兔子基因有助于室内植物解毒室内空气

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。氯化物中含有少量氯仿的小分子，或者是汽油中含有苯的苯，当我们淋浴或煮沸水时，或者当我们将汽车或割草机存放在附属车库时，会在我们的家中积聚。苯和氯仿暴露都与癌症有关。

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，以便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植物可用于支持其自身生长的分子。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叫做细胞色素P450 2E1的蛋白质，简称2E1，它存在于所有哺乳动物中，包括人类。在我们的身体中，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的成分。”

研究人员制作了该基因的合成版本，作为制作兔子形式的2E1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它们的改良植物与正常的pothos常春藤相比能否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带有东西的房间内，这些东西可以将空气移过树叶，就像风扇一样。“如果你在一个房间的角落里种植了一种植物，它会在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。”

该团队目前正致力于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，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，因此很难摆脱它们，”斯特兰德说。“如果没有蛋白质来分解这些分子，我们就必须使用高能量过程来实现它。将这些蛋白质全部放在室内植物中是非常简单和可持续的。”

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。