خميرة معدلة وراثياً تضاعف من الوقود الحيوي

واشنطن: طور علماء أمريكيون نوعاً جديداً من الخميرة المعدلة وراثياً قادرة على تحويل العديد من الجزيئات السكرية المختلفة إلى وقود حيوي.
ومن المنتظر أن تساهم هذه الخطوة في حماية المناخ عن طريق زيادة فعالية الوقود الحيوي ومضاعفة كمياته المستخرجة من النباتات وهو ما من شأنه أن يخفض الاعتماد على النفط والغاز الطبيعي في ظل توفر المزيد من كميات الوقود النباتي الذي يتم الحصول عليه من ناحية المبدأ بطريقة مشابهة لطريقة الحصول على المشروبات الكحولية.
ونشر فريق الباحثين تحت إشراف يونج سو جين من جامعة إلينوي بمدينة أوربان نتائج دراستهم الأربعاء في مجلة "بروسيدنجز" التابعة لأكاديمية العلوم الأمريكية.
وتقوم النباتات من خلال عملية التمثيل الضوئي ببناء جزيئات السكر وعلى رأسها سكر الجلوكوز من الماء وثاني أكسيد الكربون باستخدام طاقة الشمس. غير أن هذا السكر الموجود في الجدار الثابت للخلية لا يوجد بشكل منفصل بل يرتبط مع سكر السيليلوز.
وهناك العديد من الجزيئات الأخرى المرتبطة مع بعضها البعض بشكل وثيق في هذا الجدار المستقر للغاية، مثل سكر الخشب "الزيلوز".
وكانت الخميرة حتى الآن تخمر بالدرجة الأولى الجلوكوز إلى الكحوليات "الإيثانول والكحول الذي يشربه الإنسان" حسبما أشار الباحثون. ولكن ذلك يخلق منافساً لإنتاج المواد الغذائية حيث تعتبر المصادر الرئيسية للكحوليات، الذرة وقصب السكر، غذاء هاما للإنسان.
ومن الأفضل تخمير السكر وما يشبهه من جزيئات الجدار الخلوي من مصادر أقل قيمة إلى الكحول، ومن هذه المصادر القش والحشائش والخشب القديم الذي لم يعد صالحا لاستخدام الإنسان وغيره من المصادر العديدة التي لا يحتاجها الإنسان ويمكن أن يستفيد منها في توليد الوقود الحيوي.
وقام فريق الباحثين الأمريكيين الآن بتقديم خميرة واسعة الاستخدامات أطلقوا عليها اسم "ساكاروميكس سيرفيسيا" القادرة على تحويل ثلاثة أنواع من السكر في وقت واحد إلى كحول وهي الجلوكوز والسيلوبيوز والزيلوز. وبذلك استطاع الباحثون توسيع قاعدة إنتاج الكحوليات.
ويمثل السيلولوز الجزء الرئيسي من جدار الخلية في حين يكون الزيلوز ثلثها تقريبا "30%". ولأن الخميرة لا تستطيع تحويل الزيلوز إلى مادة طاقة فإن العلماء لم ينجحوا حتى الآن في الاستفادة من هذا الجزء من الخلية. لذلك قام فريق الباحثين بجامعة إلينوي بإدخال العديد من الصفات الوراثية الإضافية إلى الخميرة.
وحصل العلماء على إنزيمات من أثنين من جينات فطر. وتستطيع هذه الإنزيمات تحسين تحلل الجلوكوز في حين حصلوا على صفات وراثية أخرى من نوع آخر من الخميرة لتحسين تحليل سكر الخشب المعروف بالزيلوز.
ويعتقد الباحثون أن تصبح الخميرة التي طوروها صالحة للاستخدامات الصناعية الواسعة.