جريدة المزرعة عيون الواقع وحلم المستقبل
” النباتات أكثر مهارة من البترول فى إنتاج البلاستيك ”
أكد د. طارق قابيل أستاذ التقنية الحيوية المساعد بكليتي العلوم والأداب ببلجرشي – جامعة الباحة المملكة العربية السعودية ، كلية العلوم، جامعة القاهرة
هناك دراسات أثبتت ان النباتات اكثر مهارة من البترول في انتاج البلاستيك حيث المعروف علي البترول هو أساس صناعة البلاستيك، و لكن البلاستيك الذي نستخدمه حاليا ينتج عن طريق عمل سلاسل من مركبات مشتقة من البترول يطلق عليها بوليمارات، كما يطلق على الجزيئات المفردة المكونة لتلك السلاسل مونومارات وحتى الآن كان يعوق إنتاج العلماء لأنواع متعددة من البلاستيك وجود عدد محدود من المركبات التي يمكن عملها من المونومارات الموجودة في البترول، غير أن النباتات المحورة وراثيا لإنتاج البلاستيك سيكون لديها القدرة على صناعة أنواع جديدة من البلاستيك الحيوى ذات خصائص أكثر تميزا من حيث الشدة أو المرونة والقدرة على التحلل وإنتاج أنواع متطورة من البلاستيك تحمل خصائص لا تتوافر في أنواع البلاستيك البترولى الحالي
كاشفاً عن مفاجأة علمية ان النباتات مصانع كيميائية مذهلة تنتج عددا مهولا من المواد الكيميائية، كما أن النبات لديه نظام لإنتاج وتخزين كميات كبيرة من المركبات، والتي يستخدمها في حمايته من الحشرات والأمراض والأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس، وغيرها من العمليات الحيوية الأخرى. كما يمكن للنبات تخزين كميات هائلة من النشا، كما في جذور نبات البطاطا وسيقان نبات البطاطس، ومن الممكن تحوير هذه العملية وراثيا لتخزين المواد الأولية لصناعة البلاستيك الحيوى.
وسوف تنتج النباتات المحورة وراثيا نوعا من البلاستيك الحيوي هو نوع من أنواع البلاستيك المصمم للتحلل العضوي في الظروف الطبيعية
وحاليا يعكف العلماء على التحسين من خواص هذا البلاستيك الطبيعى بتغير البيئة التي تربي عليها البكتريا و يمكن التحايل على هذه الكائنات لتصنيع ماده لدنه أكثر تماسكا ومرونه تصلح لأنتاج أنواع من اللدائن تدخل فى صناعة الزجاج والأوانى البلاستيكية.
و اوضح علي انه قد تم نقل الجين المسئول عن أنتاج مثل هذه اللدائن لبكتيريا أخرى وبدأت تنتج هى الأخرى هذه اللدائن بصفات محسنه. وقد نجح فريق من العلماء فى مجال الهندسة الوراثية فى عمل تهجين بكتيرى بين البكتيريا المنتجه للدائن طويله السلسلة واللدائن قصيرة السلسلة لأنتاج ماده بلاستيكيه جديدة ذات خواص غير مألوفه .
