Модифікований плюсовий плющ. (Кредит: Марк Стоун / У. Вашингтон)
Дослідники генетично модифікували звичайну кімнатну рослину - пуховий плющ - для видалення хлороформу та бензолу з повітря навколо нього.
Ми любимо підтримувати повітря в наших будинках якомога чистішим, і іноді ми використовуємо повітряні фільтри HEPA, щоб уникнути дії алергенів та частинок пилу. Але деякі небезпечні сполуки занадто малі, щоб ці фільтри могли уловлювати.
Невеликі молекули, такі як хлороформ, який у невеликих кількостях присутній у хлорованій воді, або бензол, який є складовою частиною бензину, накопичуються в наших будинках, коли ми приймаємо душ або кип’ятімо воду, або коли ми зберігаємо машини чи газонокосарки у прикріплених гаражах. Експозиція бензолу та хлороформу пов'язана з раком.
Модифіковані рослини експресують білок, званий 2E1, який перетворює ці сполуки в молекули, які рослини можуть потім використовувати для підтримки власного росту.
"Люди насправді не говорять про ці небезпечні органічні сполуки в будинках, і я думаю, що це тому, що ми нічого не могли з ними зробити", - каже старший автор Стюарт Стренд, професор-дослідник в цивільному та екологічному інженерному відділі в університет Вашингтона. "Зараз ми спроектували кімнатні рослини, щоб видалити ці забруднювачі для нас".
"Зелена печінка" поза тілом
Команда вирішила використовувати білок під назвою цитохром P450 2E1, або коротше 2E1, який присутній у всіх ссавців, включаючи людей. У наших тілах 2E1 перетворює бензол на хімічну речовину, яка називається фенолом, а хлороформ - на діоксид вуглецю та іони хлориду. Але 2E1 знаходиться в нашій печінці і включається, коли ми вживаємо алкоголь. Тож він не доступний, щоб допомогти нам переробляти забруднюючі речовини в нашому повітрі.
"Ми вирішили, що ця реакція повинна відбуватися поза організмом у рослині, приклад концепції" зеленої печінки "", - говорить Стренд. «І 2E1 може бути корисним і для рослини. Рослини використовують для вироблення їжі діоксид вуглецю та хлоридні іони, а фенол - для створення компонентів клітинних стінок ”.
Дослідники зробили синтетичну версію гена, яка служить інструкцією для виготовлення кролячої форми 2E1. Потім вони ввели його в плюсовий плющ, щоб кожна клітина рослини експресувала білок. Плющ Потос не цвіте в помірному кліматі, тому генетично модифіковані рослини не зможуть поширюватися через пилок.
"Весь цей процес зайняв більше двох років", - каже провідний автор Лонг Чжан, науковий співробітник департаменту цивільної та екологічної інженерії. «Це довгий час, порівняно з іншими лабораторними рослинами, на який може піти лише кілька місяців. Але ми хотіли зробити це в потосі, тому що це міцна кімнатна рослина, яка добре росте за будь-яких умов ".
Тестовий пробіг
Потім дослідники перевірили, наскільки їх модифіковані рослини можуть видаляти забруднюючі речовини з повітря в порівнянні зі звичайним плюсовим плющем. Вони поміщали обидва типи рослин у скляні пробірки, а потім додавали в кожну пробірку бензол або хлороформ. Протягом 11 днів команда відстежувала, як змінювалася концентрація кожного забруднювача в кожній пробірці.
Отримайте останні по електронній пошті
Для немодифікованих рослин концентрація будь-якого газу з часом не змінювалася. Але для модифікованих рослин концентрація хлороформу впала на 82 відсотки через три дні, і до шостого дня її майже не виявили. Концентрація бензолу також знижувалась у модифікованих флаконах з рослинами, але повільніше: до восьмого дня концентрація бензолу впала приблизно на 75 відсотків.
Для того, щоб виявити ці зміни рівня забруднювачів, дослідники використовували набагато вищі концентрації забруднювачів, ніж зазвичай знаходяться в будинках. Але команда очікує, що рівні дому впадуть так само, якщо не швидше, за той самий проміжок часу.
Рослини в будинку також повинні знаходитись у вольєрі з чимось, щоб рухати повітря повз їх листя, як віяло, каже Странд.
"Якщо у вас рослина росте в кутку кімнати, це матиме певний ефект у цій кімнаті", - говорить він. "Але без потоку повітря молекулі з іншого кінця будинку знадобиться багато часу, щоб дістатися до рослини".
В даний час команда працює над підвищенням можливостей рослин, додаючи білок, який може розщеплювати ще одну небезпечну молекулу, що міститься в домашньому повітрі: формальдегід, який присутній у деяких дерев’яних виробах, таких як ламінат і шафи, та тютюновий дим.
Довгий Чжан поміщає рослину плюща плюска в скляну трубку, щоб перевірити його здатність розщеплювати бензол або хлороформ. (Кредит: Марк Стоун / У. Вашингтон)
"Це все стабільні сполуки, тому від них дуже важко позбутися", - говорить Стренд. «Без білків для розщеплення цих молекул нам довелося б використовувати високоенергетичні процеси, щоб це зробити. Набагато простіше і стійкіше скласти ці білки разом у кімнатній рослині ".
Національний науковий фонд, Amazon Catalyst з UW та Національний інститут наук про здоров’я навколишнього середовища фінансували дослідження.
Дослідження з'являються в Росії Наука та технології в галузі навколишнього середовища.
джерело: Університет Вашингтона
Суміжні книги
at InnerSelf Market і Amazon
