تكنولوجيا طبية

التوصل إلى طريقة سهلة لإنتاج الأسيتون من العوادم الصناعية لاستخدامها فى الأغراض الطبية

من المعروف أن المواد الكيميائية الصناعية تنتج الآن, العديدة من المواد العضوية، ومؤخرا تم التوصل إلى طريقة سهلة ومبسطة للحصول عليها عن طريق التخمير. حيث أظهر فريق علماء التكنولوجيا الحيوية في الولايات المتحدة إمكانية إنتاج الأسيتون والأيزوبروبانول من العوادم الصناعية، وكذلك من مزيج يضم أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

ابتكر العلماء نوعا جديداً من بكتيريا “كلوستريديا” من شأنه امتصاص ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى الأسيتون النقي وكحول إيزوبروبانول، وهو ما يمكن أن يُستخدم في الأغراض الطبية وفي التعقيم. هذا الاختراق الطبي تم نشره في مجلة “نيتشر بايتكنولوجي” العلمية.


وقام العلماء الأمريكان, بقيادة مايكل جيويت، الأستاذ في جامعة شرق الغرب في إيفانستون الأمريكية، بتخليق نوع جديد من الميكروبات القادرة على استخراج ثاني أكسيد الكربون من البيئة وتحويله إلى الأسيتون والأيزوبروبانول. وتستخدم المادتين في الصناعة، بما في ذلك لإنتاج المذيبات والمطهرات. وأخذ العلماء البكتيريا المعوية
Clostridium autoethanogenum كأساس للحصول على مثل هذه الميكروبات، وإنها قادرة على تحويل أول أكسيد الكربون إلى كحول إيثيلي.


ولفتت تلك الميزة انتباه العلماء الذين يطوّرون تكنولوجيات إتلاف النفايات الصناعية. وافترض، مايكل جيويت وزملاؤه أنه يمكن تعديل جينوم هذا النوع من البكتيريا كيلا يمتص أول أكسيد الكربون فحسب بل وثاني أكسيد الكربون، ويحوّلهما إلى مواد عضوية معقدة، ولا يتطلب الأمر عند ذلك استهلاك الطاقة والمواد الغذائية الخارجية.

وحلل العلماء جميع الإنزيمات البكتيرية المعروفة وقاموا بتجميع نوع من «الناقل» الكيميائي الحيوي منها، والذي حوّل جزيئات ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين إلى جزيئات من مادتين عضويتين في وقت واحد، وهما مادتا الأسيتون والأيزوبروبانول.
وبعد اختبار عمل هذه السلسلة من الإنزيمات في أنبوب اختباري، تم إدخال الجينات المرتبطة بها في الحمض النووي لبكتيريا «كلوستريديا».

واختبر العلماء عمل هذه البكتيريا باستخدام مفاعل حيوي، قاموا بتوصيله بأنبوب العادم في إحدى مصانع الحديد والصلب الأمريكية. وأظهرت الدراسات اللاحقة أن البكتيريا امتصت بشكل فعال أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وحوّلتهما إلى الأسيتون والكحول على مدى أكثر من 3 أسابيع.

ووفقا للباحثين، فإن الميكروبات التي صنعوها تتفوق بمقدار مئات الأضعاف على سلالات البكتيريا الأخرى من حيث الكفاءة والإنتاجية، الأمر الذي سيسمح باستخدامها للحد من انبعاثات المؤسسات الصناعية وإنتاج الأسيتون والأيزوبروبانول الصديقين للبيئة.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى