Iedera pothos modificată. (Credit: Mark Stone / U. Washington)

Cercetatorii au modificat genetic o planta de casa comuna - iedera pothos - pentru a elimina cloroformul si benzenul din aerul din jurul sau.

Ne place să păstrăm aerul din casele noastre cât mai curat posibil și, uneori, folosim filtre de aer HEPA pentru a menține alergenii și particulele de praf jignitoare la distanță. Dar unii compuși periculoși sunt prea mici pentru ca aceste filtre să fie prinse.

Moleculele mici, cum ar fi cloroformul, care este prezent în cantități mici în apa clorurată sau benzenul, care este o componentă a benzinei, se acumulează în casele noastre când facem duș sau fierbem apă sau când depozităm mașini sau mașini de tuns iarba în garaje atașate. Atât expunerea la benzen cât și la cloroform au fost legate de cancer.

Plantele modificate exprimă o proteină, numită 2E1, care transformă acești compuși în molecule pe care plantele le pot folosi apoi pentru a-și susține propria creștere.

„Oamenii nu au vorbit cu adevărat despre acești compuși organici periculoși în case și cred că asta pentru că nu am putut face nimic în privința lor”, spune autorul principal Stuart Strand, care este profesor de cercetare în departamentul de inginerie civilă și de mediu la Universitatea din Washington. „Acum am proiectat plante de apartament pentru a elimina acești poluanți pentru noi.”

Un „ficat verde” în afara corpului

Echipa a decis să folosească pe scurt o proteină numită citocrom P450 2E1 sau 2E1, care este prezentă la toate mamiferele, inclusiv la oameni. În corpul nostru, 2E1 transformă benzenul într-o substanță chimică numită fenol și cloroform în ioni de dioxid de carbon și clorură. Dar 2E1 se află în ficatul nostru și este pornit când bem alcool. Deci nu este disponibil pentru a ne ajuta să procesăm poluanții din aerul nostru.

„Am decis că ar trebui să avem această reacție în afara corpului într-o plantă, un exemplu al conceptului de„ ficat verde ”, spune Strand. „Și 2E1 poate fi benefic și pentru plantă. Plantele folosesc ioni de dioxid de carbon și clorură pentru a-și face hrana și folosesc fenol pentru a ajuta la realizarea componentelor pereților lor celulari. ”

Cercetătorii au realizat o versiune sintetică a genei care servește ca instrucțiuni pentru a face forma iepurelui de 2E1. Apoi au introdus-o în iedera pothos, astfel încât fiecare celulă din plantă să exprime proteina. Iedera Pothos nu înflorește în climă temperată, astfel încât plantele modificate genetic nu se vor putea răspândi prin polen.

„Întregul proces a durat mai mult de doi ani”, spune autorul principal Long Zhang, cercetător în departamentul de inginerie civilă și de mediu. „Este mult timp, în comparație cu alte plante de laborator, care ar putea dura doar câteva luni. Dar am vrut să facem acest lucru în pothos, deoarece este o plantă de apartament robustă, care crește bine în toate condițiile. ”

Testarea testului

Cercetătorii au testat apoi cât de bine plantele lor modificate ar putea elimina poluanții din aer în comparație cu iedera pothos normală. Au introdus ambele tipuri de plante în tuburi de sticlă și apoi au adăugat fie benzen, fie gaz cloroform în fiecare tub. Timp de 11 zile, echipa a urmărit modul în care s-a modificat concentrația fiecărui poluant în fiecare tub.

Pentru plantele nemodificate, concentrația oricărui gaz nu s-a modificat în timp. Dar pentru plantele modificate, concentrația de cloroform a scăzut cu 82% după trei zile și a fost aproape nedetectabilă în ziua a șasea. Concentrația de benzen a scăzut și în flacoanele de plante modificate, dar mai încet: până în ziua a opta, concentrația de benzen a scăzut cu aproximativ 75 la sută.

Pentru a detecta aceste modificări ale nivelurilor de poluanți, cercetătorii au folosit concentrații de poluanți mult mai mari decât se găsesc de obicei în case. Dar echipa se așteaptă ca nivelul acasă să scadă în mod similar, dacă nu chiar mai rapid, în același interval de timp.

Plantele din casă ar trebui, de asemenea, să se afle în interiorul unei incinte cu ceva care să-și mute aerul pe lângă frunze, ca un ventilator, spune Strand.

„Dacă ai avea o plantă care crește în colțul unei camere, aceasta va avea un efect în acea cameră”, spune el. „Dar fără flux de aer, va dura mult timp până când o moleculă de la celălalt capăt al casei va ajunge la plantă”.

Echipa lucrează în prezent pentru a crește capacitățile plantelor prin adăugarea unei proteine ​​care poate descompune o altă moleculă periculoasă găsită în aerul de acasă: formaldehida, care este prezentă în unele produse din lemn, cum ar fi pardoselile și dulapurile laminate, și fumul de tutun.

Long Zhang pune o plantă de iederă pothos într-un tub de sticlă pentru a testa capacitatea sa de a descompune benzenul sau cloroformul. (Credit: Mark Stone / U. Washington)

„Toți aceștia sunt compuși stabili, deci este foarte greu să scapi de ei”, spune Strand. Fără proteine ​​care să descompună aceste molecule, ar trebui să folosim procese cu energie ridicată pentru ao face. Este mult mai simplu și mai durabil să puneți toate aceste proteine ​​într-o plantă de apartament. ”

National Science Foundation, Amazon Catalyst la UW și Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului au finanțat cercetarea.

Cercetarea apare în Știința și tehnologia mediului.

Sursa: Universitatea din Washington

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon