نبيل نانو
07-12-2010, 03:50 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
موضوع البحث بعض الاتجاهات الحديثة في مجال البكتريا التطبيقية
رقم المجموعة المجموعة الثالثة
اسماء الطالبات
1-نادية محمد محمد حسن الابيض
2-ريهام سعيد محمد عبد الله
3-زينب عدلي السيد
4-مني سيد
5-صفاء رجب محمد
6-هند محمد محمد
الافكار الرئيسية في البحث
1-تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
2-البكتريا والتربة
3-دور البكتريا في السلم
4-البكتريا وصناعة الخل
5-بكتريا تحول السكر الي كهرباء
تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
أولا بكتريا الجمال والرشاقة0الزبادي
- أوضحت دراسة فرنسية جديدة أن الشخص الذي يتناول كل عام 20 كيلو جراماً من الزبادي يتناول في نفس الوقت 20 مليار نوع من البكتريا، حسب جريدة عمان اليوم. ويعرف أن معظم البكتيريا الموجودة في الزبادي من الأنواع المفيدة للجسم.وينفي البروفيسور الفرنسي هيرفيه تيس الباحث في المعهد القومي الفرنسي للأبحاث الزراعية أن يكون لبكتريا الزبادي أية أضرار واصفا جميع انواع البكتريا الموجودة في الزبادي بانها بكتريا الجمال والرشاقة.
اكد البروفيسور الفرنسي ان الزبادي كله فوائد فهو يجمع بين المياه والمواد الدسمة والبروتين والكالسيوم.
ورغم اتفاق الباحثين على فوائد الزبادي إلا انه لم يتم بعد التأكد من صحة ما تروج له بعض الشركات الكبرى المتخصصة في صناعة الزبادي عن فوائد انواع الزبادي الجديدة مثل الزبادي المضاد للإرهاق والزبادي المخفض لنسبة الكوليسترول في الدم والزبادي الذي يقي من الإصابة بسرطان القولون او الزبادي الذي يقي من الإصابة بأمراض القلب والشرايين.
وجميع الآراء تتفق على أن أول من صنع الزبادي هم رعاة الغنم البدو في الاناضول في القرن التاسع الميلادي بهدف الاحتفاظ باللبن صالحا للاستخدام لفترات طويلة.
ثانيا بكتريا معدلة وراثيا لتوصيل العقاقير الطبية
-: نجح العلماء فى تذليل العقبة التقليدية أمام فاعلية المضادات الحيوية، والمتمثلة في ضعف أثرها مع تكرار الاستعمال لظهور سلالات جديدة من البكتيريا لديها القدرة على مقاومة تلك المضادات الحيوية.
وبدأ العلماء فى إنتاج بكتريا صناعية يمكنها إفراز مواد كيميائية أثبتت أنها يمكن أن تعمل كعقاقير طبية فعالة.
وعلى مدار السنوات الماضية تطورت البكتريا لتقاوم المضادات الحيوية ، مما زاد من نسبة الأمراض المقاومة للعقاقير الطبية وبالتالي ارتفاع نسبة الوفيات.
ولكى تأتى المضادات الحيوية بالنتيجة المرجوة، كان العلماء يركزون على تعطيل الدفاع الكيميائى للفطريات والبكتريا، ولكن البكتريا كان تكتسب مقاومة وتصبح أشرس مما كانت، وعلى هذا فقد اتجه الباحثون أيضا إلى البكتريا المعدلة وراثيا لتوصيل المواد الكيميائية مباشرة ، ومع أن هذا الطريقة قد أتت بنتائج مرضية لدى تجربتها على الحيوانات المعملية ، إلا أنها لم تستخدم بعد فى التصدى للأمراض البشرية المعدية.
