청소 용품, 페인트, 접착제 및 기타 품목은 유해한 화학 물질을 실내 공기로 방출할 수 있습니다. 그 공기에서 그것들을 제거하는 것은 까다롭고 비용이 많이 들 수 있습니다. 그러나 Stuart Strand는 관엽 식물이 도움이 될 수 있다고 생각합니다.
Strand는 시애틀에 있는 University of Washington의 엔지니어입니다. 그는 식물과 다른 생물을 사용하여 환경을 정화하는 방법을 연구합니다.
그가 작업하고 있는 아이디어는 거의 새로운 것이 아닙니다. NASA 연구원들은 1980년대에 처음 제안했습니다. 식물이 잎을 통해 공기를 흡입할 때 효소라는 단백질을 사용하여 독성 화학 물질을 제거할 수 있습니다. 그러나 대부분의 효소는 몇 가지 유형의 화학 물질에만 작용합니다. 그리고 식물에는 환경의 각 오염 물질을 처리하는 효소가 없을 수 있습니다. 따라서 과학자들의 도움 없이 오염을 정화하는 식물의 유용성은 제한적입니다.
Strand의 팀은 pothos(POH-thoes) 담쟁이덩굴이라고 하는 관엽 식물로 작업하기로 결정했습니다. 그들은 오염 파괴 유전자를 추가하여 오염 분해 능력을 높였습니다. 테스트에서 이 변경된 식물은 대기 오염을 일부 제거했습니다.
Strand는 그러한 식물이 가정 대기 오염이라는 광범위한 문제를 해결하는 데 도움이 되기를 희망합니다. 이러한 화학 물질의 실내 수준은 작은 경향이 있습니다. 그러나 사람들이 수년 동안 매일 들이마시면 암과 같은 질병으로 이어질 수 있습니다. 어린 아동과 십대는 부모보다 집에서 더 많은 시간을 보내는 경우 추가 용량을 얻을 수 있습니다.
Strand의 팀은 식물에게 2E1이라는 효소를 만드는 유전자를 주는 것으로 시작했습니다. 사람을 포함한 모든 포유류가 공유하는 간 효소입니다. 그들은 이전에 작업한 적이 있기 때문에 이 유전자의 토끼 버전을 사용했습니다.
이 효소는 VOC라고 하는 작고 탄소가 풍부한 분자를 표적으로 합니다. (휘발성 유기 화합물을 의미합니다.) VOC는 큰 문제입니다. 상온에서 기체로 변하기 때문에 흡입하기가 상당히 쉽습니다. 일단 우리 몸에 들어가면 VOC는 호흡 곤란 및 기타 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한 DNA를 손상시켜 암 위험을 증가시킬 수 있습니다.
간 내부에서 2E1은 분자 수준에서 VOC를 분해할 수 있습니다. Strand의 팀은 이 간 효소가 잎 안에서 같은 일을 하는지 알고 싶었습니다. 그들은 좋은 소식을 찾았습니다.
하나의 거친 식물
연구자들은 “악마의 담쟁이덩굴”이라고도 알려진 포토스 담쟁이덩굴을 사용하기로 했습니다. 이미 인기 있는 관엽식물이기 때문입니다. Strand는 “저도 포토스 아이비를 죽일 수 없습니다. 그리고 저는 관엽 식물을 잘 다루지 못합니다.”라고 말합니다.
그들은 키가 몇 센티미터에 불과한 어린 식물을 병에 담았습니다. 병에는 약간의 물, 약간의 영양분 및 공기가 들어있었습니다.
병을 밀봉한 후 연구원들은 두 가지 일반적인 실내 VOC 중 하나를 각 병에 주입했습니다. 일부 병은 벤젠(BEN-zeen)을 받았습니다. 휘발유를 포함하여 많은 것에서 발견되는 일반적인 고리 모양의 탄소 기반 화학 물질입니다. 벤젠은 부속 차고를 통해 집으로 들어오는 경우가 많습니다. 다른 병에는 클로로포름(KLOR-oh-form)이 들어 있습니다. 이 화학 물질은 수돗물과 같이 염소 처리된 물에서 형성됩니다. 뜨거운 물로 샤워하는 동안 공기 중으로 빠져나갈 수 있습니다.
