انتاج الزيوت احادية الخلية تقنية ميكروبية واعدة

الأستاذ الدكتور ظافر فخري عبد القادر الراوي- قسم علوم الحياة

eps.dhaffer.abdulqadir@uoanbar.edu.iq

 الصفحة الرسمية الالكترونية للكاتب

للتقانة الحيوية مفاهيم متعددة ولكنها في مجملها تعني استخدام الانظمة الحيوية سواءا كان الكائن الحي كاملا او جزءا منه او احد مشتقاته للحصول على منتج حيوي او تقديم خدمة معينة ، الجانب الاهم في هذا الموضوع هو الجانب الاقتصادي والجدوى الاقتصادية ويجب ان يكون المنتج بكلفة اقتصادية قليلة وكذلك تسخيرما موجود في البيئة من مواد متجددة ورخيصة الثمن ، بل في معظم الاحيان تكون هذه المواد عبارة عن مخلفات بيئية ضارة .

يعتبر انتاج الزيت احادي الخلية احد تطبيقات علم التقانة الحيوية وينتج باستخدام الاحياء المجهرية سواءا كانت فطريات او خمائر او بكتريا .

الزيوت احادية الخلية : هي الزيوت التي تنتجها الاحياء المجهرية وتخزن داخل خلاياها او تفرزه الى وسط الانتاج .

لقد عرفت الكائنات المجهرية المنتجة للزيت من خلال قدرتها على تجميع ما لايقل عن 20% كحد ادنى من مجموع كتلتها الحية كدهن او زيت .

تعتبر خاصية انتاج وتجميع الزيت خاصية نادرة نسبيا اذ ان اقل من 100 نوع من الكائنات المجهرية تعد منتجة لهذه الزيوت .

ان الية تجميع الزيوت في الاحياء المجهرية المنتجة لها تحدث في مرحلة النمو وعند توفر المواد الغذائية الضرورية وعندما يصبح مصدر النتروجين محددا والمصدر الكربوني وافرا حيث تمر هذه الاحياء في مرحلة نمو غير متوازنة تعرف بطور الانتاج وخلال هذا الطور يتوقف تكاثر الاحياء المجهرية نتيجة قلة النتروجين وانخفاض بناء البروتينات وبالتالي تتجه الخلايا الى الاستمرار باستعمال الكربون المتوفر في وسط النمو وتجميعه على شكل زيت من خلال امتلاك هذه الخلايا لأنزيم يسمى Adenosine triphosphate citrate lyase  حيث يحفز انتاج المركب Acetyl CoA والذي يعد اساسيا في بناء الاحماض الدهنية وبالتالي انتاج الزيت .

ان الفائدة الصحية لاي منتج وانخفاض كلفة انتاجه هي التي تحدد مبدئيا زيادة استعماله وانتشار استهلاكه ، اذ ان انتاج الزيت احادي الخلية يتطلب انشاء مصنع يتضمن توفر المخمرات الكبيرة ومكائن مرتبطة بالعملية الانتاجية وهذا قد يتسبب في ارتفاع تكلفة الانتاج ، لذا فان اسعار الزيت احادي الخلية يجب ان تكون ملائمة لتكاليف انتاجه .

ويلاحظ ان الكائنات المجهرية يمكن ان تنتج زيتا ذا نوعية غنية بالاحماض الدهنية ذات الفائدة الصحية وبصورة خاصة الاحماض الدهنية غير المشبعة طويلة السلسلة والتي لها منافع صحية واضحة في الاستخدامات البشرية .

ومع بداية انتاج الزيت احادي الخلية عالميا لوحظ ان هنالك تردد عام وعدم تقبل لاستهلاك هذه الزيوت المشتقة من الاحياء المجهرية ولكن مع مرور الزمن كان هنالك رواجا واضحا لاستعمال هذا النوع من الزيوت ، بل بدات بمنافسة الزيوت الحيوانية .

من الناحية الاقتصادية لوحظ ان تنمية 100 طن من الكتلة الحية للاحياء المجهرية المنتجة للزيوت سينتج عنه ما لا يقل عن 40 طن من الزيت وخلال مدة نمو لا تتجاوز 4 ايام مقارنة مع زراعة نبات الذرة الصفراء والذي يعتبر احد المحاصيل الزيتية والتي تتطلب زراعة حوالي 9كم مربع من الارض لموسم زراعي كامل وبانتاجية عالية للحصول على نفس كمية الزيت اعلاه مع ملاحظة ان زراعة المحصول تكون معرضة للعوامل البيئية والمناخية مقارنة بالانتاج الحيوي 

وتجدر الملاحظة ان عملية استخلاص الزيت احادي الخلية من الكائن المجهري عملية ليست بالصعبة وكل ما تتطلبه هو وجود اجهزة الاستخلاص (Soxhlet ) .

وفي هذا المجال ومن الناحية العملية ندعو الى ضرورة اجراء البحوث المهمة للتوصل الى انتاجية عالية للزيوت احادية الخلية والارتفاع بنسب الزيت المنتج من قبل هذه الاحياء .

ورغم قلة الابحاث المحلية في هذا المجال وخاصة ما يتعلق بانتاج هذه الانواع من الزيوت باستخدام البكتريا المعزولة محليا ، فلقد كان لنا دورا رياديا في الاشراف على اول رسالة ماجستير في جامعتنا حول موضوع انتاج الزيت احادي الخلية باستخدام عزلة بكتيرية محلية معزولة من ترب مدينة الرمادي وكذلك استعمال احد انواع المخلفات الزراعية المتوافرة في البيئة المحلية ورخيصة الثمن .

بالامكانات العلمية والمختبرية المتوفرة تم الحصول على كتلة حية نسبة الزيت فيها تجاوزت 55%  وهي نسبة عالية وذات مردود اقتصادي لو تم تطبيق هذا البحث عمليا  وتميز الزيت المنتج باحتواءه على نسبة عالية جدا من الاحماض الدهنية غير المشبعة والاساسية .