مفاجأة علمية.. تحويل البلاستيك إلى "باراسيتامول" باستخدام بكتيريا حية
هذه التقنية الجديدة، التي نُشرت نتائجها في مجلة نيتشر كيمستري العلمية، تقدم نموذجا لصناعة دوائية أكثر استدامة وأقل اعتمادا على الوقود الأحفوري، وتفتح آفاقا جديدة لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية بشكل فعّال ومفيد.
بلاستيك مستعمل يتحوّل إلى دواء
تعتمد الطريقة على تحليل بلاستيك "البولي إيثيلين تيرفثاليت" المستخدم على نطاق واسع في عبوات المياه والطعام إلى حمض "التريفثاليك"، وهو مركب يمكن للبكتيريا المعدلة وراثيا التعامل معه داخل خلاياها عبر عملية تعرف في علوم الكيمياء باسم "إعادة ترتيب لوسن" والتي يتم فيها إعادة ترتيب الذرات لإنتاج مركبات جديدة البنية.
تُحوِّل البكتيريا حمض التريفثاليك إلى حمض "البارا أمينوبنزويك"، وهو مقدمة أساسية لصناعة الباراسيتامول، المعروف أيضا باسم "أسيتومينافين" والذي يعدّ مسكن الآلام وخافض الحرارة الأول والأكثر استخداما عالميا.
ويشير البروفيسور ستيفان والاس الذي قاد هذه الدراسة في حديث له للجزيرة نت إلى أنّ أكبر التحديات التي واجهوها في هذه الدراسة هي سد الفجوة بين التفاعل الكيميائي والتوافق البيولوجي؛ حيث إنّ إعادة ترتيب لوسن تجري في ظل ظروفٍ غير متوافقةٍ مع الحياة، لذا فإن إيجاد طريقةٍ لإجرائها داخل الخلايا الحية تطلّب إعادة التفكير في كيفية ومكان حدوث هذا التفاعل.
وما يميز إعادة ترتيب لوسن ضمن هذه الدراسة أن فريق البحث نجحوا لأول مرة في تفعيلها داخل كائن حي بعد تهيئة البيئة الجزيئية داخل الخلايا وتوجيه مساراتها الكيميائية من خلال تعديلات وراثية دقيقة، وهذا بعد أن كان هذا التفاعل حكرا على البيئات المخبرية المعقّدة.
المثير أيضا أن البكتيريا لم تحتج إلى محفزات معقدة أو ظروف صناعية قاسية، بل استخدمت الفوسفات الموجود طبيعيا في خلاياها كمحفز داخلي لإكمال التفاعل، وهذا ما يؤكدّه والاس ردا على سؤال للجزيرة نت عن أهمية هذا التفاعل الكيميائي بقوله: "تُعتبر إعادة ترتيب لوسن تفاعلًا كيميائيا تقليديا، ولكنه لم يُلاحظ في الطبيعة قط حتى الآن، وهذه الدراسة هي الأولى التي تُظهر أن الخلايا الحية قادرة على تحفيز التفاعل باستخدام الفوسفات فقط، في ظل ظروف معتدلة ومتوافقة حيويًا".
تحديات وآفاق مستقبلية
بالرغم من أنّ البكتيريا تمكنت في المختبر من تحويل 92% من المركبات البلاستيكية المعالَجة إلى باراسيتامول خلال 24 ساعة فقط، إلا أنّ الطريق إلى إنتاج تجاري لا يزال طويلاً؛ فالتحديات تشمل كفاءة تكسير البلاستيك على نطاق واسع، وضمان استقرار العملية في بيئات صناعية، بالإضافة إلى ضرورة اجتياز التجارب السريرية الصارمة والموافقات التنظيمية لأي دواء يُستخدم بشريا.
كما يشير والاس إلى أنّ توسيع نطاق التفاعلات المتوافقة حيويا يشكل عائقا كبيرا، فمعظم التفاعلات الكيميائية الصناعية لا تزال غير قادرة على العمل داخل الأنظمة الحية، لذا ستحتاج الدراسات المستقبلية إلى إيجاد طرق جديدة لدمج هذه التفاعلات ضمن عمليات الأيض.
