science >> Wetenschap >  >> Natuur

Standaard waterbehandelingstechniek verwijdert en inactiveert een omhuld virus

Een omhuld virus, Φ6 (links), klontert samen en raakt beschadigd door conventionele ijzercoagulatie (rechts). Schaalbalk, 100 nm. Credit:Aangepast van Milieuwetenschap en -technologie 2021, DOI:10.1021/acs.est.0c07697

Er zijn omhulde virussen aangetroffen in ongezuiverd rioolwater en slib, maar wetenschappers begrijpen het lot en de besmettelijkheid van deze virussen tijdens de waterzuivering van zuiveringsinstallaties nog steeds niet helemaal. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS' Milieuwetenschap en -technologie hebben ontdekt dat een standaard waterbehandelingstechniek, ijzer (III) coagulatie genoemd, en zijn elektrisch aangedreven tegenhanger, ijzer (0) elektrocoagulatie, kan een model-omhuld virus efficiënt verwijderen en inactiveren.

Omhulde virussen hebben een buitenste laag van lipiden en eiwitten die hun genetisch materiaal helpen beschermen. Typisch, het verstoren van deze vacht inactiveert het virus. Tot nu, de meeste studies hebben alleen desinfectie met chloor of ultraviolet licht onderzocht als middel om omhulde virussen in afvalwater te bestrijden. Echter, in het water zwevende deeltjes kunnen virussen soms beschermen tegen ontsmettingsmiddelen. Shankar Chellam en collega's vroegen zich af of een andere methode genaamd coagulatie met ijzer (III), die al veel wordt toegepast tijdens de waterbehandeling, kan omhulde virussen verwijderen en inactiveren. Ze wilden ook een verwante techniek bestuderen, ijzer (0) elektrocoagulatie, dat belooft wat voor kleinschalige waterbehandeling. Als een model omhuld virus, de onderzoekers kozen voor een RNA-virus, genaamd Φ6, die bacteriën infecteert.

De onderzoekers behandelden een oplossing die Φ6 bevatte met ijzer (III) of met ijzer (0) elektrocoagulatie, die beide vormden ijzerprecipitaten. De hydrofobe virale enveloppen plakten aan de precipitaten, waardoor Φ6 gemakkelijk kan worden verwijderd als de vaste stoffen bezinken. De conventionele coagulatie verminderde de hoeveelheid actief virus in het water met meer dan 100, 000 keer in 2,6 minuten, terwijl elektrocoagulatie langzamer was, maar ongeveer 10 keer effectiever. De onderzoekers zagen dat de structuren van de meeste virale deeltjes in de ijzerneerslagen beschadigd waren, waardoor ze hun gastheerbacteriën niet konden infecteren. Elektrocoagulatie oxideerde ook lipiden in de virale envelop, verder inactiveren van Φ6.

Deze resultaten suggereren dat waterzuiveringsinstallaties al goed uitgerust zijn om omhulde virussen uit drinkwater te verwijderen door middel van ijzer(III)coagulatie, en virale niveaus worden waarschijnlijk nog verder verlaagd door de extra behandelingsstappen van filtratie en desinfectie, zeggen de onderzoekers.