Các cây thường xuân sửa đổi. (Tín dụng: Mark Stone / U. Washington)

Các nhà nghiên cứu đã biến đổi gen một loại pothos ivy chung trong nhà để loại bỏ chloroform và benzen khỏi không khí xung quanh nó.

Chúng tôi muốn giữ không khí trong nhà sạch nhất có thể, và đôi khi chúng tôi sử dụng các bộ lọc không khí HEPA để tránh gây dị ứng và các hạt bụi. Nhưng một số hợp chất nguy hiểm quá nhỏ để các bộ lọc này bẫy.

Các phân tử nhỏ như chloroform, hiện diện với một lượng nhỏ trong nước clo hoặc benzen, một thành phần của xăng, tích tụ trong nhà của chúng ta khi chúng ta tắm hoặc đun sôi nước, hoặc khi chúng ta cất giữ ô tô hoặc máy cắt cỏ trong nhà để xe. Cả phơi nhiễm benzen và chloroform đều có liên quan đến ung thư.

Các cây biến đổi biểu thị một protein, được gọi là 2E1, biến đổi các hợp chất này thành các phân tử mà thực vật sau đó có thể sử dụng để hỗ trợ sự tăng trưởng của chính chúng.

Tác giả người cao cấp thực sự đã nói về những hợp chất hữu cơ nguy hiểm này trong nhà và tôi nghĩ đó là bởi vì chúng ta không thể làm gì với chúng, ông nói, tác giả cao cấp Stuart Strand, giáo sư nghiên cứu tại khoa kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Washington. Bây giờ chúng tôi đã thiết kế cây trồng trong nhà để loại bỏ các chất ô nhiễm này cho chúng tôi.

Một "lá gan xanh" bên ngoài cơ thể

Nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng một loại protein có tên là cytochrom P450 2E1 hoặc 2E1, có trong tất cả các động vật có vú, bao gồm cả con người. Trong cơ thể chúng ta, 2E1 biến benzen thành một hóa chất gọi là phenol và chloroform thành các ion carbon dioxide và clorua. Nhưng 2E1 nằm trong gan của chúng ta và được bật khi chúng ta uống rượu. Vì vậy, nó không có sẵn để giúp chúng tôi xử lý các chất ô nhiễm trong không khí của chúng tôi.

Chúng tôi quyết định rằng chúng ta nên có phản ứng này xảy ra bên ngoài cơ thể trong một nhà máy, một ví dụ về khái niệm 'gan xanh', ông Strand Strand nói. Mạnh và 2E1 cũng có thể có lợi cho nhà máy. Thực vật sử dụng các ion carbon dioxide và clorua để làm thức ăn và chúng sử dụng phenol để giúp tạo ra các thành phần của thành tế bào.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phiên bản tổng hợp của gen đóng vai trò là hướng dẫn tạo ra dạng thỏ của 2E1. Sau đó, họ đưa nó vào cây thường xuân để mỗi tế bào trong cây biểu hiện protein. Cây thường xuân không ra hoa ở vùng khí hậu ôn đới nên thực vật biến đổi gen sẽ không thể lây lan qua phấn hoa.

Toàn bộ quá trình này mất hơn hai năm, chuyên gia chính của tác giả Long Zhang, một nhà khoa học nghiên cứu thuộc khoa kỹ thuật dân dụng và môi trường cho biết. Đây là một thời gian dài, so với các nhà máy thí nghiệm khác, có thể chỉ mất vài tháng. Nhưng chúng tôi muốn làm điều này trong các ổ gà vì đó là một loại cây trồng trong nhà mạnh mẽ, phát triển tốt trong mọi điều kiện.

Chạy thử nghiệm

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các nhà máy biến đổi của họ có thể loại bỏ các chất ô nhiễm trong không khí tốt như thế nào so với cây thường xuân pothos. Họ đặt cả hai loại thực vật vào ống thủy tinh và sau đó thêm khí benzen hoặc cloroform vào mỗi ống. Trong những ngày 11, nhóm nghiên cứu đã theo dõi nồng độ của từng chất ô nhiễm thay đổi như thế nào trong mỗi ống.

Đối với các nhà máy không thay đổi, nồng độ của một trong hai khí không thay đổi theo thời gian. Nhưng đối với các nhà máy bị biến đổi, nồng độ chloroform giảm xuống bằng phần trăm 82 sau ba ngày và nó gần như không thể phát hiện được vào ngày thứ sáu. Nồng độ của benzen cũng giảm trong các lọ thực vật biến đổi, nhưng chậm hơn: Đến ngày thứ tám, nồng độ benzen đã giảm khoảng 75 phần trăm.

Để phát hiện những thay đổi về mức độ ô nhiễm này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng nồng độ chất ô nhiễm cao hơn nhiều so với thường thấy ở nhà. Nhưng nhóm nghiên cứu hy vọng rằng các cấp độ nhà sẽ giảm tương tự, nếu không nhanh hơn, trong cùng một khung thời gian.

Thực vật trong nhà cũng cần phải ở trong một chuồng có thứ gì đó để di chuyển không khí qua lá của chúng, giống như một cái quạt, Strand nói.

Nếu bạn có một cái cây mọc ở góc phòng, nó sẽ có tác dụng trong căn phòng đó, anh ấy nói. Nhưng không có luồng không khí, sẽ mất nhiều thời gian để một phân tử ở phía bên kia của ngôi nhà đến được nhà máy.

Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc để tăng khả năng của thực vật bằng cách thêm một loại protein có thể phá vỡ một phân tử nguy hiểm khác có trong không khí gia đình: formaldehyd, có trong một số sản phẩm gỗ, như sàn gỗ và tủ, và khói thuốc lá.

Long Zhang đặt một cây thường xuân pothos vào ống thủy tinh để kiểm tra khả năng phân hủy benzen hoặc chloroform của nó. (Tín dụng: Mark Stone / U. Washington)

Đây là tất cả các hợp chất ổn định, vì vậy thật khó để loại bỏ chúng. Không có protein để phá vỡ các phân tử này, chúng ta phải sử dụng các quy trình năng lượng cao để làm điều đó. Thật đơn giản và bền vững hơn rất nhiều khi kết hợp các protein này lại với nhau trong nhà.

Quỹ khoa học quốc gia, Amazon Catalyst tại UW và Viện khoa học sức khỏe môi trường quốc gia đã tài trợ cho nghiên cứu này.

Nghiên cứu xuất hiện trong Khoa học & Công nghệ môi trường.

nguồn: Đại học Washington

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon