Інженери розробили першу генетично модифіковану різновид рослин, які мають здатність руйнувати гексоген - токсична сполука, яка широко використовувалося під час Великої Вітчизняної Війни і призводило до значних забрудненням військових баз і водних джерел.
На військових полігонах кожен день ведеться вогонь, війська проводять стрільбу з артилерійських знарядь, скидаються бомби на старі танки або занедбані будівлі. Все це робиться для того, щоб перевірити можливості нового зброї. Але всі ці вибухові речовини і боєприпаси залишають після себе токсичні сполуки, що забруднюють мільйони гектарів грунту, на очистку яких щорічно необхідно витрачати до 150 мільярдів доларів.
Найбільш придатними для даного дослідження є 2 види рослин - це просо (Panicum virgatum) і мітлиця побегоносная (Agrostis stolonifera). За результатами проведеного дослідження найкращим результатом було повне видалення гексагена рослинами з тієї ділянки ґрунту, на якому вони росли, менш ніж за 2 тижні, при цьому рослини не акумулювали токсичні речовини ні в листі, ні в стеблах. Це перший приклад вдалого застосування генно-модифікованих рослин для вилучення токсичних і отруйних речовин з навколишнього середовища. Ці трави є швидко зростаючими, невибагливими рослинами, які явно перевершують всі види існуючих в природних умовах рослин, що володіють здатністю елімінувати забруднення.
«Трави можуть бути висаджені на навчально-тренувальних полігонах, вони ростуть самостійно і не потребують будь-якого догляду. Коли токсичні частки від боєприпасів потрапляють в грунт в тому місці, де ростуть ці рослини, їх коріння будуть захоплювати гексоген і знищувати, перш ніж він потрапить в грунтові води », - сказав Стренд. Гексоген являє собою складне органічна речовина, що є основним компонентом для більшості найбільш поширених вибухових речовин. Ці речовини можуть зберігатися в навколишньому середовищі в що не вибухнули або частково вибухнули боєприпасах. У великих кількостях воно здатне викликати судоми і порушення діяльності органів. В даний час гексоген сприяти утворенню злоякісних пухлин.
На відміну від, наприклад, тротилу, який, як правило, не поширюється за межі полігону, гексоген розчиняється в воді і більш схильний до поширення. Частинки розлітаються навколо, а потім потрапляють в грунтові води разом з дощовою водою. У деяких випадках забруднення може досягати свердловин.
Таким чином, процес перетравлення має додаткову перевагу в тому, що відбувається розкладання гексогену на нешкідливі складові. Бактерії не є ідеальним інструментом для очищення, так як вони вимагають наявності додаткових джерел живлення, які не завжди присутні на військових полігонах. Тому Брюс і Ріллот спробували впровадити бактеріальні гени в групи рослин, які часто використовуються в лабораторних умовах. Ці експерименти показали, що нові штами були здатні видалити забруднення з гексогеном набагато більш ефективно, ніж їх дикі побратими.
«З огляду на світовий масштаб забруднення вибуховими речовинами, очищення за допомогою рослин не тільки відрізняється низькою вартістю, але і є надійним рішенням для очищення таких забруднених ділянок», - сказав Брюс. Команда біоінженерів провела вісім років, працюючи по впровадженню в рослини генів, і є всі передумови для реального застосування даної розробки. Вони мали на меті по створенню багаторічних видів, які ростуть з року в рік і має сильну кореневу систему, здатну відновитися після пожежі. Трави, відповідні цій вимозі, складніше піддаються генетичних маніпуляцій.
Дослідницька група також виявила ще один несподіваний побічний ефект - оскільки генетично модифіковані трави використовують гексоген як джерело азоту, вони ростуть більш прискореними темпами, ніж дикі трави. Наступним кроком для дослідницької групи є обмежені польові випробування на військовому полігоні, щоб перевірити, як рослини поводяться в різних умовах. Більш широке використання потребує схвалення уряду та екологічних служб, щоб переконатися, що генетично модифіковані рослини не становлять ніякої загрози для диких видів трав.
«Я думаю, що це буде прийнятним з екологічної точки зору, тому що штучно введені нами гени знищують реальні забруднюючі речовини з навколишнього середовища і не заподіюють при цьому ніякої шкоди, - сказав Стренд, - з моєї точки зору, це корисна технологія, яка принесе користь навколишньому середовищу і дозволить видалити небезпечні забруднення, що накопичилися в грунті за десятиліття військових дій. »