Loại bỏ các chất hữu cơ bay hơi nguy hiểm trong nhà bằng thực vật biến đổi gen

 Cây trầu bà vàng Epipremnum aureum (nguồn: Internet)

Ngày nay, không khí trong nhà có nồng độ các chất hữu cơ dễ bay hơi gây ung thư “volatile organic carcinogens” (VOCs) như formaldehyde, benzene, acetone và chloroform ở mức đáng báo động. Các loại khí này có nguồn gốc từ sơn, khói thuốc lá, nội thất, các thiết bị in ấn, xăng dầu hay cả trong quá trình sinh hoạt trong nhà của con người như nấu ăn, tắm, giặt.

Việc loại bỏ các chất VOCs ra khỏi không khí ở trong nhà đã được nghiên cứu với nhiều phương pháp khác nhau như hấp phụ, ngưng tụ và hoá học. Tuy nhiên, sử dụng các loài thực vật có khả năng hấp phụ các chất này vẫn luôn là phương pháp được ưu tiên.

Để tăng hiệu suất hấp thụ các chất VOCs nhóm các nhà nghiên cứu thuộc đại học Washington đã chọn loài cây Trầu bà vàng (Epipremnum aureum) và chuyển đoạn gen tổng hợp enzym cytochrome P450 2E1 vào cây, Loại enzym này có hầu hết ở gan của động vật có vú và cả con người và đã được chứng minh là có khả năng biến đổi benzen thành phenol và chloroform thành các ion carbon dioxide và clorua. Các chất này sẽ được cây sử dụng để làm chất dinh dưỡng và tạo ra thành tế bào giúp cây phát triển.

Dựa trên những cơ sở đó, các nhà nghiên cứu của Đại học Washington đã tiến hành thí nghiệm trên nhóm cây biến đổi gen và nhóm cây thông thường theo từng mức độ ô nhiễm khác nhau. Các nồng độ độc trong phòng thí nghiệm cao hơn rất nhiều so với không khí tồn tại trong nhà.

Kết quả thí nghiệm đã chỉ ra rằng nồng độ chloroform đã giảm 82% sau ba ngày và gần như không còn tồn tại vào ngày thứ sáu. Nồng độ của benzen cũng đã giảm nhưng tốc độ chậm hơn. Đến ngày thứ tám, nồng độ benzen đã giảm khoảng 75%.

Theo lời khuyên của nhóm nghiên cứu thì không khí trong phòng có chứa các chất hữu cơ gây độc được lưu chuyển càng cao thì khả năng xử lý của cây sẽ nhanh hơn do bề mặt lá của cây tiếp xúc được với nhiều các chất đó.

Từ kết quả đó nhóm nghiên cứu đang tiến hành một nghiên cứu tương tự với việc chuyển đổi một enzym khác trên thực vật trong nhà để tổng hợp các nhóm chất độc hơn như formaldehyd có nguồn gốc từ đồ gỗ nội thất và khói thuốc lá. Tuy nhiên theo nhận định của nhóm nghiên cứu thì “đây là các chất bền vững và khó bị phân huỷ vì vậy thật khó để cây có thể tổng hợp được”. 

                                                                                                            Lược dịch

Đoàn Quốc Tuấn

Nguồn: Long Zhang, Ryan Routsong, Stuart E. Strand (2018), Environmental Science & Technology; DOI: 1021/acs.est.8b04811