دراسة تؤكد أن معدة البقر هي مفتاح لغز تحويل الذرة لوقود حيوي
• دراسة تؤكد أن معدة البقر هي مفتاح لغز تحويل الذرة لوقود حيوي
أحد الإنزيمات التي توجد داخل معدة البقرة هو مفتاح لتحويل نبات الذرة لوقود حيوي، حيث أن الانزيم الذي يسمح للبقرة بهضم الأعشاب والحشائش وغيرها من الألياف النباتية، يمكنه أن يستخدم أيضًا لتحويل ألياف النباتات لنوع أبسط من السكريات، يمكن استخدامها لإنتاج الإيثانول، الذي يُستخدم بدوره كطاقة للشاحنات والسيارات. فقد قام مجموعة من العلماء بإدخال جين من بكتيريا تعيش بداخل معدة بقرة إلي نبات الذرة، حيث تُحبس السكريات في أوراق النباتات وتتحول إلى سكر قابل للاستخدام دون ضرر ودون استخدام مواد كيميائية مكلفة. وهذا ما صرحت به «مريم استكلين - Mariam Sticklen» أستاذ علوم النباتات والتربة بقولها «الحقيقة أن استطاعتنا الحصول على الجين الذي يصنع الإنزيم في معدة البقرة ووضعه داخل النبات؛ يعني القدرة على تحويل النفايات إلي وقود».
مكنتنا البقرة مع مساعدة من البكتريا من تحويل ألياف النباتات (السيليلوز) إلى طاقة ما يمثل خطوة كبيرة في انتاج الوقود الحيوي تقليديًا، وفي صناعة الوقود الحيوي التجاري، ولأن نواة نبات الذرة هي التي تستخدم في انتاج الايثانول؛ إلا أن هذا الاكتشاف سيمكننا من استخدام النبتة كاملة لإنتاج كمية أكبر من الوقود الحيوي بتكلفة أقل. يتطلب تحول ألياف النباتات لسكريات ثلاثة إنزيمات، وتسمي الأنواع الجديدة من نبتة الذرة التي تستخدم لإنتاج الوقود الحيوي «Spartan Corn III»، وقد تم تنفيذ هذا العمل علي نوع من أنواع نبات الذرة يسمى «استكلين» يحتوي هذا النوع على الإنزيمات الثلاثة الضرورية، والتي ذكرت سابقًا. وكان أول اصدار لهذا النوع من نبات الذرة في 2007م، وتم تكسير السليلوز باستخدام الإنزيمات المأخوذة من ميكروب يعيش في المياه الربيعية الساخنة، وتم عزل الجين الثاني وهو جين «Spartan Corn II» من طحلب ينمو في الطبيعة، ينتج انزيم يقوم بتكسير المركب الناتج عن الإنزيم إلى سكريات ثنائية.
ويقوم الـ«Spartan Corn III» مع الجين المستخلص من ميكروب من البقرة بإنتاج انزيم يُكسر السكر الثنائي لسكر أبسط أكثر في تركيبه، وأسهل في تحويله لإيثانول؛ فكلما كانت جزيئات السليلوز أصغر كلما كانت أسهل في تحويلها لإيثانول. ويتطلب تجميع الحمض النووي من الميكروب الموجود داخل معدة الحيوان، تعديل كبير في المختبر حتى يكون له القابلية للعمل في نبات الذرة. لو أنتجت الخلية الإنزيم في المكان الخطأ، لن تعمل النبتة بشكل طبيعي؛ بالتالي ممكن أن تهضم نفسها بنفسها. والمكان الآمن لتخزين الإنزيم لحين حصاد النبتة، هو تجويف داخل الخلية يسمى «Vacuole» حيث يُحتفظ به مع الفضلات الأخرى، ولأن الإنزيم يتواجد فقط في المناطق الخضراء في النبات، وبالتالي يتواجد في أوراق النبتة وسيقانها ولا يتواجد في البذور أو الجذور أو اللقاح، ويستخدم الإنزيم عندما ينشط فقط لصناعة الوقود الحيوي.
ترجمة: خلود المهدي | تدقيق: م. حسن خروب | إعداد: رانيا محمد زاحم
