علماء يحولون النفايات لـ مستحضرات تجميل

الخميس، 23 أبريل 2026 10:50 ص

يقول باحثون من جامعة تورنتو إن البكتيريا قادرة على تحويل النفايات إلى مواد كيميائية تستخدم في مستحضرات التجميل والمنظفات.

حماية البيئة ومحاربة التلوث

توصل باحثون في جامعة تورنتو إلى تحديد كيفية توجيه أنواع معينة من البكتيريا لتحويل النفايات إلى مواد كيميائية صناعية قيّمة يتم الحصول عليها الآن بشكل كبير من زيت النخيل.

علماء يحولون النفايات لـ مستحضرات تجميل

قد يساعد هذا الاكتشاف في إنشاء مسار أكثر استدامة لصنع الأحماض الكربوكسيلية متوسطة السلسلة، أو MCCAs، وهي عائلة من الجزيئات المستخدمة في مستحضرات التجميل ومنتجات التنظيف والأعلاف الزراعية ومضادات الميكروبات والمكملات الغذائية.

اليوم، يأتي العديد من هذه المواد الكيميائية من زيت نواة النخيل، لطالما واجه إنتاج زيت النخيل انتقادات بسبب ارتباطه بإزالة الغابات، وفقدان التنوع البيولوجي، وضعف إمكانية تتبع سلسلة التوريد.

ويقول الفريق إن التخمر البكتيري يمكن أن يوفر بديلاً عن طريق تحويل نفايات الطعام والمنتجات الثانوية الزراعية إلى مواد كيميائية عالية القيمة بدلاً من الاعتماد على المحاصيل.

تحويل النفايات إلى قيمة اقتصادية وجمالية

قال البروفيسور كريس لوسون، الذي قاد الدراسة: "إن المواد الكيميائية التي نستهدفها هنا تُعرف باسم الأحماض الكربوكسيلية متوسطة السلسلة (MCCAs) أو الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة (MCFAs)".

"يتراوح طولها بين ستة إلى اثني عشر ذرة كربون، وتستخدم في جميع أنواع الأشياء: الأعلاف الزراعية، ومستحضرات التجميل، ومضادات الميكروبات، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، وغير ذلك الكثير. ويبلغ حجم السوق العالمي لها حوالي 3 مليارات دولار."

ركز الباحثون على البكتيريا التي تطيل السلسلة، أو CEBs، تعيش هذه الميكروبات بدون أكسجين ويمكنها تحويل المواد العضوية بشكل طبيعي إلى أحماض مفيدة من خلال التخمر، وهي عملية مشابهة لكيفية إنتاج الخميرة للكحول.

لأن البكتيريا تستطيع أن تتغذى على النفايات بدلاً من السكريات المكررة، فقد تخفض التكاليف مع تقليل المدخلات الغذائية المستخدمة في التصنيع الحيوي التقليدي.

وتشمل الأمثلة التي يجري استكشافها نفايات الطعام البلدية، مثل المواد التي يتم جمعها من خلال برنامج "الصندوق الأخضر" في تورنتو، والمنتجات الثانوية من معالجة الألبان، ولكن للميكروبات عيب رئيسي واحد: فهي لا تنتج دائماً المنتج الأكثر قيمة.

قال لوسون: "ما نريده منهم هو إنتاج حمض الأوكتانويك، وهو حمض يتكون من ثماني ذرات كربون، وهو أحد الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة ذات القيمة العالية، خاصة وأن زيت نواة النخيل لا يحتوي على الكثير منه".

"لكن ما نجده غالبًا عندما نزرع هذه الخلايا الجذعية السرطانية هو أنها تنتج بدلاً من ذلك جزيئًا أقل قيمة مكونًا من أربع ذرات كربون يسمى البيوتيرات."

فك شفرة مفتاح الميكروب

وجد الباحثون أن نسبة اللاكتات إلى الأسيتات - وهما مركبان تستهلكهما البكتيريا - تساعد في تحديد ما إذا كانت الميكروبات تنتج حمض الأوكتانويك ذو السلسلة الأطول أو البيوتيرات ذو السلسلة الأقصر.

قال لوسون: "ما أظهرناه هو أن إنزيم ناقل CoA الخاص بالبكتيريا التي تصنع الجزيئات الأطول يختلف"، "يمكنه أن يؤثر على السلائف التي يبلغ طولها بالفعل ستة أو ثمانية ذرات كربون."

قد تساعد هذه النتائج المهندسين على تصميم مفاعلات حيوية توجه البكتيريا باستمرار نحو المنتجات المتميزة بدلاً من المنتجات ذات القيمة المنخفضة.