ทำความสะอาดโลกด้วยพืชสีเขียว

พืชอาจจะกำจัดหรือลดของเสียที่เป็นพิษได้ 

สารเคมีที่เป็นพิษซึ่งได้จากการกลั่นน้ำมันและมลภาวะทางอากาศนั้นมีศัตรูคนใหม่แล้ว นั่นก็คือ เหล่าพืชสีเขียว

มลภาวะเหล่านี้บ่อยครั้งจะประกอบไปด้วยกลุ่มของสารเคมีที่รู้จักกันในนามของ polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) สารเคมีนี้จะสัมพันธ์กับปัญหาสุขภาพต่างๆ มากมาย แต่นักวิจัยในขณะนี้ได้พัฒนาพืชที่สามารถย่อยสลาย PAHs ได้แล้ว โดยพืชเหล่านั้นต้องการการปรับแต่งอย่างละเอียดก่อนที่จะนำมาใช้จริง แต่นักวิทยาศาสตร์นั้นหวังว่างานของพวกเขาจะนำไปสู่ สุขภาพที่ดี หนทางการทำความสะอาดอากาศและดินที่มีราคาถูกลง

การทำความสะอาดสารปนเปื้อนนั้นมีแนวโน้มที่จะใช้ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง บ่อยครั้งมันจะเกี่ยวข้องกับการขุดดินเพื่อทำการฝังสิ่งสกปรกหรือการขจัดด้วยสารเคมีซึ่งมีราคาแพง ประเทศสหรัฐอเมริกาใช้จ่ายเงินไปกว่าพันล้านดอลลาร์ในทุกๆ ปี สำหรับความพยายามในการทำความสะอาดสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้ ในระดับโลกนั้น อาจจะมีค่าใช้จ่ายโดยประมาณ 50 พันล้าน อย่างไรก็ตาม การทำความสะอาดสิ่งปนเปื้อนเหล่านั้นด้วยพืชสามารถลดค่าใช้จ่ายได้เป็นจำนวนมาก บางทีแค่เพียงหนึ่งในสิบของที่จ่ายไปก็มากเกินพอแล้ว ทีมวิจัยได้ประเมินไว้

เชื้อแบคทีเรียและเชื้อจุลินทรีย์อื่นๆ สามารถที่จะทำการกำจัดของเสียมีพิษได้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการตรวจสอบพวกมันในหลายๆ ที่รอบโลก ด้วยระบบย่อยของเสียเช่นนี้และการอยู่ได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายในภายหลัง วิศวกรได้เริ่มทำการควบคุมเชื้อจุลินทรีย์บางกลุ่มที่ช่วยในการกำจัดน้ำมันในน้ำทะเล แม่น้ำ และลำธาร อย่างไรก็ตาม การติดตามความก้าวหน้าของเชื้อจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นอะไรที่ยากมาก ดังนั้น การค้นหาว่ายังเหลือสิ่งปนเปื้อนอยู่เท่าไหร่นั้นยังคงเป็นที่ไม่ทราบอยู่

Quan-Hong Yao นักวิทยาศาตร์ทางเกษตรจาก Shanghai Academy of Agricultural Sciences ในประเทศจีน เขาและทีมวิจัยของเขาได้ทำการพัฒนาพืชที่สามารถทำสิ่งเดียวกันได้นี้เหมือนเชื้อจุลินทรีย์ พวกเขาใช้เทคนิคทางพันธุกรรมปรับแต่งพืชให้ผลิตสารเคมีที่เรียกว่าเอนไซม์ ที่สามารถทำการย่อยสลายชนิดของ PAH ได้

