改善室内空气质量的新型绿植

    随着空气污染的加重，导致室内环境相对封闭，因此家具涂料和家用电器等释放的有害气体会在空气中积累。长时间接触超标的有害气体，会严重影响身体健康。已有大量研究证明了，室内空气污染与癌症的相关关系。目前保持室内空气质量的一般策略是购买空气净化器。通过其中的HEPA滤网，来过滤有害的PM2.5、花粉和灰尘等颗粒物。通过其中的活性炭滤网来吸收更小的甲醛、苯和氯仿等有害化合物。但需要按时更换滤网，以保持最佳的空气过滤效果，这会是一笔不小的开支。

    目前，华盛顿大学的科研人员对一种常见的室内植物（常春藤）进行了基因改造，以使该植物能够清除周围空气中的苯和氯仿。经过基因修饰的常春藤能够表达一种叫做2E1的蛋白质，这种蛋白质可以将这些有害的化合物转换成植物能够成长利用的小分子。其研究成果将发表于12月19日的《Environmental Science & Technology》。

    研究小组决定使用一种称为细胞素P450 2E1的蛋白质（简称2E1），该蛋白质广泛存在于所有动物中，包括人类。该蛋白质能够将苯分解为苯酚，能将氯仿分解为二氧化碳和氯离子。然而该蛋白质只存在于动物的肝脏内，只有当饮酒的时候才能被激活，因此动物体内的2E1蛋白质无法帮助我们来处理污染的空气。 Strand说：“我们决定让这种反应在植物体内发生，这是绿色肝脏概念的一个例子。同时，2E1也有益于植物，因为植物可以用二氧化碳和氯离子来制造食物，并能够利用苯酚来制造细胞壁。”

        研究人员首先制作了一个合成版本的基因，用于指导兔子合成2E1蛋白。然后将该基因引入到常春藤中，并使植物中的每个细胞都能够表达该基因。由于常春藤并不会在温带气候开花，所以携带该基因的常春藤不会通过花粉传播该基因。

        土木和环境工程部的科学家，论文的主要作者Long Zhang说：“整个基因改造过程花了两年多的时间，相比于其他一些只需几个月的实验室植物，这已经算是很长时间了。但是我们希望将该基因增加到常春藤中，是因为它是一种特别健壮的室内植物，并能够在多种条件下生长良好。”

    研究人员接下来测试了改良过的常春藤与普通的常春藤在去除空气污染物上的差异。测试人员将两种植物分别放在玻璃管中，并在玻璃管中加入苯和氯仿气体，然后追踪两组玻璃管中每种污染物的浓度变化。结果显示：普通常春藤并不能吸收这两种有害气体，因此两种两种气体的浓度没有随时间发生变化。但对于改良后的常春藤，三天后氯仿浓度就下降了82%，到第六天几乎检测不到。苯的浓度也有所下降，但下降速度较慢，直到第8天，苯的浓度才下降了约75%。在室内环境下，为了达到理想的去除效率，还需要增加植物周围空气的流动。

    目前，研究小组正致力于通过添加另一种蛋白质来增强植物的净化能力，这种蛋白质将可以分解室内空气中另一种常见的有害气体：甲醛。甲醛广泛应用于一些木制品中，比如强化地板和橱柜中。Strand说：“这些空气污染物都是稳定的化合物，所以很难去除。如果没有蛋白质来帮助分解这些分子，我们就必须使用高能过程来完成。而把这些蛋白质放在室内植物中，将更加简单和可持续。”

Materials provided by University of Washington. Note: Content may be edited for style and length.

Long Zhang, Ryan Routsong, Stuart E. Strand. 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, 2018; DOI: 10.1021/acs.est.8b04811

University of Washington. (2018, December 19). New houseplant can clean your home's air. ScienceDaily. Retrieved December 21, 2018 from www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181219093911.htm