Pesquisadores da Universidade de Washington modificaram geneticamente uma planta caseira – jiboia ou hera-do-diabo (Epipremnum aureum) – para remover clorofórmio e benzeno do ar no entorno.

Todos gostam de manter o ar de suas casas limpas, e variados tipos de filtros de ar existem para impedir a entrada de alérgenos e partículas de poeira nas residências, no entanto, alguns compostos perigosos são pequenos demais para serem retidos nesses filtros. Moléculas diminutas como clorofórmio, presente em pequenas quantidades de água clorada, ou benzeno, que é um dos componentes da gasolina, se acumulam em nossas casas quando tomamos banho ou fervemos água, ou quando carros ou cortadores de grama são armazenados em garagens anexas. Tanto a exposição ao benzeno como o clorofórmio podem ser associados ao câncer.

Créditos: Mark Stone / Universidade de Washington

Agora, pesquisadores da Universidade de Washington modificaram geneticamente uma comum planta caseira para remover ambos compostos do ar. Quando geneticamente modificadas, elas expressam uma proteína, chamada 2E1, que transforma esses componentes em moléculas que as plantas podem utilizar para seu próprio crescimento.

“As pessoas não tem discutido sobre esses compostos orgânicos perigosos em suas casas, e acho que isso se deve ao fato de que antes não podíamos fazer nada a respeito” diz o autor sênior do artigo, Stuart Strand, professor e pesquisador da Universidade de Washington no departamento de engenharia civil e ambiental. “Agora, nós modificamos plantas caseiras para que removam esses poluentes para nós”.

A equipe decidiu usar a proteína Citocromo P450 2E1, ou 2E1, presente em todos mamíferos, incluindo humanos. Em nossos organismos, a 2E1 converte benzeno em um composto chamado fenol e o clorofórmio em dióxido de carbono e íons cloreto. Mas a 2E1 é localizada nos nossos fígados e é ativada quando bebemos álcool. Assim, ela não está sempre disponível para nos ajudar a processar esses poluentes no ar.

“Decidimos que essa reação deveria ocorrer fora do corpo, em uma planta, um exemplo do conceito ‘fígado verde’” diz Strand. “E a 2E1 pode ser benéfica para a planta também. Plantas utilizam dióxido de carbono e íons cloreto no seu metabolismo, e utilizam o fenol para fazer componentes da parede celular”.

Os pesquisadores desenvolveram uma versão sintética do gene que serve como instruções para fazer a 2E1 encontrada em coelhos. Então, introduziram o gene na planta para que ela expressasse a proteína. A hera-do-diabo não floresce em climas temperados, assim, as plantas geneticamente modificadas não poderão se propagar por meio do pólen.

“Todo processo levou mais de dois anos” diz um dos autores do estudo Long Zhang, pesquisador no mesmo departamento de Strand. “É um longo período, quando comparado a outros estudos envolvendo plantas, que podem levar até poucos meses. Mas queríamos realizar isso na hera-do-diabo visto que ela é uma planta robusta e cresce bem nas condições mais diversas.

 Os pesquisadores testaram o quão bem as plantas modificadas poderiam remover os poluentes do ar, quando comparados às plantas não modificadas. Eles colocaram plantas de ambos os tipos em tubos de vidro e adicionaram benzeno ou clorofórmio em cada tubo. Ao longo de 11 dias, a equipe verificou como a concentração dos compostos havia variado.

Para as plantas não modificadas, a concentração do gás (tanto benzeno como clorofórmio) não se modificou ao longo do tempo. Já as plantas engenheiradas, a concentração de clorofórmio caiu 82% após três dias, e foi praticamente indetectável após seis dias. A concentração de benzeno também diminuiu nos tubos contendo as plantas modificadas, mas mais lentamente: Ao final do dia 8, a concentração de benzeno havia diminuído 75%.

Para a detecção e avaliação da mudança na concentração desses poluentes, os pesquisadores utilizaram concentrações muitos mais altas dos poluentes do que as normalmente encontradas em casa. Mas a equipe espera que os níveis decresçam de maneira similar, se não até mais rápida, no mesmo período de tempo.

As plantas em casa também teriam de estar contidas em um recipiente com algo para mover o ar pelas suas folhas, como um ventilador, disse Strand. “Se tivesse uma planta crescendo no canto da sala, já teria algum efeito naquele ambiente. Mas sem um fluxo de ar, levaria muito tempo para que uma molécula na outra extremidade da sala chegasse à planta.” afirma o pesquisador.

A equipe agora trabalha para aumentar a capacidade das plantas, adicionando uma proteína que possa processar outras moléculas nocivas que são encontradas no ar de nossas casas, como o formaldeído, que está presente em alguns produtos originários da madeira, como piso laminado e armários, além da fumaça de tabaco.

“Esses compostos são todos estáveis, então se torna difícil se livrar deles” menciona Strand. “Sem proteínas para quebrar essas moléculas, precisaríamos de processos que demandam muita energia para fazê-lo. É muito mais simples e mais sustentável inserir essas proteínas em uma planta doméstica”.

Falaí Biotec  

Referências:

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

Traduzido de:

University of Washington. "New houseplant can clean your home's air." ScienceDaily. 19 de Dezembro de 2018. Disponível em: <www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181219093911.htm>. Acesso em: 06/01/2019