ثالثا العلماء يطورون بكتريا رقمية لتحقيق التقدم في أبحاث الطب الحيوي
استطاع باحثون في جامعة شيكاغو ومعمل ارجنون القومي عن طريق إنتاج محاكاة بالكمبيوتر، دراسة العلاقة بين التقلبات الكيميائية الحيوية ضمن نطاق الخلية الواحدة وسلوك الخلية عند تفاعلها مع الخلايا الأخرى وبيئتها.
ويمكن استخدام المحاكاة التي يطلق عليها AgentCell أو الخلية العميلة في تطبيقات عديدة في أبحاث السرطان وتطوير الأدوية ومكافحة الارهاب البيولوجي. وتقتصر أنواع المحاكاة الأخرى للأنظمة البيولوجية على المستوى الجزيئي، مستوى الخلية الوحيدة او مستوى أعداد البكتريا.
ويمكن ل AgentCell ان تقوم بالتزامن بمحاكاة النشاط على كافة المستويات الثلاثة، وهو شيء يعتقد الباحثون أنه لا يمكن لأي برنامج كمبيوتر آخر أن يقوم به.
وقال ثيري ايموينت، عالم أبحاث في معمل فيليب كلوزيل بجامعة شيكاغو (من خلال AgentCell يمكننا محاكاة سلوك المجموعة الكاملة للخلايا عند شعورها ببيئتها والاستجابة للمؤثرات والتحرك في العالم الثلاثي الأبعاد)
وقد تأكد ايمونيت وزملاؤه من دقة AgentCell في التجارب البيولوجية، ف AgentCell تمكن العلماء الآن من القيام على نحو سريع بتجارب الاختبار على الكمبيوتر مما يوفر وقتهم الثمين للعمل في وقت لاحق.
ومما يذكر ان ايمونيت هو المؤلف الرئيسي لبحث أعلن عن تطور AgentCell تم نشره مؤخراً.
وسوف يتم استخدام AgentCell لتحقيق الهدف الرئيسي في بيولوجية الخلية الواحدة اليوم وهو : توثيق الصلة بين التقلبات الكيميائية الحيوية الداخلية والسلوك الخلوي.
ويقول امونيت (هناك اعتقاد ان هذه التقلبات سوف يتم إظهارها في سلوك الخلية الذي تم إظهاره تجريبياً بواسطة جون سوديش ودانيل كوشلاند في 1976، وقد تكشف أيضا عن سبب تصرف الخلايا أحيانا مثل الأفراد أحيانا كجزء من المجتمع.
وقد تم تصنيع AgentCell من خلال برنامج كمبيوتر، قام الباحثون بتطويره لمحاكاة أسواق الأسهم والسلوك الاجتماعي والحروب.
وقد بدأ معمل كلوزيل تعاونه مع الباحثين بعد اقتراح من روبرت روزنر، مدير ارجون، وويليام راثر بروفيسور علم الفلك وفيزياء النجوم بجامعة شيكاغو.
وقبل الانتقال إلي معمل كلوزيل، عمل ايمونيت مع روزنر لتطوير المحاكاة لفهم كيف تقوم الشمس بعكس مجالها المغنطيسي كل 11 سنة.
وكل خلية رقمية في AgentCell هي خلية تخيلية لبكتريا Escherichia coli وهي بكتريا وحيدة الخلية، مجهزة بالمكونات التخيلية اللازمة للبحث عن الطعام.
وتحتوي هذه الخلايا البكتيرية الرقمية على النظام الخاص بها الذي يقوم بإرسال الاشارات الكيميائية الحيوية المسؤولة عن الحركة الخلوية. كما انها تحتوي ايضا على زوائد تستخدمها الخلايا للدفع والمحركات التي تقوم بدفعها.
وقد قام ايمونيت وزملاؤه بتصميم نظام البكتريا الرقمية على هيئة نماذج بحيث يتم وضع المكونات الإضافية فيما بعد.
ويقول ايمونيت ان النموذج الحالي بسيط للغاية، وان الشيء الوحيد الأساسي الذي تحتوي عليه هذه الخلايا هو النظام الحسي.
