「基改黃金葛」轉化空氣中有毒分子,產物無害還能促進植物生長

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 20 日 13:18 | 分類 尖端科技 , 環境科學 , 生物科技 follow us in feedly

為了過濾過敏原和灰塵,你可能會買一台符合 HEPA 標準的空氣清淨機擺在家中,但事實上仍有些有害化合物顆粒太小,可能穿過濾網。現在華盛頓大學科學家改造了黃金葛(pothos ivy)基因,使其細胞可表達 P450 2E1 蛋白質,經實驗測試發現,基改黃金葛能非常有效的除去空氣中的有毒化合物,如氯仿、苯。



空污問題日益加劇,想呼吸更乾淨的室內空氣,你有購買空氣清淨機或擺放室內植物等多種選擇,後者造景美觀又不耗用能源,只不過想真正達到空氣清淨目的,至少先種個 20 盆再說。

空氣清淨機效率或許高一些,但部分有毒化合物小顆粒仍然可以穿過高效濾網,比如在氯化水中少量存在的氯仿(chloroform)小分子,或當我們淋浴、燒開水、除草時可能積聚的苯(benzene),兩者都與致癌有關。

那麼有沒有一種方法,可以結合天然植物與清淨機能力兩大優勢?來自華盛頓大學的科學家們辦到了,他們借用稱為 P450 2E1 的蛋白質功能。P450 2E1 蛋白質存在於所有哺乳動物中,可以將有毒化合物轉化為苯酚、二氧化碳和氯離子等,但人體中的 P450 2E1 蛋白質位於肝臟內,無助於中和空氣毒素。

但植物可以充當體外「綠肝」。研究人員於是對黃金葛進行基因改造,使植物每個細胞都可表達 P450 2E1 蛋白質功能,接著將基改黃金葛與一般黃金葛分別放入不同的玻璃管,加入苯或氯仿氣體,實驗觀察 11 天。

研究人員發現,放置一般黃金葛的玻璃管內氣體濃度沒有變化,但基改黃金葛的管內氯仿濃度短短 3 天內就下降了 82%,6 天之後幾乎檢測不到;苯濃度則在 8 天後下降了約 75%;此外,轉化出來的二氧化碳和氯離子有助於植物生長,而苯酚可以協助製造細胞壁。

(Source:華盛頓大學

整個實驗過程花了逾 2 年時間,有些人可能會擔心基改植物對其他天然植物的影響,研究人員表示,黃金葛若處於溫帶氣候不會開花,所以不會有花粉傳播繁殖的問題。

團隊接下來還想試著添加另一種可分解甲醛的蛋白質,這種有毒分子見於木製品,比如木質地板、櫥櫃等,以增進基改黃金葛的空氣清淨能力。新論文發表在《Environmental Science & Technology》期刊。

(首圖來源:華盛頓大學