Un virus enveloppé, Φ6 (gauche), s'agglutine et est endommagé par la coagulation conventionnelle du fer (à droite). Barre d'échelle, 100 nm. Crédit :Adapté de Sciences et technologies de l'environnement 2021, DOI :10.1021/acs.est.0c07697
Des virus enveloppés ont été détectés dans les eaux usées brutes et les boues, mais les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement le devenir et l'infectiosité de ces virus lors de la purification de l'eau dans les stations d'épuration. Maintenant, chercheurs reportant dans ACS' Sciences et technologies de l'environnement ont découvert qu'une technique standard de traitement de l'eau, appelée coagulation du fer (III), et son homologue à entraînement électrique, fer (0) électrocoagulation, peut efficacement supprimer et inactiver un virus à enveloppe modèle.
Les virus enveloppés ont une couche externe de lipides et de protéines qui aide à protéger leur matériel génétique. Typiquement, perturber cette couche inactive le virus. Jusqu'à maintenant, la plupart des études n'ont étudié que la désinfection par le chlore ou la lumière ultraviolette comme moyen de contrôler les virus enveloppés dans les eaux usées. Cependant, les particules en suspension dans l'eau peuvent parfois protéger les virus des désinfectants. Shankar Chellam et ses collègues se sont demandé si une méthode différente appelée coagulation avec du fer (III), qui est déjà largement appliqué lors du traitement de l'eau, peut supprimer et inactiver les virus enveloppés. Ils voulaient aussi étudier une technique connexe, fer (0) électrocoagulation, qui est prometteur pour le traitement de l'eau à petite échelle. En tant que virus enveloppé modèle, les chercheurs ont choisi un virus à ARN, appelé Φ6, qui infecte les bactéries.
Les chercheurs ont traité une solution contenant du Φ6 soit avec du fer (III) soit avec du fer (0) électrocoagulation, les deux formant des précipités de fer. Les enveloppes virales hydrophobes collées aux précipités, permettant à Φ6 d'être facilement éliminé lorsque les solides se sont déposés. La coagulation conventionnelle a réduit la quantité de virus actifs dans l'eau de plus de 100, 000 fois en 2,6 minutes, alors que l'électrocoagulation était plus lente mais environ 10 fois plus efficace. Les chercheurs ont observé que les structures de la plupart des particules virales dans les précipités de fer étaient endommagées, ce qui les a rendus incapables d'infecter leurs bactéries hôtes. L'électrocoagulation a également oxydé les lipides de l'enveloppe virale, en inactivant davantage Φ6.
Ces résultats suggèrent que les stations d'épuration sont déjà bien équipées pour éliminer les virus enveloppés de l'eau potable par coagulation du fer (III), et les niveaux viraux sont probablement encore plus réduits par les étapes de traitement supplémentaires de filtration et de désinfection, disent les chercheurs.