La planta de interior OGM purifica el aire de los compuestos peligrosos

Una nueva planta de interior modificada genéticamente podría ser considerada como un avance emocionante para la ciencia ambiental o un paria biológico, dependiendo de qué lado del argumento a menudo mal informado se cae. Sin embargo, independientemente de su postura en este debate, a la mayoría de nosotros nos gusta mantener el aire en nuestros hogares lo más limpio posible y, a menudo, hacemos todo lo posible para mantener alejados a los alérgenos, partículas de polvo e incluso a los productos químicos. Sin embargo, algunos compuestos peligrosos son demasiado pequeños para ser atrapados en estos filtros.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Washington (UW) han modificado genéticamente una planta de interior común, la hiedra pota o la hiedra del diablo, para eliminar el cloroformo y el benceno del aire que lo rodea. Las plantas modificadas expresan una proteína de mamífero, llamada 2E1, que transforma estos compuestos en moléculas que las plantas pueden usar para apoyar su propio crecimiento.

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 nuestras casas cuando nos duchamos o hervimos, o cuando almacenamos automóviles o cortadoras de césped en garajes adjuntos. Estos compuestos son demasiado pequeños para ser capturados incluso por los filtros de aire HEPA y la exposición a cada uno se ha relacionado con el cáncer.

Los hallazgos del nuevo estudio se publicaron recientemente en Environmental Science & Technology a través de un artículo titulado: “ Eliminación de los carcinógenos orgánicos volátiles mejorada por una planta de interior modificada genéticamente, Pothos Ivy ( Epipremnum aureum ) que expresa el gen del citocromo P450 2e1 de mamíferos ".

Investigadores de la Universidad de Washington han modificado genéticamente una planta de interior común, la hiedra pota, para eliminar el cloroformo y el benceno del aire que lo rodea. [Mark Stone / Universidad de Washington]

"La gente realmente no ha estado hablando sobre estos compuestos orgánicos peligrosos en los hogares, y creo que eso se debe a que no pudimos hacer nada al respecto", señaló el investigador principal del estudio Stuart Strand, Ph.D., profesor de investigación en la UW y departamento de ingeniería ambiental. "Ahora hemos diseñado plantas de interior para eliminar estos contaminantes por nosotros".

El equipo de UW enfocó sus esfuerzos en una proteína llamada citocromo P450 2E1, o 2E1, que está presente en todos los mamíferos, incluidos los humanos. En nuestros cuerpos, el 2E1 convierte el benceno en un químico llamado fenol y cloroformo en dióxido de carbono e iones de cloruro. Pero el 2E1 se encuentra en nuestros hígados y se enciende cuando bebemos alcohol. Por lo tanto, no está disponible para ayudarnos a procesar los contaminantes en nuestro aire.

"Decidimos que deberíamos tener esta reacción fuera del cuerpo en una planta, un ejemplo del concepto 'hígado verde'", explicó el Dr. Strand. “Y 2E1 también puede ser beneficioso para la planta. "Las plantas usan el dióxido de carbono y los iones de cloruro para hacer sus alimentos, y usan fenol para ayudar a hacer los componentes de sus paredes celulares".

Los investigadores produjeron una versión sintética del gen que sirve como instrucciones para hacer la forma de conejo de 2E1. Luego lo introdujeron en la hiedra pota para que cada célula de la planta expresara la proteína. La hiedra Pothos no florece en climas templados, por lo que las plantas modificadas genéticamente no podrán propagarse a través del polen.

"Todo este proceso tomó más de dos años", comentó el investigador principal del estudio, Long Zhang, Ph.D., quien es un científico investigador en el departamento de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Washington. “Eso es mucho tiempo, en comparación con otras plantas de laboratorio, lo que podría llevar solo unos meses. Pero queríamos hacer esto en pothos porque es una planta de interior robusta que crece bien en todo tipo de condiciones ".

Long Zhang, Ph.D., científico investigador del departamento de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Washington, coloca una planta de hiedra pothos en un tubo de vidrio para probar su capacidad para descomponer el benceno o el cloroformo. [Mark Stone / Universidad de Washington]

Luego, los investigadores probaron qué tan bien sus plantas modificadas podrían eliminar los contaminantes del aire en comparación con la hiedra pota normal. Pusieron ambos tipos de plantas en tubos de vidrio y luego agregaron benceno o gas cloroformo en cada tubo. Durante 11 días, el equipo realizó un seguimiento de cómo cambió la concentración de cada contaminante en cada tubo.

Para las plantas no modificadas, la concentración de cualquiera de los dos gases no cambió con el tiempo. Sorprendentemente, sin embargo, para las plantas modificadas, la concentración de cloroformo se redujo en un 82% después de tres días, y era casi indetectable en el sexto día. La concentración de benceno también disminuyó en los viales de plantas modificados, pero más lentamente: en el día ocho, la concentración de benceno había disminuido en aproximadamente un 75%.

Para detectar estos cambios en los niveles de contaminantes, los investigadores utilizaron concentraciones de contaminantes mucho más altas que las que normalmente se encuentran en los hogares. Pero el equipo espera que los niveles de la casa bajen de manera similar, si no más rápido, en el mismo período de tiempo.

Si bien los resultados son muy prometedores, hay una advertencia: las plantas en el hogar también deberían estar dentro de un recinto con algo para mover el aire más allá de sus hojas, como un abanico.

"Si tienes una planta que crece en la esquina de una habitación, tendrá algún efecto en esa habitación", afirmó el Dr. Strand. "Pero sin el flujo de aire, tomará mucho tiempo para que una molécula en el otro extremo de la casa llegue 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: el formaldehído, que está presente en algunos productos de madera, como pisos laminados y gabinetes, y humo de tabaco.

"Todos estos son compuestos estables, por lo que es muy difícil deshacerse de ellos", concluyó el Dr. Strand. “Sin las proteínas para descomponer estas moléculas, tendríamos que usar procesos de alta energía para hacerlo. Es mucho más simple y sostenible juntar todas estas proteínas en una planta de interior ".

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