ФІТОРЕМЕДІАЦІЯ
Цей термін уперше з’явився у 1991 році у матеріалах U.S. Environmental Protection Agency Superfund Program (Raskin et al., 1994); втім, слід зазначити, що ідея використання рослин для очищення ґрунту була запропонована ще 300 років тому (Phytoremediation. Transformation and Control…, 2003).
ФІТОРЕМЕДІАЦІЯ
•Рослини як об’єкти фіторемедіації мають перевагу, оскільки характеризуються швидким ростом, великою біомасою, толерантністю до забруднювачів.
ФІТОРЕМЕДІАЦІЯ
•Фіторемедіація здійснюється через такі механізми (Kvesitadze et al., 1997):
•Фітотрансформація (фітодеградація);
•Фітоекстрація ;
•Фітостабілізація ;
•Фітоволатилізація;.
•Різофільтрація.
Порівняльний аналіз забруднення повітря приміщень: удома та в офісі
Courtesy of Prof. S.Kays, University of Georgia, USA, 2008
Фітотрансформація
Фітотрансформація (фітодеградація)
– захоплення, накопичення та перетворення органічних токсичних субстанцій з ґрунту, повітря та води; всі ці процеси призводять до хімічних модифікацій забруднювачів шляхом рослинного метаболізму та зменшенню їхньої токсичності.
Фітотрансформація
Механізми фітотрансформації
Є два основних підходи щодо реалізації технології фітотрансформації:
•1. залучання рослинних ферментів, які здатні перетворювати токсичні компоненти у безпечні субстанції.
•2. генетична інженерія, тобто створення трансгенних рослин, що здатні перетворювати забруднювачі.
Рослинні Створення ферменти трансгенних
рослин
Рослинні ферменти
•Більше 100 метаболічних ферментів, отриманих з рослин та ідентифікованих, можуть бути застосовані у фіторемедіації.
•Ці ферменти здатні детоксифікувати різні органічні забруднювачі.
•Як приклад такого ферменту можна навести цитохром P-450, знайдений у багатьох рослинах та тваринах.
Цитохром Р450
•Відомо, що цитохром Р450 2E1 (CYP2E1) є ключовим ферментом, що бере участь у метаболізмі ссавців та відповідає за детоксифікацію таких низькомолекулярних летких органічних сполук як:
•trichloroethylene (TCE),
•vinyl chloride (VC),
•carbon tetrachloride (CT),
•benzene,
•сhloroform,
•and bromodichloromethane (BDCM), що є небезпечиними для здоров’я людини.
Генетична інженерія
Ця технологія передбачає створення та застосування трансгенних рослин, які містять ген або гени, що можуть бути перенесені до інших рослин; молекули ДНК, що належать різним видам і навіть царствам, комбінуються in vitro у молекулу, що супроводжується створенням нового гену.