Skip to content Skip to navigation

Evin Havasını Temizleyebilen Yeni Nesil Bitkiler

Dr. Başak Kandemir
24/02/2019 - 08:00

Mark Stone/University of Washington

Soluduğumuz havanın temiz olması sağlığımız açısından hayli önemli. Bu nedenle şehirde yaşayan insanlar sık sık doğaya çıkma, ağaçların arasında yürüme, orman havası alma ihtiyacı hisseder. Ev ve ofislerimizdeki havayı temizlemek, havadaki alerjiye sebep olan maddeleri ve toz parçacıklarını uzaklaştırmak için ortamı havalandırmanın yanı sıra havadaki parçacıkları yakalayan hava filtreleri kullanırız. Fakat kolay buharlaşabilen bazı tehlikeli organik maddeler, havadan bu filtrelerle uzaklaştırılamayacak kadar küçük boyuttadır.

Örneğin kloroform klorlu suda (içme sularının, yüzme havuzlarının ya da atık suların arıtma sürecinde klor kullanılır) az miktarda bulunabilen basit bir moleküldür. Sabahları çay demlediğimizde veya akşamları makarna haşladığımızda su kaynarken açığa çıkıp havaya karışabilir. Havada bulunabilen zararlı maddelerden biri de benzen. Benzen ham petrolde doğal olarak bulunur. Arabalar veya çim biçme makineleri çalışırken petrol kaynaklı yakıtlar yandığında benzen açığa çıkarak havaya karışabilir ve açık bırakılan pencerelerden ya da kapılardan evin içine girebilir. Yapılan araştırmalar bu maddelere yoğun bir şekilde ve uzun süre maruz kalındığında ciddi sağlık sorunları (örneğin kanser, kemik iliğinin kan hücresi üretememesi sonucu ortaya çıkan anemi rahatsızlığı) yaşanabileceğini gösteriyor.

Washington Üniversitesi’nden araştırmacılar ev ortamında havadaki kloroformun ve benzenin uzaklaştırılması için genetiği değiştirilmiş bir ev bitkisi üretti. Bu amaçla insanlar dâhil tüm memelilerde bulunan bir protein genetiği değiştirilerek bitkiye aktarıldı. Sitokrom P450 2E1 olarak da bilinen bu protein karaciğerimizde bulunur ve benzeni fenol olarak adlandırılan kimyasal bir maddeye, kloroformu ise karbondioksit ve klorür iyonlarına dönüştürür. Araştırmacılar kısaca 2E1 olarak adlandırılan proteinin bu özelliğinden esinlenerek bu tepkimeyi bitkilerde de gerçekleştirmeyi, bir anlamda bitkileri “yeşil karaciğere” dönüştürmeyi hedefledi. Bitkiler karbondioksiti ve klorür iyonlarını besin üretmek için, fenol bileşiğini ise hücre duvarının yapı taşlarını üretmek için kullanır.

Salon sarmaşığı evlerde yetiştirilen bir bitkidir. Ilıman iklimlerde çiçek açmayan bir bitki olduğundan genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkileri tozlaşma yoluyla çoğalamaz.

Sonuçları Environmental Science & Technology dergisinde yayımlanan araştırmada bilim insanları 2E1 proteininin ifadesinde kullanılan geni yapay olarak sentezlendi, ardından salon sarmaşığı (Epipremnum aureum) bitkisine aktardılar.

Proteinler genetik materyaldeki bilgiler kullanılarak sentezlenir. Buna gen ifadesi denir.

Araştırmacılar genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin havadaki zararlı maddeleri uzaklaştırmadaki etkisini belirlemeye çalıştı. Bu amaçla salon sarmaşığı bitkisinin genetiği değiştirilmiş ve normal çeşitleri ayrı ayrı tüplere yerleştirildi ve tüplerin içine kloroform ve benzen gazları eklendi. Araştırmacılar 11 gün sonra tüplerin içindeki kloroform ve benzen miktarlarını ölçtü.

Sonuçta normal salon sarmaşığı bitkisinin olduğu tüpteki kloroform ve benzen miktarlarının değişmediği anlaşıldı. Genetiği değiştirilmiş bitkilerin olduğu tüpteki kloroform düzeyinin üç gün sonra %82 azaldığı, altıncı günde neredeyse tespit edilemeyecek düzeye indiği belirlendi. Benzen düzeyinin ise sekiz gün sonra %75 azaldığı tespit edildi.

