Biến đổi gien cây bạch dương để sản xuất giấy ít gây ô nhiễm hơn

Bạch dương biến đổi gien cùng bạch dương thường được trồng trong nhà kính 

Cây xanh giúp loại bỏ CO2 và tạo ra oxy. Ước tính một cây trưởng thành hấp thụ hơn 22kg CO2 mỗi năm.

Lợi ích của cây xanh không chỉ có vậy. Một nhóm nhà khoa học tìm cách tối ưu hóa cách cây xanh có thể giúp tạo ra một tương lai bền vững hơn nữa. Họ đã tiến hành nghiên cứu cấu trúc gien của cây.

Theo học giả Sulis: “Hiểu được đặc tính di truyền của nguồn tài nguyên này rất quan trọng, đặc biệt đối với hoạt động sản xuất thớ gỗ phục vụ nền kinh tế tiêu dùng của chúng ta”.

Học giả Sulis cùng đồng nghiệp đã thay đổi gien cây bạch dương để giảm lượng linin - thành phần hữu cơ khiến cây cứng cáp. Bằng cách này, quá trình sản xuất giấy mất ít thời gian hơn và do đó ít gây ô nhiễm hơn.

Phó giáo sư Jack Wang (Đại học bang Bắc Carolina), thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã nghiên cứu về lignin suốt nhiều thập kỷ, nhưng sự phức tạp của các polymer bên trong gỗ này khiến chúng rất khó được sửa đổi để phù hợp cho sản xuất”.

Để sản xuất khăn giấy cùng một số sản phẩm khác, lignin phải được cắt và hòa tan bằng hóa chất độc hại. Đây là quá trình tốn nhiều năng lượng, giải phóng CO2 khi lignin bị đốt cháy.

Trong nghiên cứu, nhóm dùng CRISPR (công nghệ “kéo phân tử” cắt và sửa đổi vài đoạn DNA cụ thể) để giảm lượng lignin và tăng lượng carbohydrate. Carbonhydrate có thể được nghiền thành bột giấy.

Nhờ mô hình dự đoán máy học mà nhóm chọn ra 350 chiến lược biến đổi gien khả thi. Loạt thí nghiệm tiếp theo giúp họ chọn được 7 chiến lược, nhắm mục tiêu vào nhiều hơn 1 gien.

Nhóm đặt mục tiêu tạo ra cây có lượng lignin thấp hơn cây thông thường 35%, tỷ lệ carbohydrate trên lignin cao hơn 200%. Với công nghệ CRISPR, nhóm tạo ra và đang trồng 174 dòng cây bạch dương khác nhau trong nhà kính.

Qua 6 tháng, cây biến đổi gien được trồng có lượng lignin thấp hơn và một số chỉ bằng 50% cây thông thường. Tỷ lệ carbohydrate trên lignin đạt 228%.

Nhóm tính toán bạch dương biến đổi gien có thể khiến hoạt động sản xuất thớ gỗ giảm hơn 20% lượng khí thải carbon.

Nhu cầu thớ gỗ đang tăng lên vì sản phẩm thân thiện với môi trường ngày càng được ưa chuộng. Cây biến đổi gien cũng có thể mang lại nhiều sản phẩm hơn: một phân tích riêng trong nghiên cứu ước tính cây có ít lignin hơn có thể tạo ra sợi bền vững hơn 40%.

Nguồn: 1thegioi.vn