A módosított pothos borostyán. (Hitel: Mark Stone / U. Washington)
A kutatók genetikailag módosítottak egy közös szobanövényt - a pothos borostyánt -, hogy eltávolítsák a kloroformot és a benzolt a körülötte levő levegőből.
Szeretjük a lehető legtisztább állapotban tartani otthonaink levegőjét, és néha HEPA légszűrőket használunk az allergének és a porszemcsék sértő eltávolításához. Néhány veszélyes vegyület azonban túl kicsi ahhoz, hogy ezek a szűrők elakadhassanak.
Az olyan kis molekulák, mint a kloroform, amely kis mennyiségben van jelen a klórozott vízben, vagy a benzol, amely a benzin alkotóeleme, felépülnek otthonainkban, amikor zuhanyozunk vagy vizet forralunk, vagy amikor autókat vagy fűnyírókat tárolunk a mellékelt garázsokban. Mind a benzol, mind a kloroform expozíció összefüggésbe hozható a rákkal.
A módosított növények egy 2E1 nevű fehérjét expresszálnak, amely ezeket a vegyületeket molekulákká alakítja, amelyeket a növények ezután felhasználhatnak saját növekedésük támogatására.
"Az emberek nem igazán beszéltek ezekről a veszélyes szerves vegyületekről az otthonokban, és azt hiszem, ez azért van, mert nem tehettünk semmit ezek ellen" - mondja Stuart Strand vezető szerző, aki a a washingtoni egyetem. - Most szobanövényeket terveztünk, hogy eltávolítsák számunkra ezeket a szennyező anyagokat.
A testen kívüli „zöld máj”
A csapat úgy döntött, hogy a citokróm P450 2E1, vagy röviden 2E1 nevű fehérjét használja, amely minden emlősben jelen van, az emberben is. Testünkben a 2E1 a benzolt fenolnak nevezett vegyi anyaggá, a kloroformot szén-dioxid- és kloridionokká alakítja. De a 2E1 a májunkban található, és be van kapcsolva, amikor alkoholt fogyasztunk. Tehát nem áll rendelkezésre a levegőnkben lévő szennyező anyagok feldolgozásában.
"Úgy döntöttünk, hogy ennek a reakciónak a növényen kívül a testen kívül kell bekövetkeznie, ez a példa a" zöld máj "koncepcióra" - mondja Strand. „És a 2E1 a növény számára is előnyös lehet. A növények szén-dioxid és klorid ionokat használnak ételeik elkészítéséhez, és fenolt használnak sejtfaluk összetevőinek előállításához. "
A kutatók elkészítették a gén szintetikus változatát, amely útmutatásként szolgál a 2E1 nyúl formájának elkészítéséhez. Aztán bevezették a pothos borostyánba, hogy a növény minden sejtje kifejezze a fehérjét. A Pothos borostyán nem mérsékelt éghajlaton virágzik, így a géntechnológiával módosított növények nem lesznek képesek virágporral terjedni.
"Ez az egész folyamat több mint két évet vett igénybe" - mondja Long Zhang vezető szerző, a polgári és környezettechnikai részleg kutatója. - Ez hosszú idő, összehasonlítva más laboratóriumi növényekkel, amelyek csak néhány hónapot vehetnek igénybe. De ezt pothosban szerettük volna megtenni, mert ez egy robusztus szobanövény, amely minden körülmények között jól növekszik. ”
Tesztfutás
A kutatók ezután tesztelték, hogy módosított növényeik mennyire tudják eltávolítani a szennyező anyagokat a levegőből, a normál pothos borostyánhoz képest. Mindkét növénytípust üvegcsövekbe tették, majd mindegyik csőbe benzolt vagy kloroformgázt adtak. 11 nap alatt a csapat nyomon követte, hogyan változott az egyes szennyező anyagok koncentrációja az egyes csövekben.
A módosítatlan üzemeknél egyik gáz koncentrációja sem változott az idő múlásával. De a módosított növényeknél a kloroform koncentrációja három nap elteltével 82% -kal csökkent, és a hatodik napra szinte nem volt kimutatható. A benzol koncentrációja a módosított növényi ampullákban is csökkent, de lassabban: A nyolcadik napra a benzol koncentrációja körülbelül 75 százalékkal csökkent.
A szennyezőanyag-szint ezen változásainak észleléséhez a kutatók jóval magasabb szennyezőanyag-koncentrációt alkalmaztak, mint általában az otthonokban. De a csapat arra számít, hogy a hazai szint hasonlóan, ha nem is gyorsabban, ugyanabban az időkeretben csökken.
Strand szerint az otthoni növényeknek egy olyan házban kell lenniük, ahol valami mozoghat levegővel a leveleik mellett, mint egy ventilátor.
"Ha egy növény a szoba sarkában nőtt, akkor annak bizonyos hatása lesz ebben a helyiségben" - mondja. "De levegő áramlása nélkül sok időbe telik, amíg a ház másik végén lévő molekula eljut a növényig."
A csapat jelenleg azon dolgozik, hogy növelje a növények képességeit egy olyan fehérje hozzáadásával, amely lebonthatja az otthoni levegőben található másik veszélyes molekulát: a formaldehidet, amely egyes fatermékekben, például laminált padlóban és szekrényekben, valamint a dohányfüstben található.
Long Zhang egy pothos borostyánnövényt tesz egy üvegcsőbe, hogy tesztelje a benzol vagy kloroform lebontására való képességét. (Hitel: Mark Stone / U. Washington)
"Ezek mind stabil vegyületek, ezért nagyon nehéz megszabadulni tőlük" - mondja Strand. - Fehérjék nélkül, hogy lebontják ezeket a molekulákat, ehhez nagy energiájú folyamatokat kell alkalmaznunk. Sokkal egyszerűbb és fenntarthatóbb ezeket a fehérjéket egy szobanövénybe összerakni. ”
A Nemzeti Tudományos Alapítvány, az UW Amazon Catalyst és az Országos Környezetegészségügyi Tudományos Intézet finanszírozta a kutatást.
A kutatás a Környezettudomány és technológia.
Forrás: Washington Egyetem
Kapcsolódó könyvek
at InnerSelf Market és Amazon