Araştırmacılar zararlı kimyasal maddelerin seviyesindeki değişimi tespit edebilmek için deney sırasında tüplerin içindeki kloroform ve benzen düzeyini ev ortamındakinden daha yüksek olacak şekilde ayarladı. Ancak genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin ev ortamında da havadaki kloroform ve benzen düzeyinde benzer şekilde bir düşüş sağlayacağını öngörüyorlar. Genetiği değiştirilmiş bitkilerin ortamdaki havayı daha verimli bir şekilde temizlemesi için ortamda hava dolaşımının sağlanması gerekiyor.

Farklı miktarlarda kirleticilerin bulunduğu ortamda genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin temizleme hızı ve oranı belirleniyor.

Bilim insanları bu günlerde laminant parke ve dolap gibi bazı ahşap ürünlerinde bulunan ve havaya karışarak kirliliğe neden olan formaldehit adı verilen kimyasal maddeyi havadan uzaklaştırmada kullanılabilecek bir protein ile ilgili araştırmalar yapıyor. Ayrıca tek bir bitki ile havadaki birden fazla zararlı kimyasal maddeyi uzaklaştırmaya yönelik çalışıyorlar.

Havadaki zararlı kimyasal maddelerin parçalanarak daha az zararlı maddelere dönüşmesini sağlayan bu yöntem havanın temizlenmesinde kullanılabilecek basit ve sürdürülebilir bir yöntem.

 

Kaynaklar:

 
Yazar Hakkında:
Dr. Başak Kandemir
Gebze Teknik Üniversitesi AxanLab Üyesi

İlgili İçerikler

Biyoloji

TÜBİTAK Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı, 2014’ten beri yürüttüğü ve 40.000’den fazla öğrenciye ulaştığı TÜBİTAK Bilim Söyleşileri’ni tüm Türkiye’ye ulaştırmak için bir portal hazırladı.

Biyoloji

Kemiriciler takımında yer alan su kemesi (Arvicola terrestris), Avrupa’dan Batı Sibirya ve Güneybatı Asya’ya kadar geniş bir bölgede yaşar. Ülkemizde de birçok bölgede görülür. Su kemesi yarı sucul yani su kenarında yaşayan fakat suya doğrudan bağımlı olmayan bir kemirici türüdür. 

Biyoloji

Atmacagiller ailesinin bir üyesi olan şah kartal dünyada Kıbrıs da dâhil olmak üzere Güney Avrupa’dan Güney Rusya’ya kadar geniş bir alanda yaşar. Türkiye’de ise özellikle İç Anadolu ve Ege taraflarında görülür.

Biyoloji

Chicago Illinois Üniversitesi’nden iki araştırmacı artan karbondioksit miktarını azaltmak için yapay yaprakların doğal ortamda da fotosentez yapabilmesi sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi. 

Biyoloji

Bir besin zincirinin halkalarını farklı canlı grupları oluşturur. Zincirin ilk halkasında her zaman kendi besinlerini kendileri üreten canlılar vardır. Bitkilerin fotosentez adını verdiğimiz bir olayla besin ürettiğini biliyoruz. Peki, fotosentez için bitkiler neye ihtiyaç duyar? Fotosentez sonucunda hangi ürünler oluşur? “Fotosentez ve Gazların Dansı” adlı etkinliğimizde bu soruların cevaplarını bulmaya çalışacağız.

Biyoloji

Finlandiya’daki Aalto Ünivesitesi’nden Dr. Matilda Backholm ve Almanya’daki Max Plank Enstitüsü’nden Dr. Oliver Baumchen, canlı hücrelerin ve mikroorganizmaların uyguladığı kuvvetleri ölçmek için bir yöntem geliştirdi. 

Biyoloji

Yediğimiz birçok meyvenin çekirdeği içindedir. Peki öyleyse çileği ikiye böldüğümüzde ortaya çıkması gereken çekirdek nerede?

Biyoloji

Hayvanlar neden göç eder? Göçlerini bu kadar ilginç kılan nedir; hayvanların uzun mesafeler katetmesi mi yoksa sürüler halinde hareket etmesi mi?

Biyoloji

Yerel adı Trakya gelengisi olan Avrupa yer sincabı (Spermophilus citellus), Türkiye’de bulunan üç yer sincabı türünden biri. Dünyada Kuzey Amerika, Asya ve Avrupa’da yaşayan Avrupa yer sincabı Türkiye’de de İç Anadolu, Trakya ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde görülür.

Biyoloji

Günümüzde geleneksel sokak aydınlatmaları yerini yavaş yavaş LED lambaların kullanıldığı yeni sokak aydınlatma teknolojilerine bırakıyor. Bu değişimin doğaya etkisi ise araştırmacıların zihninde yeni soru işaretleri oluşturuyor.