ويمكن أيضا إضافة مكونات إضافية تحاكي العمليات الحيوية الأخرى مثل الانشطار الخلوي. ويتوفر هذا البرنامج للأعضاء الآخرين في المجتمع البحثي.
ويقول ايمونيت إن هناك أمل أن يقوم آخرون بتعديل الشفرة او إضافة قدرات جديدة. وسوف يتم توفير الشفرة قريبا لتنزيلها من على موقع الإنترنت www.agentcell. org وقد أظهرت AgentCell فوائد لمعمل كلوزيل، بالرغم من شكلها البسيط الحالي. وقد اكتشف ايموينت أن هناك نوعا واحدا من البروتين يقوم بالتحكم في حساسية نظام الإشارات الحيوية في البكتريا مما يساعدها على البحث عن الطعام.
وقال ايمونيت انه عند تغير مستوى البروتين، سوف يعمل ذلك على تغيير حساسية الخلية.
واحيانا، يكون القيام بالتجربة الفعلية غير مرغوب فيه. فالإعداد للهجوم البيولوجي يعتبر مثالاً واحداً.
فيمكنك فعلا محاولة محاكاة التجارب الخطرة، اذا قمت بخلط نوع ممرض مع نوع صديق، لترى أي منهما سوف يفوز وبأي سرعة.
رابعا البكتريا والمضادات الحيوية
بكتريا ام ار اس ايه هي اختصار لاي بكتريا مقاومة للمضادات التقليدية
أشار بحث إلى أن دراسة البكتيريا في التربة قد يقدم معلومات هامة بشأن فهم كيفية قيام البكتريا العنيدة بتطوير مقاومة للمضادات الحيوية.
واختبر علماء كنديون 480 نوعا من بكتريا التربة ليكتشفوا أن كل واحدة منها لديها نوعا من المقاومة للأصناف الرئيسة من المضادات الحيوية.
وتشير هذه النتائج، التي نشرت في دورية العلوم، إلى أن البكتريا لديها مهارات منذ القدم على التخفي عن عدوها وإفشاله.
وقد توضح هذه النتائج أيضا كيفية تطوير المقاومة بشكل سريع للعقاقير الجديدة.
المعروف أن هناك مخاوف متزايدة من البكتريا العنيدة المقاومة للادوية، مثل بكتريا إم آر إس إيه المسببة للعدوى والتي تسبب خطورة في أماكن مثل المستشفيات، والتي لم يعد الاطباء قادرين على القضاء عليها بالمضادات الحيوية التقليدية.
ويتلقى الأطباء تحذيرات من الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية حيث يبدو أن للبكتريا قدرة مذهلة على تحييد تأثيرها.
وقال كبير الباحثين البروفسور جيري رايت، من جامعة ماكماستر في أونتاريو، إن عمل فريقه يمكن أن يسهم في فهم أفضل لكيفية تطوير البكتريا لمقاومتها، وبالتالي المساعدة في تطوير عقاقير جديدة أكثر فعالية.
وركز الباحثون على سلالات من بكتريا التربة تدعى أكتينومايستيز، التي تستخدم في إنتاج حوالي ثلثي جميع المضادات الحيوية المعروفة.
وأجرى الباحثون اختبارات على مقاومة البكتريا لـ 21 نوعا من المضادات الحيوية شائعة الاستخدام، وحللوا تركيبتها الجينية في محاولة لتحديد طبيعة المقاومة التي تبديها.
وتوصل العلماء إلى أن كل سلالة تقاوم سبعة أو ثمانية مضادات حيوية في المتوسط، بينما وجدوا أن هناك سلالتين قاومتا 15 نوعا من أصل 21 من المضادات الحيوية.
واكتشف العلماء أن المقاومة التي تبديها بكتريا التربة لواحد من أكثر أنواع المضادات الحيوية استخداما وهو الفانكومايسن تتطابق مع تلك التي وجدت في البكتريا المسببة للامراض في المستشفيات.