من زاوية أخرى، فإنّ ما يجعل هذا الابتكار واعدا ليس فقط فعاليته، بل كونه يحقق خطوات ملموسة نحو تقليل البصمة الكربونية لصناعة الأدوية، إذ يُصنّع الباراسيتامول من مشتقات النفط الخام، وهي عملية تستهلك آلاف الأطنان من الوقود الأحفوري سنويا وتنتج كميات ضخمة من الانبعاثات، في حين أن التقنية الجديدة تعمل في درجة حرارة الغرفة ولا تحتاج طاقة حرارية مرتفعة، ولا تُخلف انبعاثات تقريبا.
إضافة لذلك، تعالج التقنية أزمة بيئية مزمنة تتمثل في النفايات البلاستيكية، لا سيما أن العالم يُنتج أكثر من 350 مليون طن من بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثاليت سنويا، وبهذا الصدد يقول والاس "ربما تكون الرسالة الأهم هي تغيير نظرتنا للنفايات؛ فالنفايات في جوهرها مجرد كربون، وبدلا من أن تكون شيئا يُرمى، يجب اعتبارها موردا قيّما للاقتصاد المستقبلي".
كما تفتح الدراسة المجال لتطوير سلالات بكتيرية قادرة على تحويل أنواع مختلفة من النفايات، وليس فقط البلاستيك، إلى أدوية أو مركبات كيميائية مفيدة، ويختم والاس حديثه للجزيرة نت بقوله" هذه الدراسة ما هي إلا لمحة عن مستقبل يتدفق فيه الكربون عبر دورات مغلقة لا عبر مداخن المصانع، ومستقبل تقدّم فيه علوم الأحياء أساسا قويا للصناعة المستدامة".
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 10 ساعات
- الجزيرة
خمس خطوات لتجنب نزلات البرد الصيفية المزعجة
كيف يمكن أن تظهر أعراض البرد في غير موسم البرد والإنفلونزا؟ وهل من طريقة لتجنب زكام الصيف؟ يمكن أن تحدث أعراض البرد في الصيف بسبب ما يزيد على 200 فيروس مختلف، كل منها يسبب العطاس وحكة الحلق وسيلان الأنف، وهي العلامات الأولى لنزلات البرد. وتوضح الدكتورة سمية إسلام، أخصائية طب الأسرة في مستشفى هنري فورد في الولايات المتحدة وفقا للموقع الإلكتروني للمستشفى: "تنتشر فيروسات مختلفة في أوقات مختلفة من السنة، وعادة ما تسبب فيروسات الأنف نزلات البرد في الشتاء، ولكن مع حلول الصيف تصبح الفيروسات المعوية غير المسببة لشلل الأطفال هي فيروس البرد الرئيسي". وتضيف أن "هناك أكثر من 200 سلالة مختلفة من الفيروسات المعوية غير المسببة لشلل الأطفال. وعندما يصادف جسمك سلالة غير مألوفة يمكن أن تصاب بالمرض مرة أخرى". وهو ما يعني أنه وإن أصيب الشخص بنزلة برد صيفية عدة مرات، فلن يكون محصنا ضد الإصابة بها مرة أخرى. ولكن كيف يمكن أن يحمي المرء نفسه من الإصابة بواحدة من هذه الفيروسات المسببة لنزلات البرد ويستمتع بإجازته مع عائلته؟ حافظ على رطوبة جسمك قد يصعّب الصيف الحفاظ على رطوبة جسمك أكثر مما قد يكون عليه في غيره. فقد حذّرت أخصائية التغذية الرياضية في مركز الأداء الصحي بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس بالولايات المتحدة سارة أدلر وفقا لصحيفة إندبندنت البريطانية، من أن العطش قد لا يبدأ إلا بعد الإصابة بالجفاف. ويزيد ارتفاع درجات الحرارة من إفراز العرق، وزيادة التعرق تزيد الحاجة لشرب الماء للحفاظ على مستويات السوائل في