加州大学河滨分校环境工程团队发现了可以破坏某些“永久化学物质”的特定细菌物种，这朝着低成本处理受污染饮用水源迈出了一步。

这些微生物属于醋酸杆菌属，在世界各地的废水环境中很常见。

永久化学物质，也称为全氟和多氟烷基物质或 PFAS，之所以如此命名，是因为它们具有顽强的碳氟化学键，这使得它们在环境中持久存在。

加州大学河滨分校的科学家及其合作者发现的微生物可以切割那些顽固的氟碳键，他们于 7 月 17 日星期三在《科学进展》杂志上报道说。

“这是首次发现一种能够对 PFAS 结构进行还原脱氟的细菌，”该研究的通讯作者、加州大学河滨分校伯恩斯工程学院化学与环境工程系副教授 Yujie Men 说道。

研究人员警告称，这种细菌仅对不饱和 PFAS 化合物有效，因为这种化合物的化学结构中含有双碳键。

但重要的是，科学家还发现了这些细菌中对于切割碳氟键至关重要的特定酶。这一发现为生物工程师改进这些酶打开了大门，使它们能够对其他 PFAS 化合物有效。(酶是充当生化反应催化剂的蛋白质。)

“如果我们能够理解其中的机制，也许我们可以根据已识别的分子特性找到类似的酶，并筛选出更有效的酶，”Men 说道。“此外，如果我们能够根据对机制的理解设计一些新的酶或改变这种已知的酶，我们就能使其更有效，并与更广泛的 PFAS 分子协同作用。”

去年，Men 发表了一篇论文，指出其他微生物可以裂解氯化 PFAS 化合物中的碳氯键，从而引发大量自发脱氟并破坏这类污染物。最近的发现大大增加了可以通过生物方法破坏的 PFAS 化合物的数量。

使用细菌处理地下水具有成本效益，因为微生物会在水到达井之前破坏污染物。该过程涉及向地下水中注入所需的细菌种类以及营养物质以增加其数量。

由于 PFAS 化合物与癌症和其他人类健康疾病有关，环境保护署 (EPA) 今年早些时候实施了水质限制，将全国自来水中某些永久性化学物质的含量限制为每万亿分之四，促使供水商寻找 PFAS 清理解决方案。

自 20 世纪 40 年代以来，PFAS 化合物因其耐热、防水和抗脂质的能力而广泛应用于数千种消费品中。据环保署称，含有 PFAS 的产品包括灭火泡沫、防油纸包装和容器(如微波爆米花袋、披萨盒和糖果包装纸);此外，还有用于地毯、室内装饰、服装和其他织物的防污防水剂。

这篇论文的标题是“醋酸杆菌中的电子分叉和氟化物流出系统驱动全氟不饱和羧酸的脱氟”。Yaochun Yu 是第一作者。他曾是加州大学河滨分校的客座学生科学家和博士后科学家，之后于 2022 年加入瑞士联邦水生科学与技术研究所 (Eawag)。