Большой технологический прорыв в борьбе с загрязнением окружающей среды ПХБ

Исследователи из Инженерного факультета Национального университета Сингапура (NUS) разработали новый подход, который может значительно повысить эффективность уничтожения полихлорированных бифенилов (ПХБ) в окружающей среде. Они обнаружили три мощных бактерии из рода Dehalococcoides, способные разлагать ПХБ. Кроме того, ученые разработали эффективный метод культивирования этих организмов в больших количествах для повышения их деградирующей эффективности. В сотрудничестве с Институтом генома Сингапура (GIS) агентства A*STAR команда смогла идентифицировать функциональные гены, ответственные за разложение ПХБ. Эти результаты позволяют проектировать и создавать методы для более эффективного очищения окружающей среды от вредных ПХБ. Работа была опубликована в престижном американском журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

ПХБ — это токсичные синтетические органические соединения, широко использовавшиеся в качестве хладагентов. Несмотря на запрет с 1970-х годов, они практически неразрушимы и сохраняются в окружающей среде, загрязняя водоемы по всему миру. Существующие методы очистки, такие как удаление и захоронение, как в масштабном проекте по очистке реки Гудзон (SuperFund), стоят миллиарды долларов. In-situ стратегия биоремедиации с применением микроорганизмов была бы эффективнее, но культивирование нужных бактерий представляло серьезную проблему.

До этого было известно лишь о семи ферментах Dehalococcoides, активных в отношении хлорированных соединений. Команда NUS-GIS добавила к этому списку три новых бактерии с различной специфичностью. Чтобы решить проблему низкой биомассы, ученые предложили использовать альтернативный субстрат — тетрахлорэтилен (PCE) — для наращивания количества клеток-дехлоринаторов ПХБ. Как отметил доцент Хэ Цзяньчжун, это открытие представляет собой «квантовый скачок» в понимании микробной дехлоринации ПХБ.

Использование передовых геномных технологий позволило не только культивировать штаммы, но и впервые идентифицировать гены, ответственные за разрушение ПХБ. Эти гены могут служить биомаркерами для мониторинга биоремедиации. Открытия делают биодополнение (bioaugmentation) реальностью, экономя время и трудозатраты, и открывают новые возможности для разработки эффективных технологий in-situ детоксикации ПХБ и других галогенированных соединений.