كما وجد العلماء مقاومة من جانب البكتريا العنيدة لنوع جديد من المضادات الحيوية يدعى تليثرومايسين والذي لم يسمح باستخدامه سوى عام 2004.
وقال البروفسور رايت "إن العلاقة بين المقاومة التي تنتجها البكتريا في المعمل وتلك التي تطورها في التربة لعقار فانكومايسن توضح أهمية دراسة مقاومة البكتريا في التربة بهدف إمكانية التنبؤ بمستقبل مقاومتها داخل المعمل وبشكل منطقي.
وأضاف "يشير ذلك إلى أن التربة تمثل مصدرا غير مدرك لتطوير المقاومة والتي تحمل إمكانية الوصول إلى المعامل".
وقال د. باجيراث سين، المدير العلمي لمعاهد أبحاث الصحة للمناعة والعدوى الكندية ، إن "اكتشاف د. رايت يشير إلى حقيقة أنه في الطبيعة، تعيش بكتريا في التربة في بيئة عدائية للغاية".
وتابع بقوله "وهي تواجه ذلك بتطوير مقاومة للمضادات الحيوية التي تنتجها أنواع البكتريا الاخرى في التربة".
وقال د. آلان جونسون، الخبير في مجال مقاومة المضادات الحيوية بهيئة الوقاية الصحية، إن الدراسة تبرز أهمية دراسة بكتريا التربة للتوصل إلى مفاتيح حول كيفية تطوير البكتريا للمقاومة ضد المضادات الحيوية.
خامسا كينيا تنتج بكتريا لمكافحة البعوض
مرضى بالملاريا بأحد مستشفيات كينيا (رويترز-أرشيف)
قالت هيئة أبحاث دولية أمس إن كينيا تخطط لافتتاح أول مصنع مخصص لإنتاج المبيدات البكتيرية للمساعدة في مكافحة مرض الملاريا الذي يعتبر أكبر أسباب الوفيات في القارة الأفريقية.
وقال المركز الدولي لفسيولوجيا الحشرات والبيئة إن المصنع الذي يكلف 1.5 مليون دولار سيبدأ العمل فيه في غضون ستة أسابيع. وسيقوم المصنع بإنتاج ما بين سبعة وثمانية أطنان سنويا من نوع من البكتريا العضوية. وسيتم توزيع البكتريا على أكثر التجمعات إصابة بالمرض في المناطق الساحلية والتلال الغربية من البلاد.
وكان هذا المبيد الذي يمكن رشه على الماء والمزروعات ليفتك بالبعوض المسبب للملاريا متاحا منذ 20 عاما إلا أنه لم يكن يستخدم على نطاق واسع في أفريقيا بسبب ارتفاع تكلفته.
وسيقلص إنتاج هذه البكتريا في كينيا من تكلفتها إلى الثلث. وقال جو تشونغلي سفير الصين لدى كينيا إن كينيا ستنفق نحو 40 ألف دولار سنويا لاستيراد البكتريا من الصين لاستخدامها في مجال المكافحة الحيوية لآفات الحاصلات البستانية.
ويقتل المرض نحو 3000 طفل يوميا ويكلف القارة الأفريقية نحو 12 مليار دولار سنويا.
سادسا بكتريا تحمي الأطفال من الإصابة بالإيدز
اكتشف العلماء في الولايات المتحدة نوعاً من البكتريا غير الضارة في فم الإنسان بمقدورها حماية الإنسان من الإصابة بفيروس الإيدز، إذ يذهب أحد الأبحاث التي أجريت في جامعة "إلينوي" في شيكاغو إلى أن بكتريا "اللاكتوباسيلاس" يمكن أن تقدم أسلوبا جديدا للحيلولة دون انتقال عدوى الإيدز وبالأخص بين الأمهات الحاملات للمرض وأطفالهن الرضع أثناء فترة الرضاعة، فقد أوضحت الدراسة التي أشرف عليها "لين تاو" أن هناك ستة أنواع من بكتريا "اللاكتوباسيلاس" تقوم بإنتاج البروتينات التي تغلف بالغلاف السكري المميز الذي يحيط بالفيروس.
