بررسی کاربردهای گیاهان تراریخته در زیست پالایی

در قرن گذشته توسعه شهرها در سطح جهان، جنگ و فرآیندهای طبیعی و بهره برداری بیشتر از طبیعت منجر به رهاسازی مقادیر معتنابهی از مواد سمی شامل فلزات سنگین مانند جیوه، سرب، کادمیم، مواد غیر فلزی مانند آرسنیک، مواد رادیواکتیو، مواد آلی مانند هیدروکربن های نفتی، حلال ها، ترکیبات فنلی، کودهای شیمیایی، علف کش ها و آفت کش ها به بیوسفر و ایجاد مشکلات جدی آلودگی شده است. آلودگی کلان مسئله محیط زیست بین المللی، ملی و کلان شهرها است. به عنوان نمونه سالانه بیش از 11 تن جیوه به بیوسفر وارد می شود. تجارت رفع الودگی قریب 20 میلیارد دلار تخمین زده می-شود که باتوجه به روند افزایشی آلودگی ها بیشتر نیز خواهد شد. امروزه دیگر روش های سنتی رفع فیزیکی آلودگی ها کارایی جندانی ندارند و ظهور استراتژی های جدید برای حل این مسئله الزامی است. همچنین یکی از مهم ترین نگرانی ها، تجمع آلاینده ها در منابع غذایی گیاهی و جانوری و ورود آنها به زنجیره غذایی انسان است که صدمات و لطمات جبران ناپذیر درپی خواهد داشت، به عنوان نمونه آلودگی آرسنیکی، 40 میلیون نفر را در بنگلادش تهدید می نماید که از سوی سازمان WHO به عنوان بزرگترین مسمومیت جمعیتی در تاریخ از آن یاد می شود. این تحقیق با هدف بررسی جنبه ها و کاربردهای گوناگون گیاهان تراریخته در رفع آلودگی و زیست پالایی انجام شد. نتایج نشان می دهد گیاهان تراریخته می توانند در جنبه های رفع آلاینده-های هوا، خاک و آب های سطحی ایفای نقش نمایند. براساس نتایج مشخص شده است گونه های گیاهی با اتصال فلزات سنگین به برخی از پروتئین-های خود شامل گروه های متال لوتیونین، فیتوکلاتین و گلوتاتیون آنها را به شکل ایمن در می آورند. افزایش بیان آنزیم های القا کننده فیتوکلاتین ها در آرابیدوپسیس، خردل هندی و برخی از گونه های تنباکو موجب افزایش تحمل آنها به خاک های واجد فلزات سنگین شده است. آرابیدوپسیس واجد ژن SMTA حدود 8 برابر بیشتر سلنیوم را در بیوماس خود ذخیره نمود. سپیدار، خردل هندی، تنباکو و آرابیدوپسیس تراریخت واجد ژن های باکتریایی merA و merB متیل جیوه را با سمیت 100 برابرکمتر و در غلظت های غیر سمی به اتمسفر رها می نمایند. آرابیدوپسیس تراریخت واجد ژن-های باکتریایی arsC و γ-ECS با تبدبل آرسنات (فرم قابل جذب برای گیاهان) به آرسنیت، باعث افزایش تحمل به آرسنیک می شوند. همچنین این تغییر ژنتیکی منجر به افزایش تحمل به کادمیم شده است. لذا ضمن تاکید بر استفاده از گیاهان تراریخته برای رفع آلاینده ها، شناخت دقیق تر مکانیزم ها و مسیرهای شیمیایی دخیل در تجزیه آلودگی ها در گیاهان، تحقیق و معرفی گیاهانی با قابلیت زیست پالایی چند آلاینده، نگرانی های ایمنی زیستی، تعیین دقیق هزینه ها و منافع و توسعه تحقیقات پایه ای مرتبط را توصیه می نماید.