Questo houseplant succhia sostanze chimiche legate al cancro dall'aria

Questo houseplant succhia sostanze chimiche legate al cancro dall'ariaL'edera di pothos modificata. (Credito: Mark Stone / U. Washington)

I ricercatori hanno modificato geneticamente una comune pianta d'appartamento-pothos edera per rimuovere cloroformio e benzene dall'aria circostante.

Ci piace mantenere l'aria nelle nostre case il più pulita possibile e, a volte, utilizziamo i filtri dell'aria HEPA per tenere a bada allergeni e particelle di polvere. Ma alcuni composti pericolosi sono troppo piccoli perché questi filtri possano intrappolare.

Piccole molecole come il cloroformio, che è presente in piccole quantità in acqua clorata, o benzene, che è un componente della benzina, si accumulano nelle nostre case quando facciamo la doccia o facciamo bollire l'acqua, o quando immagazziniamo auto o tosaerba in garage. Sia l'esposizione al benzene che al cloroformio sono state collegate al cancro.

Le piante modificate esprimono una proteina, chiamata 2E1, che trasforma questi composti in molecole che le piante possono quindi utilizzare per sostenere la propria crescita.

"Le persone non hanno davvero parlato di questi pericolosi composti organici nelle case, e penso che sia perché non potremmo fare nulla su di loro", dice l'autore senior Stuart Strand, che è un professore di ricerca nel dipartimento di ingegneria civile e ambientale a l'Università di Washington. "Ora abbiamo progettato piante d'appartamento per rimuovere questi inquinanti per noi."

Un "fegato verde" fuori dal corpo

Il team ha deciso di utilizzare una proteina chiamata citocromo P450 2E1, o 2E1 in breve, che è presente in tutti i mammiferi, compreso l'uomo. Nei nostri corpi, 2E1 trasforma il benzene in una sostanza chimica chiamata fenolo e cloroformio in anidride carbonica e ioni cloruro. Ma 2E1 si trova nel nostro fegato e si accende quando beviamo alcolici. Quindi non è disponibile per aiutarci a processare gli inquinanti nella nostra aria.

"Abbiamo deciso che dovremmo avere questa reazione al di fuori del corpo in una pianta, un esempio del concetto di 'fegato verde'", dice Strand. "E 2E1 può essere utile anche per l'impianto. Le piante usano anidride carbonica e ioni cloruro per fare il loro cibo, e usano il fenolo per aiutare a costruire componenti delle loro pareti cellulari ".

I ricercatori hanno creato una versione sintetica del gene che serve come istruzioni per creare la forma di coniglio di 2E1. Poi l'hanno introdotto nell'edera di pothos in modo che ogni cellula della pianta esprimesse la proteina. L'edera Pothos non fiorisce in climi temperati, quindi le piante geneticamente modificate non saranno in grado di diffondersi attraverso il polline.

"L'intero processo ha richiesto più di due anni", afferma l'autore principale Long Zhang, ricercatore nel dipartimento di ingegneria civile e ambientale. "È molto tempo, rispetto ad altri impianti di laboratorio, che potrebbero richiedere solo pochi mesi. Ma volevamo farlo in pothos perché è una pianta d'appartamento robusta che cresce bene in tutte le condizioni. "

Prova

I ricercatori hanno poi testato quanto bene le loro piante modificate potrebbero rimuovere gli inquinanti dall'aria rispetto alla normale edera di pothos. Hanno messo entrambi i tipi di piante in tubi di vetro e poi hanno aggiunto benzene o gas cloroformio in ogni provetta. Durante i giorni 11, il team ha monitorato il modo in cui la concentrazione di ciascun inquinante è cambiata in ogni provetta.

Per le piante non modificate, la concentrazione di entrambi i gas non è cambiata nel tempo. Ma per le piante modificate, la concentrazione di cloroformio è diminuita del 82 per cento dopo tre giorni, ed era quasi inosservabile al sesto giorno. Anche la concentrazione di benzene è diminuita nelle fiale delle piante modificate, ma più lentamente: all'ottavo giorno, la concentrazione di benzene era scesa di circa il 75 per cento.

Al fine di rilevare questi cambiamenti nei livelli di inquinanti, i ricercatori hanno usato concentrazioni di inquinanti molto più elevate di quelle che si trovano tipicamente nelle case. Ma il team si aspetta che i livelli di casa scendano allo stesso modo, se non più velocemente, nello stesso arco di tempo.

Le piante in casa dovrebbero anche essere all'interno di un recinto con qualcosa per spostare l'aria oltre le loro foglie, come un ventilatore, dice Strand.

"Se avessi una pianta che cresce nell'angolo di una stanza, avrà un certo effetto in quella stanza", dice. "Ma senza flusso d'aria, ci vorrà molto tempo perché una molecola dall'altra parte della casa raggiunga l'impianto."

Il team sta attualmente lavorando per aumentare le capacità delle piante aggiungendo una proteina in grado di abbattere un'altra molecola pericolosa trovata nell'aria domestica: la formaldeide, che è presente in alcuni prodotti in legno, come pavimenti e armadi laminati, e il fumo di tabacco.

Questo houseplant succhia sostanze chimiche legate al cancro dall'ariaZhang lunga mette una pianta di edera pothos in un tubo di vetro per testare la sua capacità di abbattere benzene o cloroformio. (Credito: Mark Stone / U. Washington)

"Questi sono tutti composti stabili, quindi è davvero difficile sbarazzarsi di loro", dice Strand. "Senza proteine ​​per abbattere queste molecole, dovremmo usare processi ad alta energia per farlo. È molto più semplice e più sostenibile mettere insieme queste proteine ​​in una pianta d'appartamento ".

La National Science Foundation, Amazon Catalyst di UW e l'Istituto nazionale di scienze della salute ambientale hanno finanziato la ricerca.

La ricerca appare in Environmental Science & Technology.

Fonte: Università di Washington

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