الجسم. وأضافت أدلر أن "حوالي 60% من أجسامنا تتكون من الماء. لذلك علينا التأكد من تعويض ما فقدناه، خاصة مع زيادة التعرق في الصيف". اغسل يديك أو أَحضر معقما لليدين يقول خبراء إن غسل اليدين المتكرر في المطارات والفنادق وأي مكان آخر يمكن أن يساعد في الحماية من انتشار الأمراض، إذ إن إصابة الناس بالعدوى عن طريق لمس الأسطح الملوثة واردة. تقول الأستاذة في كلية الطب بجامعة مينيسوتا في الولايات المتحدة الدكتورة جيل فوستر: "كان الجميع بارعين في حمل معقم اليدين معهم وغسل أيديهم خلال جائحة كوفيد ، لذا فإنه يجب أن نحاول جاهدين تعزيز ذلك مرة أخرى". قد يكون النوم الجيد صعبا خلال فصل الصيف، خصوصا عندما تكون الليالي حارة، ولكنّ الحصول على قسط كاف من النوم أمر بالغ الأهمية لحماية الصحة. فـ الجهاز المناعي يُنتج بروتينات تعرف باسم السيتوكينات أثناء النوم، وتساعد هذه البروتينات على النوم، وتحتاج إلى المزيد منها عند الإصابة بعدوى. وقد يؤدي عدم الحصول على قسط كاف من النوم إلى تقليل إنتاج هذه السيتوكينات الواقية. فالنوم المنتظم يقوي جهاز المناعة، مما يسمح بأداء مناعي متوازن وفعال، وقد تُضعف قلةُ النوم جهازَ المناعة وفقا لموقع مؤسسة النوم الأميركية. لا تلمس وجهك تُعتبر هذه النصيحة جيدة لأي وقت من السنة، إذ يمكن نقل الجراثيم والبكتيريا من الأسطح إلى الأنف والفم بمجرد لمس الوجه. ابتعد عن مكيف الهواء إن استطعت في ظل درجات الحرارة المرتفعة، يزداد الطلب على مكيف الهواء، ولكن حاول ألا تقضي وقتا طويلا حوله. فقد حذرت وزارة الصحة في غرب تينيسي في الولايات المتحدة من ذلك قائلة: "قد يكون مكيف الهواء نعمة حقيقية في حرارة الصيف، إلا أنه قد ينشئ أيضا بيئة باردة وجافة تحبها الفيروسات، وقد يصاب حلقك أيضا بالجفاف".
الجزيرة
منذ يوم واحد
- الجزيرة
معاملة عادلة وحب غير متساو.. متلازمة الطفل المفضل تكسر قلوب الأبناء
"أنت تحب أخي أكثر مني!" عبارة كهذه قد تهز مشاعر أي أب أو أُم، خاصة عندما تصدر عن طفل يشعر بأنه أقل أهمية. فرغم حرص معظم الآباء والأمهات على معاملة أبنائهم بعدل، واقتناعهم بأن مشاعر الحب موزعة بالتساوي بينهم، فإن الواقع قد يكشف عن فروقات عاطفية تحدث غالبًا دون قصد أو وعي. ففي دراسة حديثة أجرتها مؤسسة "أبينيو" الألمانية لقياس الرأي، بمناسبة عيد الأم، أقر 18% من المشاركين بأن لديهم طفلًا مفضلًا. هذه النتيجة لا تُدهش سوزانه دول-هينتشكر، أستاذة علم النفس الإكلينيكي والعلاج النفسي في جامعة فرانكفورت للعلوم التطبيقية، إذ تقول إن الآباء يميلون، منذ اللحظات الأولى بعد ولادة الطفل، إلى البحث عن أوجه الشبه بينهم وبين المولود الجديد. وتوضح أنه "نوع من الإسقاط النفسي، فعندما يرى الوالدان أنفسهما في طفلهما، فإن ذلك ينعكس على طريقة تعاملهما معه". إن أوجه التشابه أو الاختلاف في الطباع، والاهتمامات، وحتى في الأدوار الأسرية، تلعب دورا كبيرا في تشكيل علاقة خاصة بين أحد الوالدين وأحد الأبناء. تقول فابين بيكر-شتول، مديرة المعهد الحكومي لتعليم