華盛頓大學(xué)的研究人員對(duì)一種常見的室內(nèi)植物 - 常春藤 - 進(jìn)行了基因改造,，以去除周圍空氣中的氯仿和苯。

圖片來源：Mark Stone /華盛頓大學(xué)我們希望盡可能保持家中的空氣清潔,，有時(shí)我們會(huì)使用HEPA空氣過濾器來防止過敏原和塵埃顆粒進(jìn)入海灣,。

 但是一些有害化合物太小而不能被困在這些過濾器中。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,，當(dāng)我們淋浴或煮沸水時(shí)，或者當(dāng)我們將汽車或割草機(jī)存放在附屬車庫時(shí),，會(huì)在我們的家中積聚,。苯和氯仿暴露都與癌癥有關(guān)。

 現(xiàn)在,，華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)對(duì)常見的室內(nèi)植物 - 常春藤 - 進(jìn)行了基因改造,，以去除周圍空氣中的氯仿和苯。經(jīng)修飾的植物表達(dá)一種叫做2E1的蛋白質(zhì),，將這些化合物轉(zhuǎn)化為植物可用于支持其自身生長的分子,。成果發(fā)表在12月19日星期三的《Environmental Science & Technology》雜志。

 “人們并沒有真正在家里談?wù)撨@些有害有機(jī)化合物,，我認(rèn)為這是因?yàn)槲覀儗?duì)它們無能為力,，”資深作者斯圖爾特斯特蘭德說，他是華盛頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系的研究教授,。 ,。 “現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了室內(nèi)植物來為我們清除這些污染物?！?strong>研究小組決定使用一種叫做細(xì)胞色素P450 2E1的蛋白質(zhì),，簡稱2E1，它存在于所有哺乳動(dòng)物中,，包括人類,。在我們的身體中，2E1將苯轉(zhuǎn)化為苯酚和氯仿成為二氧化碳和氯離子。但是2E1位于我們的肝臟中,，當(dāng)我們喝酒時(shí)會(huì)打開,。因此無法幫助我們處理空氣中的污染物。

 “我們決定我們應(yīng)該讓這種反應(yīng)發(fā)生在植物體外,，這是'綠肝'概念的一個(gè)例子，”斯特蘭德說,。 “2E1也可能對(duì)植物有益,。植物利用二氧化碳和氯離子制造食物，并使用苯酚幫助制造細(xì)胞壁的成分,?！毖芯咳藛T制作了該基因的合成版本，作為制作兔子形式的2E1的說明,。然后他們將它引入pothos常春藤,，以便植物中的每個(gè)細(xì)胞表達(dá)蛋白質(zhì)。 Pothos常春藤不會(huì)在溫帶氣候中開花,，因此轉(zhuǎn)基因植物將無法通過花粉傳播,。

“整個(gè)過程花了兩年多的時(shí)間，”主要作者龍張說,，他是土木與環(huán)境工程系的研究科學(xué)家,。 “與其他實(shí)驗(yàn)室工廠相比，這需要很長時(shí)間,，這可能只需要幾個(gè)月的時(shí)間,。但我們希望在pothos中做到這一點(diǎn)，因?yàn)樗且环N在各種條件下生長良好的強(qiáng)大室內(nèi)植物,?！比缓笱芯咳藛T測(cè)試了它們的改良植物與正常的pothos常春藤相比能否清除空氣中的污染物。他們將兩種植物放入玻璃管中,，然后在每根管中加入苯或氯仿氣體,。超過11天，該團(tuán)隊(duì)追蹤每個(gè)管中每種污染物濃度的變化情況,。

 對(duì)于未改性的植物,，任一種氣體的濃度都不隨時(shí)間而變化。但對(duì)于改良植物,，三天后氯仿濃度下降了82％,，到第六天幾乎檢測(cè)不到。改性植物小瓶中苯的濃度也降低,，但更慢：到第8天,，苯濃度下降了約75％。

 為了檢測(cè)污染物水平的這些變化，研究人員使用的污染物濃度遠(yuǎn)高于家庭中常見的濃度,。但該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì),，在相同的時(shí)間范圍內(nèi)，如果不是更快,，家庭水平也將同樣下降,。

 斯特蘭德說，家里的植物也需要在一個(gè)帶有東西的房間內(nèi),，這些東西可以將空氣移過樹葉,，就像風(fēng)扇一樣。

 “如果你在一個(gè)房間的角落里種植了一種植物,，它會(huì)在那個(gè)房間產(chǎn)生一些影響,，”他說。 “但如果沒有空氣流動(dòng),，房屋另一端的分子需要很長時(shí)間才能到達(dá)工廠,。”該團(tuán)隊(duì)目前正致力于通過添加一種蛋白質(zhì)來增加植物的能力,，該蛋白質(zhì)可以分解家庭空氣中發(fā)現(xiàn)的另一種有害分子：甲醛,，存在于一些木制品中，如強(qiáng)化木地板和櫥柜,，以及煙草煙霧,。

 “這些都是穩(wěn)定的化合物，因此很難擺脫它們,，”斯特蘭德說,。 “如果沒有蛋白質(zhì)來分解這些分子，我們就必須使用高能量過程來實(shí)現(xiàn)它,。將這些蛋白質(zhì)全部放在室內(nèi)植物中是非常簡單和可持續(xù)的,。”土木和環(huán)境工程研究技術(shù)員Ryan Routsong也是合著者,。該研究由美國國家科學(xué)基金會(huì),，威斯康星大學(xué)亞馬遜催化劑和國家環(huán)境健康科學(xué)研究所資助。