وهذا الغلاف يخفي الفيروس حتى لا يدمره النظام المناعي في الجسم غير أن هذه البكتريا يمكنها التعرف على هذه الطبقة السكرية والقيام بدور خلايا مناعية بديلة بحيث تبطل مفعول الفيروس. الجدير بالذكر انه في الوقت الحالي يصاب مايقرب من ثمانمئة ألف طفل كل عام بفيروس الإيدز عن طريق الرضاعة
تاسعا تابع تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
الاكتشاف الجديد يمثل ثورة في علاج السرطان
اكتشاف بكتريا قادرة على قتل الخلايا السرطانية
العلماء اكتشفوا ان مادة «اينيدين»، وهي سموم طبيعية تنتجها بعض انواع البكتريا، شديدة الفعالية في تدمير السرطان.
واشنطن - ذكرت مجلة "ساينس" في عددها الذي يصدر الجمعة ان العلماء اكتشفوا جينات بكتريا موجودة في التربة بوفرة قادرة على قتل الخلايا السرطانية.
وقال معد الدراسة جون ثورسون من جامعة ويسكونسين ان "الجزيئة التي تنتجها الجينات قوية جدا ويجب توجيهها الى هدف محتمل"، موضحا ان "جزيئة او جزيئتين تكفي لقتل الخلايا السرطانية".
واكد "انها مختلفة عن معظم العناصر التي تكافح السرطان المتوفرة حاليا".
وتأتي هذه العناصر من انتاج مادة كيميائية يطلق عليها اسم "اينيدين" وهي سموم طبيعية تنتجها بعض انواع البكتريا. لكن البنية الكيميائية المعقدة لهذه السموم تؤدي الى صعوبة في انتاجها.
ويعني اكتشاف الجينات المسؤولة عن انتاج هذه المواد السماح بانتاج "الاينيدين"، الذي يعتقد انه اكثر فاعلية بآلاف المرات من معظم ادوية معالجة السرطان حاليا، بكميات كافية، وتغيير مواصفاتها لجعل جزيئاتها اسهل للاستخدام في اغراض العلاج.
وقال الطبيب بين شين "لقد عثرنا على المادة الاولية الجينية لانتاج هذه المركبات".
ويعمل الباحثون حاليا على نوعين من البكتريا التي عثر عليها في التربة في اميركا الشمالية والصين، وتتسم بالمواصفات الجينية نفسها.
الحادي عشر بكتريا تعالج امراض مختلفة
القاهرة - محيط : نجح باحثون مصريون في عزل 100 سلالة
والجبن الرآسي وغيرها تم تربيتها علي مخلفات صناعة الجبن المدعم بمستخلص فول الصويا وانتاجها في صورة سهلة في التداول . وأوضح أحد الباحثين أن هذه البكتريا لها فوائد صحية عديدة منها ما يقلل الكوليسترول والحد من الامراض السرطانية ومنها من له القدرة علي وقف نشاط البكتريا المحرضة ومقاومتها للحموضة العالية وغيرها
الحادي عشر الحموضه والحرقان بالمعده ؟؟
كثير منا يعاني من الحموضه الزائده في المعده فتسبب آلاماً مبرحه وربما أدت إلى قرحة المعده ومن المعروف إن المعده والأمعاء تحتوي علــــــى بكتريا للهضم وتتجاوز أنواعها الموجوده في الجهاز الهضمي أكثر من (3000) نوع من البكتريا وعنـــد عدم توفر هذه البكتريا فإن إفرازات المعده والكبد من الأحماض تبقى بحالتها فتحدث الحرقان ولمعالجة هذه المشكله هناك بكتريا على هيــئة كبسولات وتحمل الإسم ( Ultra Acidophilus) ومتوفره في محلات GNC وربما بعض الصيدليــات تؤخذ حبه واحده وسط أوبعد كل وجبه لمدة شهر بمعدل 3 حبات يومياً .. فتعطي نتائج ممتازه وتزود الجهاز الهضمي بالبكتريا اللازمه فتزول الحموضه ..ويستحسن أثناء تناول البكتريا تقليل كمية الطعام وتناول السلطه المحتويه على الألياف ..
