Rekayasa Tanaman untuk Filter Udara Kotor

Para peneliti menguji seberapa baik tanaman yang dimodifikasi dapat menghilangkan polutan dari udara, sehingga menghasilkan udara yang lebih bersih.

Untuk menjaga udara di rumah sebersih mungkin, terkadang kita menggunakan filter udara HEPA. Filter ini untuk menjaga alergen dan partikel debu yang mengganggu.

Tetapi beberapa senyawa berbahaya terlalu kecil untuk terperangkap dalam filter ini. Meski ada dalam jumlah kecil, molekul kecil seperti kloroform, atau benzena, yang merupakan komponen bensin, kerap menumpuk di rumah saat merebus air.

Senyawa berbahaya juga bisa ditimbulkan ketika menyimpan mobil atau menggunakan mesin pemotong rumput. Baik paparan benzena dan kloroform sendiri telah dikaitkan dengan kanker.

Karena itu, para peneliti memikirkan problem udara kotor ini. Dan hal ini bisa ditemukan solusinya. Para peneliti di Universitas Washington berhasil memodifikasi tanaman - pothos ivy - untuk menghilangkan kloroform dan benzena dari udara di sekitarnya.

Tumbuhan yang dimodifikasi ini mengekspresikan protein, yang disebut 2E1. Protein ini mengubah senyawa-senyawa ini menjadi molekul-molekul yang kemudian dapat digunakan tanaman untuk mendukung pertumbuhannya sendiri.

Tim ini kemudian mempublikasikan temuannya beberapa waktu lalu di Sains & Teknologi Lingkungan. "Sekarang kita sudah merekayasa tanaman hias untuk menghilangkan polutan ini," ujar penulis senior, Stuart Strand, yang profesor riset di departemen teknik sipil dan lingkungan UW.

Stuart juga mengatakan bahwa orang-orang belum benar-benar berbicara tentang senyawa organik berbahaya ini di rumah. Dan dia pikir hal itu karena peneliti sebelumnya tidak dapat melakukan apa pun tentang masalah ini.

Kemudian tim memutuskan untuk menggunakan protein yang disebut cytochrome P450 2E1, atau 2E1, yang hadir di semua mamalia, termasuk manusia. Dalam tubuh kita, 2E1 mengubah benzena menjadi bahan kimia yang disebut fenol dan kloroform menjadi ion karbon dioksida dan klorida. Tapi 2E1 terletak di hati kita dan biasanya aktif ketika kita minum alkohol.

"Kami memutuskan bahwa reaksi ini seharusnya terjadi di luar tubuh pada tanaman, contoh konsep 'hati hijau'," kata Strand. "Dan 2E1 juga dapat bermanfaat bagi tanaman. Tanaman menggunakan karbon dioksida dan ion klorida untuk membuat makanan mereka, dan mereka menggunakan fenol untuk membantu membuat komponen dinding sel mereka." Strand menambahkan

Para peneliti membuat versi sintetis dari gen yang berfungsi sebagai instruksi untuk membuat bentuk 2E1. Kemudian mereka memasukkannya ke dalam pothos ivy sehingga setiap sel dalam tanaman mengekspresikan protein.

Pothos ivy tidak berbunga di daerah beriklim sedang sehingga tanaman yang dimodifikasi secara genetik tidak akan dapat menyebar melalui serbuk sari.

"Keseluruhan proses ini memakan waktu lebih dari dua tahun," Long Zhang, lmuwan riset di departemen teknik sipil dan lingkungan.

"Itu waktu yang lama, dibandingkan dengan lainnya, yang mungkin hanya memakan waktu beberapa bulan. Tapi kami ingin melakukan ini di pothos karena itu tanaman hias yang kuat yang tumbuh dengan baik di bawah segala kondisi," kata Zhang.

Para peneliti kemudian menguji seberapa baik tanaman yang dimodifikasi dapat menghilangkan polutan dari udara dibandingkan dengan pothos ivy normal.

Mereka menempatkan kedua jenis tanaman dalam tabung gelas dan kemudian menambahkan gas benzena atau kloroform ke dalam setiap tabung. Lebih dari 11 hari, tim mencatat bagaimana konsentrasi setiap polutan berubah di setiap tabung.

Untuk tanaman yang tidak dimodifikasi, konsentrasi kedua gas tidak berubah seiring waktu. Tetapi untuk tanaman yang dimodifikasi, konsentrasi kloroform turun 82 persen setelah tiga hari, dan hampir tidak terdeteksi pada hari ke enam.

Konsentrasi benzena juga menurun dalam botol pabrik yang dimodifikasi, tetapi lebih lambat: Pada hari ke delapan, konsentrasi benzena telah turun sekitar 75 persen.

Untuk mendeteksi perubahan kadar polutan ini, para peneliti menggunakan konsentrasi polutan yang jauh lebih tinggi daripada yang biasanya ditemukan di rumah. Tanaman di rumah juga perlu berada di dalam selungkup dengan sesuatu untuk menggerakkan udara melewati daun mereka, seperti kipas.

"Jika Anda memiliki tanaman yang tumbuh di sudut ruangan, itu akan memiliki efek di ruangan itu," katanya. "Tetapi tanpa aliran udara, akan membutuhkan waktu lama bagi molekul di ujung lain rumah untuk mencapai tanaman," kata Zhang

Tim saat ini bekerja untuk meningkatkan kemampuan tanaman dengan menambahkan protein yang dapat memecah molekul berbahaya lain yang ditemukan di udara rumah: formaldehyde, yang ada di beberapa produk kayu, seperti lantai dan lemari laminasi, dan asap tembakau.

"Ini semua adalah senyawa stabil, jadi sangat sulit untuk menghilangkannya," kata Strand. "Tanpa protein untuk memecah molekul-molekul ini, kita harus menggunakan proses berenergi tinggi untuk melakukannya. Ini jauh lebih sederhana dan lebih berkelanjutan," Strand menambahkan.nik/berbagai sumber/E-6