التقنيات الحيوية ودورها في حياة الانسان

 

المقال العلمي  لهذا الاسبوع

 

التقنيات الحيوية ودورها في حياة الانسان

 

د. صلاح نوري الحمداني

 

قسم  الهندسة  الكيمياوية

 

 

التقنيات الحيوية تعني استخدام النباتات والحيوانات والميكروبات (البكتيريا والفطريات) لإنتاج مواد مفيدة ، وترجع الطرق إلى آلاف السنين الماضية حيث ليس هناك ما هو جديد في استخدام الميكروبات لتحويل الحليب إلى لبن وجبنة ، أو في صنع البيرة والنبيذ والخل والخبز .مجال التقنيات الحيوية الآن يستخدم الطرق القديمة إضافة إلى طرق جديدة منها الهندسة الوراثية لإنتاج أنواع كثيرة من الأشياء المفيدة مثل الوقود والطعام للإنسان والحيوان ، والمضادات الحيوية والأدوية لأخرى والمواد البلاستيكية والمواد الكيميائية الصناعية . أو يمكن باستخدام هذه الطرق التخلص من الأوساخ والنفايات والوقود المتسرّب إلى الجو أو البحر أو اليابسة ، وبفضل هذه الطرق فإن التقنيات الحيوية قد تساعد في حل مشاكل الغذاء والصحة والتلوّث في العالم . 

التقنيات الحيوية المستخدمة :

المضادات الحيوية : وهي أدوية منتجة من البكتيريا والعفن التي تقتل ببطئ نمو بعض الميكروبات الأخرى ، المضاد الحيوي البنسلين اكتشفه عام 1928 العالم الكسندر فلمنغ ، ومنذ ذلك الحين أخذت المضادات الحيوية من الكثير من الميكروبات في العالم أجمع ونحو مئة منها تستخدم في العلاجات في يومنا هذا . 

الأنزيمات : وهي مواد تعجّل من التفاعلات الكيميائية في الخلايا الحية ، أنزيمات الهضم توضع مع مساحيق التنظيف لإزالة بقع الطعام عن الملابس ، وتستخدم الأنزيمات أيضاً في صناعة الجلود لإزالة الشعر عن الجلد لتحويل النشا من الحبوب إلى سكر ثم تحويل السكر إلى كحول عبر عملية التخمّر .

الوقود من الميكروبات : عند احتراق الوقود في محرّك السيارة فإنه يستنفذ الغازات العادمة تلوث الهواء، ولكن بعض مصادر الطاقة نظيفة مثل الكحول وغاز الميثانول حيث يكون تلويثها للهواء أقل .

الكحول : بدل أن يضع سائقي الموتورات في البرازيل الوقود في سياراتهم فإنهم يضعون الكحول المصنوع من تخمير السكر الناتج من نبات قصب السكر مع الخميرة ، ولكن لسوء الحظ فإن السكر ونشا الذرة (مصدر آخر للكحول) له قيمة غذائية أكثر من قيمته كوقود ، والحل العملي يكون بصنع الكحول من مواد نباتية أخرى مثل أوراق المحاصيل الزراعية ، ولأجل ذلك يمكن أن تؤخذ الجينات من العفن إلى الخميرة لتستطيع الخميرة هضم سكر السيليولوز الموجود في الأوراق لتحويله إلى كحول . 

غاز الميثان : استعمال آخر لأوراق المحاصيل الزراعية ونباتات أخرى هو وضعها في خزانات لتتعفن وتفسد ، وهذا ينتج غاز الميثان الذي يساعد في الطهي والتدفئة وتوليد الكهرباء ، والمتبقي منه يستخدم كطعام للحيوانات ، وكسماد للتربة ، المياه العادمة وروث الحيوانات تستخدم في صناعة غاز الميثان وتستخدم لتغذية الطحالب التي تُحصد في كل فترة وتهضمها البكتيريا التي تنتج غاز الميثان .

الميكروبات الآكلة (البالعة) : قد تكون فكرة غريبة ولكن إذا كنت تحب الميرمايت (المصنوع من الخميرة المعالجة) فإنك تأكل ميكروبات ، الطحالب والبكتيريا والفطريات تصنع الأغذية أيضاً ، وهذه الكائنات هي وحيدات خلية بروتينية (Single – cell – proteins) وهي غنية جداً بالبروتين والدسم والفيتامينات والمواد المعدنية .  

العفن الصالح للأكل : يصنع طعام يحتوي على نفس المواد المغذية الموجودة في اللحم من عفن اسمه Fusalium . يباع هذا الطعام في الأسواق تحت اسم تجاري هو كورن Quorn .

الطحالب الصالح للأكل : تنمو الطحالب في اليماه التي تذوب فيها كميات من المواد المعدنية ، وتنتج الطحالب كميات كبيرة من البروتينات والفيتامينات والمواد المعدنية ، قد يصلح أن تجفف هذه المواد وتضغط وتستخدم كطعام للإنسان والحيوان ، الطحالب التي تنمو في البحيرات قد تعطى غلة ومحصول أكبر بعشر مرات من محصول القمح إذا نما على نفس المساحة على الأرض .

الأطعمة من الغازات والوقود : البكتيريا التي تنمو بوجود غاز الميثانول والماء والأمونيا والأملاح المعدنية تنتج مواد غذائية حيوانية تسمى بروتين Protean ، وأيضاً هناك بكتيريا تعيش على المواد الكيميائية الموجودة في الوقود الخام .                                                                                        

 

 

 

​المقالات العلمية  

 

 

 

 

 

 

 

  

 

حقوق النشر محفوظة لموقع كلية الهندسة جامعة ديالى Copyright (c) 2017

3:45