12 ماهو التحصين ؟
كلنا نعرف أن الطفل عند الولادة يمتد مناعته من المناعة المكتسبة التي يحصل عليها من الرضاعة الطبيعية لصدر الأم ، وتعتبر هذه هي المرحلة الأولى لمناعة الطفل ، ثم تأتي المرحلة الثانية من المناعة المكتسبة والمتمثلة في التحصينات باللقاحات التي تقوم بتعريف الجهاز المناعي لدى الطفل بنوعية الفيروس أو البكتريا ليقوم الجهاز المناعي لدى الطفل ببناء الأجسام المضادة لكل لقاح فيروسي أو بكتيري وبالتالي بناء خط دفاع مناعي للجسم ضد الاصابه المفاجئة ببعض الفيروسات والجراثيم.
واللقاحات هذه عبارة عن فيروسات موهنة أو بكتريا موهنة تم شل القدرة المرضية لها ، وبالتالي يسهل إعطاءها لطفل حتى يتمكن جهازه المناعي من بناء أجسام مضادة لبعض الأمراض مثل الحصبة – السعال الديكي – الدفتيريا – الحصبة الألمانية – شلل الأطفال – النكاف .
ثالثا دور البكتريا في السلم بكتريا تحلل الديناميت:
استطاع العلماء الأمريكيون إنتاج نوع من البكتريا له القدرة على تحليل النيتروجليسرين "الديناميت" إلى ماء وغاز ثاني أكسيد الكربون. وهذا يعنى أنه بمساعدة هذه البكتريا يمكن تنظيف مستودعات وحاويات المواد لمتف جرة بتكلفة أقل ب 10- 100 مرة من الطرق التقليدية المتبعة حاليا. بكتريا تلتهم المتفجرات:نجح فريق من الباحثين، في جامعة برلين، في تطوير سلالة من البكتريا تتمثل موهبتها في التهام المتفجرات، وتعمل هذه البكتريا على تحليل مادتي (TNT) و(TND) المتفجريين من خلال تحطيم النيتروجين المركب الموجود في جزيء المادتين، ويتحول النيتروجين الناتج إلى مخصب طبيعي للتربة، وسيؤدي هذا النوع من البكتريا إلى إزالة 70% من بقايا مواد المتفجرات الملوثة للتربة.بكتريا تدمر المركّبات المعقدة:نجح فريق من الباحثين، في جامعة براونشيفنج، في إنتاج سلالة من البكتريا تعمل على تدمير الهيدروكربونات الأروماتية- البنزين والطولوين والزيلين - التي يعتمد عليها التركيب الكيماوى لكل المواد المتفجرة. وتتم تغذية هذه البكتريا في التربة على شبكة من الأنابيب داخل التربة طوال فترة عملها. ويقول الباحثون إن هذه الطريقة قادرة على إزالة 69% من التلوث العسكري الحالي.نحلة للكشف عن القنابل: نجح فريق من الباحثين في معمل أبحاث "ناشيونال باسيفيك نورثويست "التابع لوكالة الطاقة الأمريكية في إنتاج نوع من النحل المهندس وراثيا يمكن تزويده بلاقطات صغيرة للكشف عن الألغام والقنابل والقذائف التي لم تنفجر بعد، مستغلين قدرة النحل على جذب الغبار وأي مسحوق أثناء طيرانه، حيث يقومون بمتابعة طيران هذا النحل المزود باللاقطات أثناء تجواله لجمع الرحيق من الأزهار وبعد عودته إلى الخلية يقومون بتسجيل وجود أي أثر للمتفجرات من خلال جهاز حديث تم تصنيعه في معامل أبحاث نيومكسيكو الوطنية.