基因改造植物或能解決室內空氣污染的問題

研究團隊改造出的黃金葛。(圖: Mark Stone/University of Washington)

除了戶外常見的 PM2.5 等空氣污染外,建築物內部也有對人體有害的化學物質,如水的氯化過程產生的三氯甲烷(chloroform)、洗澡或燒開水時的苯(benzene)。這些化學物質因太過微小,無法透過空氣清淨機過濾,因此被認為是室內空氣污染中最棘手的污染物。日前,華盛頓大學(University of Washington)的一組研究團隊,成功透過基因改造技術,促使一種植物能去除室內空氣污染。

2E1

2E1 為一種哺乳類動物體內擁有的蛋白質,這種蛋白質能將苯轉為酚(phenol);將三氯甲烷降解為二氧化碳。但 2E1 只存在肝臟中,只用於分解酒精,無法協助人體解決空氣污染的問題。領導此研究的史川德教授(Stuart Strand)表示:「我們決定設法將這種反應在人體外的植物上運作,這是一種『綠色肝臟』的概念」。史川德教授解釋,2E1 產生的二氧化碳及氯離子,能提供植物產生其所需的能量;且苯酚也用於生產植物的細胞壁。

黃金葛

研究團隊將改造後的基因植入實驗兔內,使其產生 2E1 後再次取出植入黃金葛(pothos ivy)內。而黃金葛是一種不容易開花的植物,因此較能避免透過花粉在野外繁殖。

接著研究人員將改造後的黃金葛放入高濃度的三氯甲烷及苯的環境中,並放置一般的黃金葛進行對照,結果發現在三天後三氯甲烷的濃度已降低了 82 %,六天後便降至無法測量到的量;而苯的部分也在八天內降低了 75 %。這些結果在一般的黃金葛中並未觀測到。

未來發展

為使實驗的結果更容易觀察,研究人員使用了比室內環境更高劑量的污染物。但研究團隊認為這些結果在一般的室內環境也能重現。目前團隊正在試圖解決另一種室內污染的重要污染物,甲醛(formaldehyde)。甲醛常見於三夾板等用到塗料的室內裝潢和香菸,目前已被確認是一種致癌物。因此,研究團隊希望也能透過類似的方法,將植物改造為具有降解甲醛的能力。

 

參考資料:

  1. Zhang, L., Routsong, R., & Strand, S. E. (2018). Greatly Enhanced Removal of Volatile Organic Carcinogens by a Genetically Modified Houseplant, Pothos Ivy (Epipremnum aureum) Expressing the Mammalian Cytochrome P450 2e1 Gene. Environmental Science & Technology. doi:10.1021/acs.est.8b04811
  2. Buguliskis, J. S. (2018, December 19). GMO Houseplant Purifies Air of Hazardous Compounds. Genengnews
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。

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