bacterias, como Labrys portucalensis F11, han desarrollado mecanismos para romper estos enlaces. Utilizan los 谩tomos de carbono como fuente de energ铆a, mientras separan y eliminan los 谩tomos de fl煤or.
Este proceso de degradaci贸n es complejo y requiere condiciones espec铆ficas. Las bacterias deben estar expuestas a concentraciones elevadas de PFAS y, a menudo, en entornos donde no tienen acceso a otras fuentes de carbono. Esto las impulsa a adaptar su metabolismo para aprovechar estas sustancias qu铆micas como alimento.
La degradaci贸n de los PFAS por las bacterias tambi茅n produce metabolitos, algunos de los cuales a煤n pueden contener fl煤or. Sin embargo, en algunos casos, estos metabolitos se degradan a煤n m谩s, reduciendo as铆 su toxicidad potencial. Esta capacidad para degradar no solo los PFAS sino tambi茅n sus subproductos es crucial para una descontaminaci贸n eficaz.
La investigaci贸n sobre la degradaci贸n bacteriana de los PFAS sigue en curso, con estudios que buscan comprender c贸mo optimizar este proceso. Esto incluye la exploraci贸n de diferentes cepas bacterianas, condiciones ambientales y m茅todos para acelerar la degradaci贸n, ofreciendo as铆 perspectivas prometedoras para la gesti贸n de contaminantes persistentes.
驴Cu谩les son los desaf铆os de la degradaci贸n de los PFAS?
La degradaci贸n de los PFAS presenta varios problemas importantes. En primer lugar, la estabilidad de los enlaces carbono-fl煤or hace que estas sustancias sean extremadamente resistentes a la degradaci贸n natural. Esto significa que los m茅todos tradicionales de tratamiento de contaminantes suelen ser ineficaces contra los PFAS.
Otro desaf铆o es la diversidad de los PFAS. Existen miles de compuestos diferentes en esta categor铆a, cada uno con sus propias propiedades qu铆micas. Esto complica la b煤squeda de soluciones universales de degradaci贸n, requiriendo enfoques espec铆ficos para cada tipo de PFAS.
Finalmente, la degradaci贸n de los PFAS puede producir metabolitos que, aunque menos persistentes, a煤n pueden ser t贸xicos. Por lo tanto, es crucial comprender y controlar estos subproductos para garantizar una descontaminaci贸n completa y segura.
A pesar de estos desaf铆os, los avances en la comprensi贸n de la degradaci贸n bacteriana de los PFAS ofrecen esperanza. Al aprovechar las capacidades naturales de las bacterias, los cient铆ficos esperan desarrollar m茅todos eficaces y sostenibles para eliminar estos contaminantes del medio ambiente.
Fuente: Science of the Total Environment