Microbial Biotechnology التكنولوجيا الحيوية و الكائنات الدقيقة(1)

كنت أفكر منذ زمن في الكتابة عن علاقة التكنولوجيا الحيوية بالكائنات الدقيقة بتفصيل أكثر بعدما أشرت إليها في المقالات التوضيحية الأولى، كتبت بعض الأفكار المتفرقة و لكنني لم أقرر أن أكتب جديًا في ذلك إلا الآن و أنا في الفصل الدراسي السادس بعدما درست في الكلية أربع مقررات متعلقة بهذا المجال الذي بات يستهويني بشدة الآن أكثر من أي مجال آخر، هذه المقررات هي:

Microbiology 101
Microbial Genetics
Applied Microbiology
Process Biotechnology

أكتب الآن هذه المقدمة بعد تأكدي إلى حد ما من ثبات المفهوم في ذهني أكثر من ذي قبل و سأحاول تبسيطه لقارىء اللغة العربية قدر الإمكان..

حسنًا، دعونا نبدأ إذن :)
-------------------

التكنولوجيا الحيوية و الكائنات الدقيقة
Biotechnology and Microbiology (Microbial Biotechnology)

في وقتنا الحالي تعتبر التقنيات الحديثة في التكنولوجيا الحيوية لاستخدام الكائنات الدقيقة في مصلحة الإنسان هي أكبر فروع التكنولوجيا الحيوية و أوسعها انتشارًا و تطبيقًا..

و يمكن تعريف التكنولوجيا الحيوية في الكائنات الدقيقة بأنها: عملية يتم فيها استخدام الميكروب الاستخدام الأمثل للحصول على منتج ما أو خدمة مع الإبقاء على فاعليته..

لمزيد من التوضيح، حصلت على هذه المقدمة التي تلخص فكرة استخدام الكائن الدقيق كمصنع صغير من الموقع التالي:

اضـغـط هـنــا

Microbial Biotechnology

Microorganisms are being employed since several decades for large-scale production of a variety of biochemicals ranging from alcohols to antibiotics, and in processing of foods and feeds, etc.

Use of microbes to obtain a product or service of economic importance constitutes Industrial Microbiology or Microbial Biotechnology.

With respect to the scope, objectives, and activities, ‘Industrial Microbiology’ is synonymous to ‘fermentation’, as fermentation includes any process mediated by or involving microorganism in which a product of economic value is obtained (Casida , Jr., 1968).

حسنًا، ما معنى هذا الكلام بالعربية؟

" يتم توظيف الكائنات الدقيقة منذ عقود عديدة على نطاق تصنيعي كبير و ذلك لإنتاج العديد من المواد الكيميائية الحيوية التي تتنوع كثيرًا بدءًا بالكحولات و مرورًا بالمضادات الحيوية و في تجهيز الأطعمة و المغذيات ..

و يشكل علم الكائنات الدقيقة الصناعي Industrial Microbiology أو التكنولوجيا الحيوية في الكائنات الدقيقة Microbial Biotechnology استخدام الميكروبات للحصول على مركب أو خدمة ذات أهمية اقتصادية..

و إذا وضع في الاعتبار المجال، الأهداف، و الأنشطة يمكن القول بأن علم الكائنات الدقيقة الصناعية هو مرادف لكلمة التخمر fermentation حيث أن عملية التخمر هي أي عملية تتم بواسطة أو يتدخل فيها كائن دقيق ليتم الحصول منها على مركب بقيمة إقتصادية..
-----------------

نستنتج من السابق أنه بالتكنولوجيا الحيوية يمكن استخدام الكائنات الدقيقة لمصلحة الإنسان على أوسع نطاق..

1- إما بالاستخدام الأمثل لها بصورتها الطبيعية و الاستفادة القصوى من صفاتها الأساسية كما هي ( و هذا يؤكد على عدم صحة ارتباط التكنولوجيا الحيوية بالهندسة الوراثية فقط كما هو شائع) ..

2- أو بتعديلها وراثيًا و إكسابها صفات لم تتواجد فيها من قبل عن طريق تقنيات حديثة كالهندسة الوراثية..

مثال على النوع الأول:
علمنا أن كائنًا دقيقًا ينتج إنزيم ما (عامل حفاز) أو مضاد حيوي معين أساسي لعملياته الحيوية و لكن هذا المركب في نفس الوقت يفيد مصلحة الإنسان في مجال معين من الصناعات فنحاول استغلال هذه الفائدة على نطاق صناعي..

(الخميرة تنتج إنزيم Invertase طبيعيًا في داخلها لتكسير السكريات إلى سكريات أبسط و لكن في نفس الوقت يمكن للإنسان أن يستخدم نفس الإنزيم المنتج من الخميرة لتكسير نفس المركب في الصناعات الغذائية مثلا)..

مثال على النوع الثاني:

المثال الشهير و الأقرب للأذهان عن بكتريا E. coli الموجودة طبيعيًا في أمعاء الإنسان و التي تنتج داخلها بعض الفيتامينات الهامة، هذه البكتريا تستخدم الآن على نطاق واسع لإنتاج الإنسولين البشري رغم أنها لا تنتجه فى الأساس ، فماذا حدث هنا؟

عن طريق تقنيات الهندسة الوراثية و DNA معاد الإتحاد على وجه الخصوص قام العلماء بنقل جين الصفة المسئولة عن إنتاج الأنسولين البشري من الإنسان و تم توظيفه ليعمل داخل بكتريا E.coli لكي ينتج الإنسولين البشري بكميات كبيرة جدًا للاستهلاك التجاري نظرًا لأن هذه البكتريا تتكاثر بمعدل سريع جدًا مقارنة بخلايا الإنسان، أي أننا قد أضفنا إليها صفة لم تكن تمتلكها لمصلحة و فائدة ..

كانت هذه مقدمة لتبسيط الموضوع و أعد بالكتابة عنه مرة أخرى في القريب العاجل، يمكنكم قراءة تفاصيل أكثر عن طرق استخدام الكائنات الدقية في الصناعة، الزراعة، الحفاظ على البيئة و غيرهم حتى نكمل حديثنا قريبًا عن هذه الإنجازات إن شاء الله..

http://en.wikipedia.org/wiki/Microbial_biotechnology

Use of Microbes in industry and Agriculture

To be continued.......