التقنيات الحيوية ودورها في حياة الإنسان

 

 

التقنيات الحيوية ودورها في حياة الإنسان

د.صلاح 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 . 

   

 

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

3:45