Vědci objevili hladové bakterie, kterým chutnají věčné chemikálie

Až doposud si lidstvo nedokázalo poradit s problémem takzvaných věčných chemikálií, které se šíří po celé planetě. Teď biologové zjistili, že se jeden druh bakterií naučil tyto látky konzumovat.

Nejlepším spojencem lidstva proti prakticky nezničitelným „věčným chemikáliím“ by se mohly stát bakterie. Umí z nich totiž udělat jen „chemikálie“. Nový mezinárodní výzkum prokázal, že existují mikroorganismy, které dokáží rozkousat i extrémně pevné vazby v látkách označovaných zkratkou PFAS.

Perfluorované a polyfluorované alkylové látky (PFAS), které zahrnují více než 4700 chemických sloučenin, představují skupinu široce používaných uměle vyrobených látek, které se v průběhu času hromadí v lidském těle a v životním prostředí. Jsou známy jako „chemické látky navždy“ nebo „věčné chemikálie“, neboť jsou extrémně perzistentní. Mohou vést ke zdravotním problémům, například poškození jater, onemocnění štítné žlázy, obezitě, neplodnosti či rakovině.

Více informací zde

V současné době nemá věda praktickou a využitelnou technologii, která by dokázala odstranit per- a polyfluorované alkylové látky z životního prostředí. Pokusy většinou spočívají ve snaze je v celku odstranit z přírody, ale stejně pak neexistuje řešení, co s nimi dál. Zjištění, že některé druhy bakterií dokáží rozbít silné chemické vazby, které umožňují těmto chemikáliím tak dlouho přetrvávat v životním prostředí, potenciálně může změnit nazírání na celý problém.

Rozbíječi PFAS

Tým vedený biochemiky z Buffalské univerzity našel kmen bakterií, který dokáže rozkládat nejméně tři typy PFAS. A nejen to, současně tyto mikroorganismy umí zničit i některé toxické vedlejší produkty procesu rozbíjení chemických vazeb.

Jedná se o bakterie Labrys portucalensis F11. Ty dokázaly metabolizovat – neboli zjednodušeně „sníst“ – více než 90 procent kyseliny perfluoroktansulfonové (PFOS) po pouhých 100 dnech. Právě PFOS je přitom jedním z nejrozšířenějších a současně nejtrvanlivějších typů PFAS. Vloni ji americká Agentura pro ochranu životního prostředí označila jako nebezpečnou.

Bakterie F11 po sto dnech rozložily také podstatnou část dalších dvou typů PFAS.

„Vazba mezi atomy uhlíku a fluoru v PFAS je velmi silná, takže ji většina mikrobů nemůže využít jako zdroj energie. Bakteriální kmen F11 si ale vyvinul schopnost fluor oddělit a uhlík spotřebovat,“ popsala mikroskopického ničitele věčných chemikálií ředitelka UB RENEW Institute Diana Agaová, která se na studii podílela.

Na své práci označila za opravdu přelomové především rozhodnutí zkoumat, co se děje s těmi chemickými látkami, které vznikají při samotném rozkladu. Většině starších studií, jež se věnovaly stejnému tématu, stačilo podívat se na samotný rozklad chemikálie. Jenže při něm mnohdy vznikají menší chemické řetězce, které jsou samotné toxické. Ale Agaová studovala i tyto zbytky – a zjistila, že bakterie F11 i z nich umí rozložit fluor, případně je rozloží na nepatrné, nedetekovatelné částečky.

Hlad mění evoluční chování

PFAS jsou skupinou všudypřítomných chemických látek, které se od 50. let 20. století hojně používají ve všech možných materiálech, od nepřilnavých pánví až po protipožární materiály, ale třeba také v oblečení. Existuje jich obrovské množství druhů, americká Agentura na ochranu životního prostředí jich uvádí 14 735, ale některé zdroje hovoří až o stovkách tisíc druhů látek.

Díky své povaze nejsou tyto látky oblíbenou pochoutkou pro žádnou bakterii. Je to stejné jako s lidmi: evoluce způsobila, že těžko stravitelné zdroje přitahují jen málokoho. Ale pokud nejsou k dispozici jiné zdroje, tak se organismus naučí žít i s nimi. A přesně to se podle vědců stalo i bakteriím, jako jsou F11: některé z těch, které žijí v kontaminované půdě, zmutovaly tak, že rozkládají i PFAS, aby mohly využít jejich uhlík jako zdroj energie.

„Pokud bakterie přežívají v drsném, znečištěném prostředí, je to pravděpodobně proto, že se přizpůsobily tak, že využívají okolní chemické látky jako zdroj potravy, aby prostě neměly hlad,“ vysvětluje Agaová. „Díky evoluci si některé bakterie dokázaly vyvinout účinné mechanismy, které jim pomáhají využívat chemické kontaminanty k růstu.“

Portugalský všežrout

Bakteriální kmen použitý v této studii vědci našli v půdě kontaminované průmyslové lokality v Portugalsku. Už dříve se u něj prokázala schopnost odstraňovat fluor z farmaceutických kontaminantů, ale netestoval se nikdy na schopnost ničit PFAS.

Autoři jsou z objevu nadšení. „Jako výhradu lze uvést, že v těchto vzorcích mohou být další metabolity tak nepatrné, že uniknou současným detekčním metodám,“ dodává Agaová. Věří ale, že přesto je možné využití těchto bakterií velmi široké.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 1 hhodinou

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 3 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
před 4 hhodinami

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
před 6 hhodinami

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
03:25Aktualizovánopřed 9 hhodinami

Nebyl to vrah, ale prvok. Vědci vysvětlili záhadnou renesanční smrt

Dva z nejmocnějších mužů renesanční Itálie zemřeli ze stejného důvodu. Prokázala to studie, jejíž autoři zkoumali ostatky synů Cosima di Medici. U jednoho z nich se spekulovalo o vraždě arzénem, ale vědci teď dokázali, že to byla malárie.
včera v 16:31

První důkaz o obřích dinosaurech v Antarktidě ležel roky v šuplíku

V Antarktidě žili v pravěku dinosauři – to je obecně známé tvrzení, za kterým se ale skrývá spousta problémů. Vědci o tom totiž vědí nečekaně krátkou dobu a důkazů je mnohem méně, než se tuší. Paleontologové teď popsali, jak náhodný byl objev prvního obřího antarktického dinosaura.
včera v 14:45

Meteorologové překopali systém výstrah

Od středy 1. července 2026 přechází Český hydrometeorologický ústav na nový výstražný systém. Ten dosavadní byl založený na klimatologických měřítcích, ten nový se ale soustředí už hlavně na dopady těchto nebezpečných meteorologických a hydrologických jevů. Změn je ale víc.
včera v 13:18

Evropský pohled