Nos gusta mantener el aire en nuestros hogares lo más limpio posible, y a veces usamos filtros de aire HEPA para mantener a raya a los alérgenos y partículas de polvo.
Pero algunos compuestos peligrosos son demasiado pequeños para quedar atrapados en estos filtros. Las moléculas pequeñas como el cloroformo, que está presente en pequeñas cantidades en el agua clorada, o el benceno, que es un componente de la gasolina, se acumulan en nuestros hogares cuando nos duchamos ohervir agua, o cuando almacenamos automóviles o cortadoras de césped en garajes adjuntos. Tanto la exposición al benceno como al cloroformo se han relacionado con el cáncer.
Ahora los investigadores de la Universidad de Washington han modificado genéticamente una planta de interior común, la hiedra pothos, para eliminar el cloroformo y el benceno del aire a su alrededor. Las plantas modificadas expresan una proteína, llamada 2E1, que transforma estos compuestos en moléculas quelas plantas pueden usar para apoyar su propio crecimiento. El equipo publicará sus hallazgos el miércoles 19 de diciembre en Ciencia y tecnología ambiental .
"La gente realmente no ha estado hablando de estos compuestos orgánicos peligrosos en los hogares, y creo que es porque no pudimos hacer nada al respecto", dijo el autor principal Stuart Strand, profesor de investigación en el área civil y ambiental de la UWdepartamento de ingeniería. "Ahora hemos diseñado plantas de interior para eliminar estos contaminantes".
El equipo decidió usar una proteína llamada citocromo P450 2E1, o 2E1 para abreviar, que está presente en todos los mamíferos, incluidos los humanos. En nuestros cuerpos, 2E1 convierte el benceno en una sustancia química llamada fenol y el cloroformo en iones de dióxido de carbono y cloruro.Pero 2E1 se encuentra en nuestros hígados y se enciende cuando bebemos alcohol. Por lo tanto, no está disponible para ayudarnos a procesar contaminantes en nuestro aire.
"Decidimos que esta reacción debería ocurrir fuera del cuerpo en una planta, un ejemplo del concepto de 'hígado verde'", dijo Strand. "Y 2E1 también puede ser beneficioso para la planta. Las plantas usan dióxido de carbono yiones de cloruro para hacer su comida, y usan fenol para ayudar a hacer componentes de sus paredes celulares ".
Los investigadores hicieron una versión sintética del gen que sirve como instrucciones para hacer la forma de conejo de 2E1. Luego la introdujeron en la hiedra pothos para que cada célula de la planta expresara la proteína. La hiedra pothos no florece en climas templadosentonces las plantas genéticamente modificadas no podrán propagarse a través del polen.
"Todo este proceso llevó más de dos años", dijo el autor principal Long Zhang, científico investigador en el departamento de ingeniería civil y ambiental. "Eso es mucho tiempo, en comparación con otras plantas de laboratorio, que solo podrían tomarunos meses. Pero queríamos hacer esto en pothos porque es una planta de interior robusta que crece bien en todo tipo de condiciones ".
Luego, los investigadores probaron qué tan bien sus plantas modificadas podrían eliminar los contaminantes del aire en comparación con la hiedra pothos normal. Pusieron ambos tipos de plantas en tubos de vidrio y luego agregaron benceno o gas cloroformo en cada tubo. Durante 11 días, el equiporastreó cómo cambió la concentración de cada contaminante en cada tubo.
Para las plantas no modificadas, la concentración de cualquiera de los gases no cambió con el tiempo. Pero para las plantas modificadas, la concentración de cloroformo se redujo en un 82 por ciento después de tres días, y era casi indetectable para el día seis. La concentración de bencenotambién disminuyó en los viales de plantas modificados, pero más lentamente: para el día ocho, la concentración de benceno había disminuido en aproximadamente un 75 por ciento.
Para detectar estos cambios en los niveles de contaminantes, los investigadores utilizaron concentraciones de contaminantes mucho más altas que las que se encuentran típicamente en los hogares. Pero el equipo espera que los niveles de los hogares disminuyan de manera similar, si no más rápido, en el mismo período de tiempo.
Las plantas en el hogar también necesitarían estar dentro de un recinto con algo para mover el aire más allá de sus hojas, como un abanico, dijo Strand.
"Si tuvieras una planta creciendo en la esquina de una habitación, tendrá algún efecto en esa habitación", dijo. "Pero sin flujo de aire, tomará mucho tiempo para una molécula en el otro extremo de la habitación".casa para llegar a la planta "
El equipo está trabajando actualmente para aumentar las capacidades de las plantas al agregar una proteína que puede descomponer otra molécula peligrosa que se encuentra en el aire del hogar: formaldehído, que está presente en algunos productos de madera, como pisos y gabinetes laminados, y humo de tabaco.
"Todos estos son compuestos estables, por lo que es realmente difícil deshacerse de ellos", dijo Strand. "Sin proteínas para descomponer estas moléculas, tendríamos que usar procesos de alta energía para hacerlo. Es mucho más simpley más sostenible poner todas estas proteínas juntas en una planta de interior "
El técnico de investigación de ingeniería civil y ambiental Ryan Routsong también es coautor. Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation, Amazon Catalyst en UW y el Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental.
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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