พืชวิศวกรรมทำลายขยะพิษ

วันหนึ่งความเขียวขจีอาจทำความสะอาดสารเคมีที่หกรั่วไหลและมลพิษทางอากาศด้วยการใช้กลไกการเผาผลาญของจุลินทรีย์ พืชสามารถย่อยโพลีไซคลิก อะโรมาติก ไฮโดรคาร์บอน ซึ่งเป็นสารเคมีที่แพร่หลายซึ่งรู้จักกันในชื่อ PAHs ซึ่งไหลซึมจากน้ำมันที่หกรั่วไหลและหลุดออกจากหมอกควัน พืชผักยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าพืชผักดังกล่าวอาจทำหน้าที่เป็นทีมทำความสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในสภาพแวดล้อมที่สกปรกในอนาคต นักวิจัยกล่าวว่าการขัดถูจากพืชอาจมีค่าใช้จ่ายประมาณหนึ่งในสิบของวิธีการทำความสะอาดการปนเปื้อนในปัจจุบัน เช่น PAHs ที่เป็นอันตราย

สหรัฐอเมริกาใช้จ่ายเงินหลายพันล้านดอลลาร์

ในแต่ละปีในการทำความสะอาดแหล่งขยะอันตราย ค่าใช้จ่ายทั่วโลกคาดว่าจะสูงถึง 50 พันล้านดอลลาร์ ค่าใช้จ่ายของงาน ซึ่งมักจะครอบคลุมการขุดดินที่ปนเปื้อนหรือการสูบน้ำในการบำบัดด้วยสารเคมี มักส่งผลให้พื้นที่ทิ้งขยะถูกทิ้งร้างโดยไม่มีการทำความสะอาด

สำหรับการแก้ไขที่ถูกกว่า นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้น้ำยาทำความสะอาดทางชีวภาพ จุลินทรีย์บางชนิดเป็นสัตว์กินของเสียตามธรรมชาติ ดูดสารเคมีและแยกพวกมันออกจากกันเพื่อสร้างโมเลกุลที่ไม่เป็นอันตราย แบคทีเรียบางชนิดเหล่านี้ถูกใช้เพื่อขจัดคราบน้ำมันในทะเล แม่น้ำ และแม้แต่ในดิน แต่การที่จุลินทรีย์จะอาศัยอยู่ในขยะพิษและติดตามความคืบหน้าอาจเป็นเรื่องยาก พืชหลายชนิดใช้มลพิษเช่นกัน แต่พวกมันมักจะเสี่ยงต่อการเป็นพิษเพราะส่วนใหญ่ไม่สามารถทำลายสารเคมีที่เป็นอันตรายได้

นักวิจัยด้านการเกษตร Quan-Hong Yao และเพื่อนร่วมงานที่ Shanghai Academy of Agricultural Sciences ได้แก้ปัญหานี้ด้วยการติดอาวุธให้กับพืชด้วยเอนไซม์ที่ทำลายมลภาวะจากแบคทีเรีย โปรตีนที่พวกเขาเลือกนั้นถูกเข้ารหัสในกลุ่มของยีนสี่ตัวที่พบในPseudomonas putida

ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ในดินที่ย่อยสลาย PAHs  

นักวิจัยคนอื่นๆ ได้นำยีนเหล่านี้ไปปลูกในพืชมาก่อน รวมถึงนักชีวเคมี Michel Sylvestre จาก Center INRS – Institut Armand-Frappier ใน Laval ประเทศแคนาดา แต่มีจุดเกาะอยู่คือ Sylvestre กล่าวว่าหากการผลิตโปรตีนไม่ตรงกัน เอนไซม์เหล่านั้นจะไม่สามารถทำงานร่วมกันเพื่อย่อย PAHs ได้ “ทุกคนที่พยายามไม่เคยประสบความสำเร็จ” ซิลเวสเตอร์กล่าว

เหยาและเพื่อนร่วมงานดึงมันออกมาด้วยการรวบรวมยีนทั้งสี่อย่างระมัดระวังไว้ในแพ็คเกจทางพันธุกรรมที่เรียบร้อย สำหรับพืชที่ได้รับ นักวิจัยได้เลือกข้าวและไม้ดอกที่เรียกว่าArabidopsis thalianaซึ่งทั้งสองอย่างนี้มักใช้เหมือนกับหนูตะเภาในการวิจัยพืช

พืชรับยีน ประสานการผลิตเอนไซม์ของพวกมัน และทำลายฟีแนนทรีน ซึ่งเป็นสารก่อมลพิษ PAH ทั่วไป หลังจากผ่านไป 30 วัน พืชสามารถย่อยฟีแนนทรีนได้ถึง 50% ในดินที่มีหนาม Yao และเพื่อนร่วมงานรายงาน  วันที่ 9 ตุลาคมในEnvironmental Science & Technology

คริสโตเฟอร์ เรดดี้ นักเคมีสิ่งแวดล้อมจากสถาบันวิจัยสมุทรศาสตร์วูดส์โฮลในแมสซาชูเซตส์ ซึ่งศึกษาเรื่องการรั่วไหลของน้ำมันกล่าวว่า “นี่เป็นเรื่องใหญ่” ผลงานทางพันธุกรรมและความสำเร็จในการทำความสะอาดห้องแล็บมีแนวโน้มที่ดี แต่เขาเตือนว่ายังไม่ชัดเจนว่าพืชสามารถย่อยของเสียอันตรายนอกห้องปฏิบัติการได้หรือไม่

มลพิษบางชนิด โดยเฉพาะจากเขม่า ก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ยากต่อการทำลาย เขากล่าว พืชจะเติบโตได้ดีเพียงใดในบริเวณที่ปนเปื้อนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

เหยาเห็นด้วย: “ยังมีหนทางอีกยาวไกลที่จะใช้พืชดัดแปรพันธุกรรมเหล่านี้” เขากำลังวางแผนที่จะทดสอบศักยภาพในการขัดถูของพืชในสภาพการใช้งานจริง

อย่างไรก็ตาม กฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมในสหรัฐอเมริกาและที่อื่นๆ อาจทำให้สารทำความสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ใช้งานยาก ชารอน โดตี้ นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิล กล่าว ในงานวิจัยของเธอเกี่ยวกับการแก้ไข PAH Doty แนะนำแบคทีเรียทั้งหมดแทนการฉีดยีนของแบคทีเรีย พันธมิตรจุลินทรีย์เหล่านี้เรียกว่าเอนโดไฟต์อาศัยอยู่ในโรงงานทำลาย PAHs และสารมลพิษอื่น ๆ เธอกล่าว

Doty และเพื่อนร่วมงานของเธอรายงานว่า ด้วยแบคทีเรียชนิดเดียวกันที่ Yao พุ่มไม้พุ่มไม้และหญ้าสามารถเคี้ยวฟีแนนทรีนในดินที่ปนเปื้อน Doty และเพื่อนร่วมงานของเธอรายงาน ในรายงาน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม  วันที่ 21 ต.ค.

credit : oenyaw.net riwenfanyi.org fenyvilag.com retypingdante.com unsociability.org societyofgentlemengamers.org kiyatyunisaptoko.com canyonspirit.net celebrityfiles.net tokyoinstyle.com