نباتات المتفجرات:كشفت الأبحاث التي أجرتها مجموعة خبراء في الولايات المتحدة عن أنه بوسع النباتات أن تقلل من خطر النيتروجليسرين وثالث نترات الطولوين TNT ، دون مساعدة من الكائنات العضوية الدقيقة، مثل البكتريا والفطريات. ومن الخطورة بمكان، في الوقت الحاضر، استصلاح مواقع الذخيرة القديمة من أجل تشييد مبانٍ فوقها، ولكن ذلك قابل للتغيير إذا ما استخدمت النباتات الرخيصة في استخلاص أو نزع المتفجرات من التربة والماء بتحليلها وتفكيكها. فقد أوضح جو هيوز وزملاؤه في كلية هندسة جورج براون التابعة لجامعة رايس فى هيوستن أن نباتات جار النهر تستطيع امتصاص مادة TNT والتقليل من شأنها ولم يعثر على TNT في أنسجتها دليلا على قدرتها على تأييض (تمثل) مادة TNT. وقد أوضح الفريق أن النباتات تعالج مادةTNT ومنتجاتها المختلفة في حجيرات خلوية تدعى حويصلات حيث تتحلل هناك قبل أن تفرز، وذلك مماثل للطريقة التي تفرز بها أكبادنا السموم. ويعتقد هيوز أنه في خلال عشرة أيام يمكن استخدام النباتات بطريقة اعتيادية لتنظيف مستودعات الذخيرة الملوثة.
وقد أوضح (جريجورى بان) وزملاؤه من جامعة ميريلاند في مقاطعة بالتيمور أن خلايا نبات بنجر السكر وعصارته تستطيع أن تمتص المادة المتفجرة وأن تقلل من شأنها. ويقوم مركز الجيش البيئي في ميريلاند بمحاولات للارتقاء بنظام أعشاب البرك للقيام بأعمال تنظيف رئيسية وذلك عن طريق عزل ونقل الجينات المسئولة عن هذه الصفات إلى نباتات سهلة النمو في الظروف المحيطة بمستودعات الذخيرة.الهندسة الوراثية وبحيرات البترول عقب حرب الخليج الثانية التلوث بالبترول يعد من الظواهر الحديثة نتيجة الاعتماد عليه كأحد المصادر الحيوية للطاقة، والمتأمل للكثير من الأماكن المطلة على البحار مثل المدن الساحلية يجده على رمال الشاطيء في صورة مخلفات أو بقع سوداء فوق مياه البحار والمحيطات، مما يسبب الكثير من الأضرار لرواد هذه الشواطيء ومختلف الكائنات البحرية.ومن الآثار الخطيرة لتلوث المياه بزيت البترول أن تعمل بقعة الزيت البترولية كمذيب لبعض المواد التي تلقى في البحار مثل المبيدات الحشرية والمنظفات وغيرها، حيث يؤدي ذلك إلى زيادة تركيز هذه المواد في المنطقة الموجود بها بقعة الزيت وبالتالي زيادة التلوث. كما تؤدى المكونات الثقيلة من زيت البترول إلى تكوين كتل متفاوتة الحجم سوداء اللون تعرف بالكرات القارية التي تحملها الأمواج وتيارات المياه وتلقيها على شواطيء البحار مسببة لها التلوث والضرر، والبعض الآخر تتحول بمضي الزمن إلى رواسب ثقيلة تهبط إلى قاع البحار والمحيطات. والأخطر من ذلك هو وصول هذه الكرات إلى الكائنات البحرية كالأسماك حيث تتراكم في أنسجتها وبالتالي تتسبب في الكثير من الأضرار الصحية لمن يتناولها.