Strand의 팀은 일반 포토스 아이비가 있는 병과 식물이 전혀 없는 병도 설치했습니다. 그들은 모든 병을 일주일 이상 실험실에 두었습니다. 매일 과학자들은 병 안의 공기를 샘플링했습니다. 그들은 가스 크로마토그래프(Kroh-MAT-uh-graf)라는 기계를 통해 이 샘플을 분석했습니다. 공기 중의 화학 물질을 식별할 수 있습니다.
모든 클로로포름 병은 같은 양의 가스로 시작했습니다. 유전자 변형 담쟁이덩굴이 담긴 병에서 클로로포름 수치는 3일 이내에 82% 감소했습니다. 일반 식물이 든 병의 클로로포름 수치는 거의 변하지 않았습니다.
벤젠에 대한 결과는 비슷했습니다. 일반 포토스 병의 레벨은 8일 동안 약간 떨어졌습니다(작은 누출로 인해). 무식물성 병에서도 마찬가지였습니다. 그러나 담쟁이덩굴이 2E1 효소를 만들 수 있는 병에서는 벤젠이 약 75% 감소했습니다.
Strand와 그의 동료들은 1월 2일 Environmental Science & Technology에서 연구 결과를 공유했습니다.
집 청소
실험 결과는 2E1을 추가하면 포토스 아이비가 일반적인 VOC를 분해하는 데 도움이 된다는 것을 확인시켜 줍니다. 그러나 작은 병 안의 모든 공기를 청소하는 것이 집 전체를 해독하는 것보다 쉽습니다.
우선 주택과 아파트가 훨씬 더 큽니다. 사실, 거실에 있는 식물은 부엌의 공기를 정화하지 못할 수도 있습니다. Strand는 “공기에서 [독성 오염 물질]을 제거하고 정말 잘하고 싶다면 식물을 지나서 공기를 이동시켜야 합니다.”라고 Strand는 말합니다. “식물을 저기 구석에 그냥 두어서는 안 됩니다.”
가정의 VOC 수준은 Strand 팀이 테스트한 것보다 훨씬 낮은 경향이 있습니다. M. Carmen Martínez는 연구원들이 매우 적은 양의 VOC로 공기 중에서 담쟁이덩굴을 시험해 볼 필요가 있다고 말합니다. 식물 생물학자인 그녀는 스페인 바르셀로나 자치 대학교에서 일하고 있습니다.
실제로 Strand의 팀은 2E1 유전자를 가진 담쟁이덩굴이 실제 가정에서 공기를 정화할 수 있는지 알아보기 위해 테스트를 하고 있습니다. 효과가 있다면 언젠가는 이 식물을 매장에서 판매할 수 있기를 바랍니다.
그럼에도 불구하고 그러한 식물이 제거해야 할 장애물이 하나 더 있다고 Majbrit Dela Cruz는 말합니다. 그리고 그것은 사람들이 그것을 기꺼이 사용할 것인지 여부입니다.
Dela Cruz는 덴마크 코펜하겐 대학교의 생물학자입니다. 그녀는 이 연구의 일부는 아니지만 식물이 화학 물질과 어떻게 상호 작용하는지 연구합니다. 일부 사람들은 GMO라고도 불리는 유전자 변형 유기체를 불신한다고 그녀는 지적합니다. 식물에 유전자를 추가하면 예상치 못한 결과가 나올까 봐 걱정할 수도 있습니다. 또는 그들은 토끼 유전자를 가진 관엽 식물이 환경으로 빠져나갈 것을 두려워할 수도 있습니다.
Strand는 미국에서 판매 승인을 받기 전에 2E1 ivy가 야외에서 유전자를 퍼뜨리지 않는다는 것을 증명해야 합니다. (Pothos ivy는 추운 날씨에 생존할 수 없기 때문에 많은 곳에서 문제를 일으킬 만큼 오래 살지 못할 것입니다.) 그럼에도 불구하고 일부 사람들은 토끼 유전자를 가진 식물을 집으로 들여오려 하지 않을 수 있습니다. Dela Cruz는 “우리 집에서 사용할 수 있는지 여부는 사람들이 그것을 받아들이는지 여부에 달려 있습니다.”라고 말합니다.