ابتكار سلالة بكتيرية متطورة لتحويل المخلفات الزراعية إلى مواد صناعية قيمة

طور باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وعدة مختبرات ومؤسسات بحثية في الولايات المتحدة سلالة جديدة من بكتيريا Pseudomonas putida، تتميز بقدرة متطورة على استهلاك المكونات السكرية المتنوعة المتواجدة في الكتلة الحيوية النباتية، مما يمهد الطريق لاستثمار المخلفات الزراعية في إنتاج مركبات كيميائية ذات جدوى صناعية عالية.

وبحسب دراسة أصدرتها مجلة Nature Communications العلمية خلال الأسبوع الماضي، فقد أسهم الاعتماد على تقنية التطور المخبري الموجه، إلى جانب نظام آلي لتطوير البكتيريا ضمن ظروف غذائية متنوعة، في تعزيز قدرتها على استهلاك مزيج السكريات الموجود بالمخلفات النباتية.

وتركزت الاختبارات على ثلاثة أنواع رئيسية من السكريات تشمل الجلوكوز والزيلوز والأرابينوز، وهي عناصر أساسية في الكتلة الحيوية اللجنوسليلوزية التي تضم المخلفات الزراعية مثل بقايا الذرة والنباتات. وقد استخدم الباحثون نظاماً آلياً للتطور المخبري التكيفي لتنفيذ عمليات زراعة واختبار متزامنة، مما ساهم في تسريع تطوير سلالات تتأقلم مع بيئات ذات مصادر غذائية متعددة.

وأكدت النتائج أن ظروف النمو التي تجمع أنواعاً مختلفة من السكريات تحفز ظهور سلالات أكثر كفاءة في الاستفادة المتزامنة من مكونات الكتلة الحيوية بدلاً من الاقتصار على استهلاك مادة مفردة. وأشارت الدراسة إلى أن السلالة المطورة أظهرت تحسناً ملحوظاً في استهلاك السكريات وإنتاج مركب الإنديجيدين المستخدم كصبغة زرقاء في تطبيقات صناعية شتى.

تأتي هذه النتائج ضمن المساعي البحثية الرامية لتطوير تقنيات تستثمر المخلفات الزراعية والكتلة الحيوية النباتية كموارد متجددة لإنتاج مواد كيميائية ومنتجات صناعية ذات قيمة مضافة، بما يحد من هدرها ويدعم استدامة العمليات الإنتاجية.