وعن طريق تقنيات التكنولوجيا الحيوية يمكن تحديد الجين المسئول عن إنتاج المركبات الكيميائية المطلوبة لإنتاج أنواع خاصة من البلاستيك، ويمكن إيلاج هذا الجين في جينات النباتات لتقوم بإنتاج المركب الكيميائى المطلوب. كما يمكن للعلماء هندسة المسارات البيوكيميائية للنبات لإنتاج مواد أساية لصناعة بلاستيك بصفات مميزة ومطلوبة صناعيا، ويمكنهم أيضا دفع النباتات لإنتاج كميات كبيرة من هذه العناصر الكيميائية الأولية اللازمة لتصنيع اللدائن الحيوية. ولن تتم زراعة البلاستيك بصورة مباشره ولكنه سيكون ناتجا ثانويا للنبات في الأعضاء التي تستهلك عادة في الغذاء
قد يكون هناك بعض التأثيرات على المسارات الأيضية للنبات، نتيجة للتعدل الوراثى، وحسب طبيعة إنتاجة، والجزء المستخدم منه. ويفكر العلماء في إنتاج المواد الأولية في أعضاء النبات غير المستخدمة في الغذاء، بحيث تفرز في أماكن محددة في النبات و لا تفرز في أماكن أخرى. وبهذا يمكن إستخدام نباتات المحاصيل في إنتاج الغذاء بالإضافة لإنتاج المواد الصناعية الأولية كمواد ثانوية
حاليا تقوم هذه النباتات بتخزين البلاستيك عن طرق تحديد العلماء الموقع المناسب لإفراز هذه المواد عن طريق إستخدام طرق التحوير الوراثى الحديثة وتعديل المسارات الكيميائية الحيوية. ومن الأماكن المفضلة مثلا الأجزاء الدرنية المخزنة، حيث يتم إستبدال تخزين النشا بتخزين المواد الأولية لإنتاج البلاستيك بكميات كبيرة، أو تعديل الزيوت النباتية وإحلال المواد البلاستيكية محلها. وبدأت التجارب على النباتات التي تخزن النشا كغذاء مثل البطاطا وبنجر السكر وتعديل مخزونها من النشا لمخزون من المواد البلاستيكية الجديدة
إنتاج البلاستيك بطريقة اقتصادية
تعتبر النّباتات مصانع كيميائيّة جذّابة للغاية لرخص أسعارها، و لأنها تحصل على الغذاء المجاني من الطبيعة كثاني أكسيد الكربون و ضوء الشّمس و الماء، أما في حالة استخدام الميكروبات لهذا الغرض يجب أن يتوفر رأس مال كبير لبناء المصانع لتغذية الميكروبات التي تنتج البلاستيك. ويمكن حث النبات على حفظ وتخزين هذه المركبات، وبالتالي يمكن استخراجها واستخدامها في تصنيع أنواع جديدة من البلاستيك. إلا أن المشكلة الحقيقية التي ما زالت تواجه الباحثين هي كيفية حث النبات على إنتاج كميات وفيرة من تلك المركبات؛ حتى تصبح عملية إنتاج البلاستيك منها قابلة للتنفيذ بصورة اقتصادية. فرغم أن البترول من المصادر المحدودة وغير المتجددة فإنه ما زال مصدر أقل تكلفة لمونومارات البلاستيك من النباتات
يمكن إنتاج العديد من الأنواع من اللدائن والبوليمرات الحيوية، كما يمكن تصميم اللدائن بمواصفات خاصة حسب الإحتياج الصناعى لها.
إتجاه جديد لزراعة نباتات غير غذائية لإنتاج البلاستيك
و من العوامل التي من الممكن ان تؤثر علي هذه النباتات و تمنعها من الانتاج هي مشكلة الأمان الحيوى للنباتات المحورة وراثيا، حيث لا تسمح العديد من الدول بزراعة نباتات محورة وراثيا في أراضيها نتيجة للعديد من المخاوف التي قد تتسبب فيها مثل هذه الكائنات الجديدة. كما أن مشاكل مثل نقص الغذاء وندرة المياة وتضاؤل الأراضى الصالحة للزراعة، والكلفة العالية لإنتاج البلاستيك الحيوى من النبات تمنع تبنيها من قبل الدول والحكومات. وهناك العديد من الأفكار المستقبلية للتغلب على مثل هذه المشكلات مثل إستخدام نباتات غير غذائية تزرع بمياة مالحة في أراض غير صالحة للزراعة التقليدية، أو التوسع في إستخدام البكتريا والمفاعلات الحيوية في إنتاج مثل هذه المواد الأولية.
و للاسف هناك تباطؤ في هذا المجال ليس مقصودا، ولكنه نتيجة حتمية للنظم والقوانين المحددة لتطوير المنتجات الصناعية والطبية والحيوية، والتجارب اللازمة، والقوانين الصارمة لإطلاق أي منتج محور وراثى في البيئة لتفادى التأثير على النظم البيئية. كما أن التطور في مثل هذه البحوث الحديثة يستلزم تمويلا كبيرا، وهو الشيىء غير المضمون عادة، والذى قد يؤثر تاثيرا كبيرا في عدم إتمام الخطوات اللازمة لتطوير البحوث العلمية إلى منتج صناعى