ยีนนั้นมีอิทธิพลต่อระบบว่าจะมีรูปร่างอย่างไรและทำหน้าหน้าที่อย่างไร ด้วยการตัดแต่งทางพันธุวิศวกรรม หรือที่เรียกว่าการดัดแปลงทางพันธุกรรม นักวิทยาศาสตร์สามารถที่จะปรับแต่งยีนได้ ในการศึกษาใหม่ของพวกเขานั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคนิคนี้ในการดึงหน้าที่ของพืชบางชนิดออกมา กลุ่มวิจัยของ Yao ได้เติมยีนสี่ชนิดเข้าไปในพืชข้าวและพืชดอกไม้ขนาดเล็กที่เรียกว่า Arabidopsis thaliana โดยยีนที่ถ่ายโอนนั้นมากจาก เชื้อจุลินทรีย์ในดินที่สามารถย่อยสลาย PAH ได้ที่เรียกว่าPseudomonas putida

และการทดลองของพวกเขานั้นสำเร็จ เมื่อพืชได้รับยีนจากเชื้อจุลินทรีย์ พวกมันเริ่มผลิตเอนไซม์ของแบคทีเรีย เอนไซม์เหล่านี้สามารถทำลาย Phenanthrene ซึ่งเป็นชนิดหนึ่งของ PAH ได้ หลังจากนั้น 30 วัน พืชชนิดนี้ได้ทำการลดปริมาณของ phenanthrene ลงไปเกือบครึ่งหนึ่งในดินที่เป็นพิษ นักวิจัยรายงานผลการทดลองของพวกเขาไว้เมื่อวันที่ 9 เดือนตุลาคม ใน Environmental Science & Technology

นักวิจัยเหล่านี้ไม่ได้เป็นคนแรกที่พยายามจะสร้างพืชที่สามารถกำจัด PAHs “ในความจริงแล้ว การเติมยีนใหม่เข้าไปในพืชนั้นไม่ได้เป็นเรื่องที่ยาก แต่นั่นเป็นการแก้ปัญหาเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น ถ้าพืชไม่สามารถผลิตเอนไซม์เหล่านี้ได้ในทางที่ถูกต้อง มันจะไม่กำจัดสิ่งปนเปื้อนเหล่านั้นเลย” Michel Sylvestre กล่าว เขาเป็นนักชีวเคมีจาก Centre INRS – Institut Armand-Frappier Research Centre ใน Laval ประเทศแคนาดา เขาได้พยายามสร้างพืชที่สามารถกัดกิน PAHs ด้วย แต่จนกระทั่งถึงตอนนี้ สิ่งเหล่านั้นที่เขาทำไม่เคยประสบความสำเร็จเลย

“นี่เป็นเรื่องใหญ่” Christopher Reddy ได้กล่าวเพิ่มเติม เขาเป็นนักเคมีสิ่งแวดล้อมที่ Woods Hole Oceanographic Institution ในแมสซาชูเซท ซึ่งเขาไม่ได้มีส่วนร่วมกับงานศึกษาใหม่นี้ เขายังเตือนอีกด้วยว่า การประสบความสำเร็จในห้องทดลองไม่ได้เป็นการพิสูจน์ว่าพืชนี้จะทำงานได้ดีในโลกจริงๆ

“ยังเป็นหนทางอีกยาวไกลที่ต้องเดินต่อไปก่อนที่การปรับเปลี่ยนยีนในพืชนี้จะสามารถถูกนำมาใช้ในโลกภายนอกได้จริง” Yao กล่าวเห็นด้วย และในขั้นตอนถัดไป เขาจะพยายามทำการทดสอบพืชของพวกเขาในสถานการณ์ของโลกจริงๆ

ที่มา:B. Mole. “Engineered plants demolish toxic waste.” Science News. Oct. 21, 2014.
E. Sohn. “Nanosponges soak up pollutants.” Science News for Students. Feb. 23, 2004. 
Original journal source: R. Peng, et al. Phytoremediation of Phenanthrene by transgenic plants transformed with naphthalene dioxygenase system from Pseudomonas. Environmental Science & Technology. Published online October 9, 2014. doi: 10.1021/es5015357.

อ้างอิงจาก: http://www.vcharkarn.com/vnews/501163