2018-12-19 21:08:01
兔子基因有助于室内植物解毒室内空气

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我们希望尽可能保持家中的空气清洁,有时我们使用HEPA空气过滤器来防止过敏原和灰尘颗粒进入海湾。

但是一些有害化合物太小而不能被困在这些过滤器中。像氯仿这样的小分子,在氯化水中少量存在,或苯,这是汽油的一种成分,当我们淋浴或煮沸水时,或者当我们在附属车库中存放汽车或割草机时,会在我们的家中积聚。苯和氯仿的暴露都与癌症有关。

现在,华盛顿大学的研究人员已经对常见的室内植物 - 常春藤进行了基因改造 - 从周围的空气中去除氯仿和苯。经修饰的植物表达一种叫做2E1的蛋白质,将这些化合物转化为分子,然后植物可以用来支持它们自身的生长。该团队将于12月19日星期三在环境科学与技术部门发布其调查结果。

“人们并没有真正在家里谈论这些有害的有机化合物,我认为这是因为我们对它们无能为力,”资深作者斯图尔特斯特兰德说,他是华盛顿大学土木与环境工程系的研究教授。 。 “现在我们已经设计了室内植物来为我们清除这些污染物。”

研究小组决定使用一种名为细胞色素P450 2E1或简称2E1的蛋白质,这种蛋白质存在于所有哺乳动物中,包括人类。在我们的体内,2E1将苯转化为苯酚和氯仿成为二氧化碳和氯离子。但是2E1位于我们的肝脏中,当我们喝酒时会打开。因此无法帮助我们处理空气中的污染物。

“我们决定我们应该让这种反应发生在植物体外,这是'绿肝'概念的一个例子,”斯特兰德说。 “2E1也可能对植物有益。植物利用二氧化碳和氯离子制造食物,并使用苯酚帮助制造细胞壁成分。”

研究人员制作了该基因的合成版本,作为制作兔子2E1形式的说明。然后他们将它引入pothos常春藤,以便植物中的每个细胞表达蛋白质。 Pothos常春藤不会在温带气候中开花,因此转基因植物将无法通过花粉传播。

“整个过程花了两年多的时间,”主要作者龙张说,他是土木与环境工程系的研究科学家。 “与其他实验室工厂相比,这需要很长时间,这可能只需要几个月的时间。但我们希望在pothos中做到这一点,因为它是一种在各种条件下生长良好的强大室内植物。”

然后研究人员测试了与正常的pothos常春藤相比,他们的改良植物能够清除空气中的污染物。他们将两种植物放入玻璃管中,然后在每根管中加入苯或氯仿气体。超过11天,该团队追踪每个管道中每种污染物浓度的变化情况。

对于未改性的植物,任一种气体的浓度都不会随时间而变化。但对于改良植物,三天后氯仿浓度下降了82%,到第六天几乎检测不到。改性植物小瓶中苯的浓度也降低,但更慢:到第8天,苯浓度下降了约75%。

为了检测污染物水平的这些变化,研究人员使用的污染物浓度远高于家庭中常见的浓度。但该团队预计,在相同的时间范围内,如果不是更快,家庭水平也将同样下降。

斯特兰德说,家里的植物也需要在一个可以将空气从叶子上移开的东西里面,就像一个扇子。

“如果你在一个房间的角落里种植了一种植物,它会对那个房间产生一些影响,”他说。 “但如果没有空气流动,房屋另一端的分子需要很长时间才能到达工厂。”

该团队目前正在努力通过添加一种蛋白质来增加植物的能力,该蛋白质可以分解家庭空气中发现的另一种有害分子:甲醛,存在于一些木制品中,例如强化木地板和橱柜,以及烟草烟雾。

“这些都是稳定的化合物,所以很难摆脱它们,”斯特兰德说。 “如果没有蛋白质分解这些分子,我们必须使用高能量过程来完成它。将这些蛋白质全部放在室内植物中会更加简单和可持续。”

土木和环境工程研究技术员Ryan Routsong也是合着者。该研究由美国国家科学基金会,威斯康星大学亚马逊催化剂和国家环境健康科学研究所资助。

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