Các nhà nghiên cứu đã biến đổi gen một loại cây trồng trong nhà thông thường để nó có thể loại bỏ chloroform và benzen khỏi không khí xung quanh.

Ảnh: Cây thiết mộc lan (cây thường xuân).

Chúng ta muốn giữ không khí trong nhà sạch nhất có thể, và đôi khi chúng ta 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 bị mắc kẹt trong các bộ lọc này. Các phân tử nhỏ như chloroform, có 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 đỗ ô tô hoặc để các loại thiết bị dùng động cơ đốt trong trong nhà. Cả phơi nhiễm benzen và chloroform đều có liên quan đến ung thư.

Các cây biến đổi biểu hiện 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.

"Mọi người thường bỏ qua các hợp chất hữu cơ nguy hiểm này trong nhà, cũng bởi chúng ta không thể làm gì được những hợp chất hữu cơ này", tác giả cao cấp Stuart Strand, giáo sư nghiên cứu tại khoa kỹ thuật dân sự và môi trường của UW, nói. "Bây giờ chúng tôi đã có loại cây trồng trong nhà để loại bỏ các chất ô nhiễm này".

Nhóm nghiên cứu đã quyết định sử dụng một loại protein gọi là cytochrom P450 2E1 hoặc viết tắt là 2E1, có mặt 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 ta xử lý các chất ô nhiễm trong không khí.

"Phản ứng này cần được xảy ra ở bên ngoài cơ thể con người, cụ thể là ở cây xanh, một ví dụ về khái niệm "gan xanh", ông Strand nói. "Và 2E1 cũng có thể có lợi cho cây. 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 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", tác giả chính Long Zhang, một nhà khoa học nghiên cứu trong bộ phận kỹ thuật dân dụng và môi trường cho biết. "Đó là một thời gian dài, so với các thí nghiệm khác, có thể chỉ mất vài tháng. Nhưng chúng tôi muốn làm điều này trong cây thường xuân vì đó là một cây trồng trong nhà mạnh mẽ phát triển tốt trong mọi điều kiện".

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

Đối với các cây không biến 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 đã giảm 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%.

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 trong nhà. Nhưng nhóm nghiên cứu hy vọng rằng các cấp độ nhà cũng 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, ông Strand nói.

"Nếu bạn có một cái cây mọc ở góc phòng, nó sẽ có tác dụng trong căn phòng đó", ông 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 vị trí của cây".

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.

"Đây đều là những hợp chất ổn định, vì vậy thật khó để loại bỏ chúng", ông Strand nói. "Nếu không có protein để phá vỡ các phân tử này, chúng tôi sẽ phải sử dụng các quy trình năng lượng cao để làm điều đó. Thật đơn giản và bền vững hơn nhiều để kết hợp các protein này lại với nhau trong một cây trồng trong nhà".

Đ.T.N (NASATI). theo https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181219093911.htm, 24/12/2018