الطفولة المبكرة والكفاءة الإعلامية في أمبرغ: "بعض الأطفال يتمتعون بطباع هادئة، بينما يكون الآخرون أكثر تطلبًا. كما أن هناك مراحل عمرية يصبح فيها من الصعب على الوالدين فهم سلوك الطفل أو التعامل معه". وتضيف أنه في مثل هذه المراحل -كأن يرفض الطفل أداء واجباته المدرسية- قد يشعر الوالدان بالنفور من المساعدة، وهو أمر طبيعي. المهم هو أن يدرك الأهل أن مسؤولية بناء علاقة متوازنة تقع على عاتقهم وليس على الطفل. وتؤكد: "يجب أن يشعر الطفل بأنه محبوب بلا شروط"، فالعلاقة الآمنة مع الوالدين تعزز الثقة بالنفس، وتمنع شعور الطفل بأنه أقل حبًّا من شقيقه في فترات يكون فيها الأخير محطا لاهتمام خاص بسبب ظروف معينة. من جانبها، تشير دول-هينتشكر إلى أن "المعاملة غير المتساوية أمر لا مفر منه"، لأن لكل طفل احتياجات مختلفة. وتعطي مثالًا: "من غير المنطقي معاملة طفل يبلغ عامين كما لو كان عمره 4 سنوات"، لكنها تؤكد أن شرح أسباب هذا التفاوت للأطفال يُساعد على تقبله. ومع ذلك، تحذر من أن التفاوت المؤقت لا يجب أن يتحول إلى تفضيل دائم، فالطفل الذي يلاحظ أن شقيقه يحظى دائمًا بالمزيد من الحنان والرعاية قد يتأذى نفسيا بشدة. تحذر أنيا ليباخ-إنغيلهارت، أستاذة علم النفس النمائي والتربوي في جامعة "بي إف إتش" (PFH) الخاصة في غوتنغن، قائلة: "عندما يشعر الطفل بالإقصاء أو الإهمال بشكل دائم، فإن هذا يؤثر سلبًا على تقديره لذاته وصورته عن نفسه". ولا يقتصر الضرر على الطفل المُهمش فقط، بل حتى الطفل المُفضل قد يتحمل أعباء غير متوقعة، وتوضح إنغيلهارت: "في كثير من الأحيان، يُكلف الطفل المُفضل بمسؤوليات إضافية تتعلق برعاية الوالدين". أما عن الأسباب التي قد تجعل طفلا مفضلا، فتقول إن ترتيب الولادة يلعب دورًا في ذلك. "فغالبا ما يحظى الطفل البكر باهتمام خاص، كونه الأول، لكنه أيضا يُطالَب بمزيد من المسؤولية". كما أن الطفل الأصغر قد يحظى برعاية استثنائية، في حين يعاني أطفال الوسط من الإهمال النسبي. ويبدو أن الجنس يلعب دورا أيضا، وفقا لتحليل شمولي نُشر عام 2024 من قِبل الجمعية الأميركية لعلم النفس، استنادا إلى بيانات من حوالي 20 ألف شخص. وخلص التحليل إلى أن الآباء قد يُظهرون ميلًا لتفضيل البنات، وكذلك الأطفال المتعاونين أو الذين يتسمون بالضمير الحي. وتشير نتائج التحليل إلى أن الأطفال الذين يحصلون على معاملة تفضيلية يميلون إلى التمتع بصحة نفسية أفضل، ومعدلات أقل من السلوكيات المشكِلة، ونجاح دراسي أكبر، وتنظيم ذاتي أفضل، وعلاقات اجتماعية أكثر صحة. كما أن البيانات تدعم العكس تمامًا بالنسبة للأطفال الذين لم يحظوا بهذه المعاملة. وكتب الباحثون: "المعاملة التفاضلية من قبل الوالدين لها آثار واضحة ومتميزة تتجاوز تأثيرات التربية العامة. وهذا يعني أن نتائجها -سلبية أو إيجابية- لا ترتبط بجودة الأبوة بقدر ما ترتبط بالاختلاف في أسلوب التعامل مع كل طفل على حدة". وغالبًا لا يكون هذا التفضيل مقصودا. ومع ذلك، فإن الاعتراف بأن جودة العلاقة تختلف بين الأبناء لا يزال من المحرمات بالنسبة للعديد من الآباء، وبالتالي يتم إنكاره في الاستطلاعات العلنية، حسب ليباخ- إنغيلهارت. لكنها توضح أن هناك دراسات عديدة تثبت أن التفضيل اللاواعي موجود فعليا، ويتجلى مثلا في منح طفل معين مزيدًا من الانتباه أو التساهل أو الثناء. فماذا يفعل الأب أو الأم إذا لاحظ أنه أقرب عاطفيا إلى أحد أبنائه؟ إذا كان من السهل التحدث مع طفل معين، أو أنه أكثر حنانًا؟ تنصح ليباخ-إنغيلهارت بالبدء بـ"الصدق مع النفس والتأمل الذاتي". وتقترح أن يسأل الوالدان أنفسهما: كيف أتحدث مع كل طفل؟ كم من الوقت أقضيه مع كل منهم؟ ما الذي يُزعجني أو يُقلقني أو يُخيب أملي فيهم؟ وما الذي أقدّره لديهم؟ إعلان ثم تأتي الخطوة التالية، وهي: لماذا أمنح طفلا معينًا اهتمامًا أو تساهلًا أكثر؟ هل يتكرر ذلك؟ وكيف أستطيع موازنة الأمور؟ كأن أوزع الوقت والاهتمام بشكل واعٍ، أو أن يتفاعل كل والد مع كل طفل على حدة من وقت لآخر. وتقول إن "المعاملة العادلة لا تعني بالضرورة المعاملة المتساوية، بل أن تكون منصفة وتراعي اختلاف الاحتياجات". ولا تقتصر آثار التفضيل على الطفل نفسه، بل تمتد إلى العلاقة بين الإخوة، فالغيرة والتنافس والشعور بالذنب قد تضر بشكل كبير بروابط الأخوّة. وقد يجد الأطفال أنفسهم في أدوار مفروضة عليهم دون اختيار. وتختتم دول-هينتشكر بالقول: "بعض علاقات الإخوة تتضرر تماما بسبب هذا التفضيل، وربما تظل متوترة مدى الحياة". ومع ذلك، تؤمن بيكر-شتول بإمكانية الشفاء العاطفي إذا أُتيح المجال لحوار صريح بين الأهل والأبناء، وإذا اعترف الوالدان بالألم الذي تسبب فيه التفضيل، خاصة لدى الطفل الذي عانى من التهميش. وتضيف أن تحمّل المسؤولية عن العلاقة مع كل طفل، وطرح سؤال بسيط: "ماذا يمكنني أن أفعل لتحسين هذه العلاقة؟"، يُعتبر خطوة مهمة لرؤية كل طفل وحده، واحترام مشاعره وأخذه على محمل الجد.
الجزيرة
منذ يوم واحد
- الجزيرة
لاعب سويدي يعود للملاعب بعد مرض نادر في المخ
بعد غياب دام 20 شهرا عاد لاعب كرة القدم السويدي الدولي السابق كريستوفر أولسون إلى الملاعب عقب إصابته بمرض دماغي حاد. وشارك أولسون البالغ من العمر 30 عاما -اليوم السبت- مع فريقه "آي كيه سليبنر" المنافس بدوري الدرجة الثانية السويدي في المباراة الودية أمام أوستراكر يونايتد، ونجح في تسجيل هدف، بحسب وكالة الأنباء السويدية (تي تي). وفي فبراير/شباط 2024 جرى تشخيص أولسون بالتهاب نادر للغاية في الأوعية الدموية في المخ، مما تسبب في ظهور العديد من الجلطات الدموية الصغيرة بالمخ. وفقد اللاعب السويدي وعيه فجأة في منزله، وتم وضعه في البداية على جهاز التنفس الصناعي لفترة طويلة بالمستشفى، في الوقت الذي بحث فيه الأطباء عن تشخيص لحالته الحادة في المخ. ونُقل أولسون لاحقا إلى مركز إعادة تأهيل لأمراض الأعصاب، حيث استعاد تدريجيا قدراته الحركية واللفظية. وفي وقت سابق من هذا العام، وافق أولسون وناديه الدانماركي آنذاك ميتييلاند على إنهاء التعاقد بينهما بالتراضي بين الطرفين، قبل انتقاله إلى "آي كيه سليبنر".
