البكتيريا الخارقة.. قفزة نحو تصنيع صديق للبيئة بتكاليف طاقة أقل

نجح علماء من قسم الفيزياء والكيمياء والصيدلة بجامعة جنوب الدنمارك، في تطوير تقنية جديدة تعتمد على "بكتيريا خارقة" معدلة يمكن أن تُحدث ثورة في العمليات الصناعية من خلال تقليل استهلاك الطاقة وتقليل النفايات الصناعية بشكل ملحوظ.

تستند هذه التقنية التي تم الإعلان عنها بدورية "نيتشر"، إلى تعديل أغشية الخلايا البكتيرية، مثل بكتيريا "إيكولاي"، بإضافة مواد كيميائية خاصة تعرف بالبوليمرات التحفيزية، وهذه البوليمرات تعمل على تحسين كفاءة التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا، مما يسمح بإجراء العمليات الصناعية بطريقة أسرع وأكثر استدامة.

وتمكن الباحثون، من خلال عملية كيميائية متقدمة تُعرف باسم "البلمرة الجذرية بالانتقال الذري"، من ربط البوليمرات التحفيزية بأغشية الخلايا البكتيرية الحية في خطوة واحدة، و هذه البوليمرات ليست فقط تحمي الخلايا من الظروف البيئية القاسية، ولكنها تساهم أيضا في تسهيل التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الخلايا.

وكمثال عملي، نجح الفريق باستخدام البكتيريا في تحويل كحول بنزيلي ( مركب عضوي يصنف كأحد أنواع الكحولات العطرية) إلى بنزوين (مركب عضوي يصنف ضمن الكيتونات العطرية) باستخدام تفاعل كيميائي يتم بواسطة البوليمر الأنثراكينوني وإنزيم "بنزالديهايد لييز"، حيث حققوا معدل تحويل أعلى بـ15 مرة من الطرق التقليدية.

إلى جانب هذا الإنجاز، يمكن إعادة استخدام هذه "البكتيريا الخارقة" في عمليات متعددة دون الحاجة إلى استبدالها، مما يعني تقليل النفايات الناتجة عن التفاعلات الكيميائية التي تتم في المصانعـ هذه التقنية تقدم فوائد مزدوجة، حيث تجمع بين الكفاءة العالية والتأثير البيئي المنخفض، مما يجعلها خيارا مثاليا لتطبيقات الصناعات الكيميائية والبيئية.

ويمثل هذا الابتكار الذي قدمه العلماء منصة تقنية متعددة الاستخدامات، يمكن أن تُحدث تحولا كبيرا في مجالات الكيمياء الصناعية والتكنولوجيا الحيوية، حيث يمكن استخدام هذه "البكتيريا الخارقة" في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية لتحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية بطرق أكثر كفاءة واستدامة.