بررسی كاربردهای 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، كادمیم، مواد غیر فلزی مانند آرسنیك، مواد رادیواكتیو، مواد آلی مانند هیدروكربن های نفتی، حلال ها، تركیبات فنلی، كودهای شیمیایی، علف كش ها و آفت كش ها به بیوسفر و ایجاد مشكلات جدی آلودگی شده است. آلودگی كلان مسئله محیط زیست بین المللی، ملی و كلان 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 كه باتوجه به روند افزایشی آلودگی ها بیشتر نیز خواهد شد. امروزه دیگر روش های سنتی رفع فیزیكی آلودگی ها كارایی جندانی ندارند و ظهور استراتژی های جدید برای حل این مسئله الزامی است. همچنین یكی از مهم ترین نگرانی ها، تجمع آلاینده ها در منابع غذایی گیاهی و جانوری و ورود آنها به زنجیره غذایی انسان است كه صدمات و لطمات جبران ناپذیر درپی خواهد داشت، به عنوان نمونه آلودگی آرسنیكی، 40 میلیون نفر را در بنگلادش تهدید می نماید كه از سوی سازمان WHO به عنوان بزرگترین مسمومیت جمعیتی در تاریخ از آن یاد می شود. این تحقیق با هدف بررسی جنبه ها و كاربردهای 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، خاك 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، فیتوكلاتین و گلوتاتیون آنها را به شكل ایمن در می آورند. افزایش بیان آنزیم های القا كننده فیتوكلاتین ها در آرابیدوپسیس، خردل هندی و برخی از گونه های تنباكو موجب افزایش تحمل آنها به خاك های واجد فلزات سنگین شده است. آرابیدوپسیس واجد ژن SMTA حدود 8 برابر بیشتر سلنیوم را در بیوماس خود ذخیره نمود. سپیدار، خردل هندی، تنباكو و آرابیدوپسیس تراریخت واجد ژن های باكتریایی merA و merB متیل جیوه را با سمیت 100 برابركمتر و در غلظت های غیر سمی به اتمسفر رها می نمایند. آرابیدوپسیس تراریخت واجد ژن-های باكتریایی arsC و γ-ECS با تبدبل آرسنات (فرم قابل جذب برای گیاهان) به آرسنیت، باعث افزایش تحمل به آرسنیك می شوند. همچنین این تغییر ژنتیكی منجر به افزایش تحمل به كادمیم شده است. لذا ضمن تاكید بر استفاده از گیاهان تراریخته برای رفع آلاینده ها، شناخت دقیق تر مكانیزم 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.