ابتكار سلالة بكتيرية متطورة لتحويل المخلفات الزراعية إلى مواد صناعية ذات قيمة عالية

نجح باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وعدد من المختبرات والمؤسسات البحثية في الولايات المتحدة في تطوير سلالة جديدة من بكتيريا Pseudomonas putida، والتي تتميز بقدرة فائقة على استهلاك المكونات السكرية المتنوعة الموجودة في الكتلة الحيوية النباتية، مما يمهد الطريق لاستثمار المخلفات الزراعية في إنتاج مركبات كيميائية ذات جدوى صناعية.

وأوضحت دراسة علمية نشرتها مجلة Nature Communications الأسبوع الماضي أن الاعتماد على تقنية التطور المخبري الموجه، إلى جانب نظام آلي متطور لتنمية البكتيريا في ظروف غذائية متنوعة، قد أسهم بشكل كبير في رفع كفاءة استهلاك مزيج السكريات المستمدة من المخلفات النباتية.

واستهدفت التجارب ثلاثة أنواع أساسية من السكريات تشمل الجلوكوز والزيلوز والأرابينوز، وهي عناصر أساسية في الكتلة الحيوية اللجنوسليلوزية التي تضم بقايا الذرة والنباتات المختلفة. وقد اعتمد الباحثون على نظام آلي للتطور المخبري التكيفي لتنفيذ عمليات زراعة واختبار متزامنة، مما ساعد في تسريع وتيرة إنتاج سلالات قادرة على التكيف مع البيئات الغنية بمصادر غذائية متعددة.

وأكدت النتائج أن ظروف النمو التي تجمع بين أنواع سكرية مختلفة تسهم في تحفيز ظهور سلالات بكتيرية قادرة على الاستفادة المتزامنة من مكونات الكتلة الحيوية بكفاءة عالية، عوضاً عن الاقتصار على استهلاك مادة واحدة فقط.

وبيّنت الدراسة ذاتها أن السلالة المطورة أظهرت تقدماً ملحوظاً في معدلات استهلاك السكريات وإنتاج مركب الإنديجيدين الذي يُستخدم كصبغة زرقاء في العديد من التطبيقات الصناعية المتنوعة.

وتأتي هذه الاكتشافات ضمن المساعي البحثية المستمرة لتطوير تقنيات مبتكرة تستغل المخلفات الزراعية والكتلة الحيوية النباتية كمصادر متجددة لتوليد مواد كيميائية ومنتجات ذات قيمة مضافة، بما يسهم في تقليل هدر الموارد ودعم استدامة العمليات الإنتاجية.