ومن الأضرار الخطيرة المصاحبة لتلوث المياه بزيت البترول، حدوث بعض التفاعلات الكيميائية الضوئية لطبقات الزيت الطافية بفعل أشعة الشمس وأكسجين الهواء مما يؤدى إلى مركبات كيميائية مختلفة في تركيبها وخواصها، بعضها سام وله القابلية للذوبان في الماء وبالتالي تؤدى إلى الكثير من الأضرار للبيئة البحرية القريبة من هذه البقع الزيتية وتسبب في قتل الكثير من الكائنات البحرية كالأسماك وغيرها.لقد استطاعت تقنية الجينات عزل وتنقية وتعديل بعض أنواع من البكتريا التي تعيش في مخلفات وشحوم البترول ومعدة الحيتان للاستفادة من قدرتها على التهام وتحليل جزيئات المركّبات المعقدة في البترول الخام وتحويلها إلى مواد كبريتية يمكن استخدامها كغذاء للأسماك والحيوانات البحرية وهو ما يعني تحقيق هدف آخر هو القضاء على بقع التلوث البترولى في صورته الخام.وتتم عملية التخلص من البقع الزيتية بواسطة هذا النوع من البكتريا عن طريق استخدام المنظفات الصناعية أولاً، حيث تكوِّن مع طبقة الزيت مستحلبا على درجة عالية من الثبات ينتشر تدريجيا في مياه البحر، فيتم بذلك تخفيف تركيز الزيت حيث تستطيع البكتريا أن تقوم بتحليل المخلفات البترولية وبالتالي تختفي بقعة الزيت في مدة زمنية قصيرة، وقد استخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع. كما يوجد بعض الدراسات والأبحاث للاستفادة من القدرة على عمل طفرات من هذه البكتريا التي تهاجم الكبريت دون مهاجمة المكونات الأخرى من الزيت الخام للبترول مما يؤدى إلى رفع سعر البترول الخالي من الكبريت الذي يتحول مع آلة الاحتراق الداخلي إلى أكاسيد كبريتية تتحول
خامسا
العلماء يبتكرون بطارية جرثومية
كهرباء من السكر يقول العلماء إن تطوير بطاريات رخيصة محمولة من البكتريا التي تتغذى على السكر أصبح أمرا ممكنا الآن. واكتشف العلماء جرثومة جديدة في الرواسب البحرية تتمكن من تحويل السكر إلى كهرباء بكفاءة عالية أكثر من أي كائن حي معروف في السابق. ولأن السكر موجود بوفرة فإن البطارية التي تعتمد على هذه البكتريا يمكن أن تقدم كهرباء اقتصادية في الأماكن البعيدة. وفي الوقت الذي تبدوا فيه الفرص جيدة فإن الباحثين يقولون إن هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن يتم استغلالها تجاريا. عملية متعبة ومكلفة: وأوضح بحث سابق أنه من الممكن استخدام ميكروبات لتحويل المادة العضوية إلى الكهرباء لكن العملية متعبة ومكلفة. وشرح باحثون من جامعة ماساتشوسيتس في مقال نشرته دورية نيتشر العلمية الكيفية تتمكن بها بكتريا رودوفيراكس فيريريدوسينس من تحويل السكريات البسيطة الموجودة في الفاكهة إلى كهرباء. ويقول ديريك لفلي من الجامعة نفسها: "هناك اهتمام كبير بشأن خلايا الوقود الجرثومية بهدف تحويل السكر إلى كهرباء" ويضيف: "لكن في الماضي تمكنت هذه الخلايا من تحويل 10 بالمئة أو أقل من الالكترونات المتاحة." وتم اكتشاف بكتريا رودوفيراكس فيريريدوسينس في الرواسب البحرية في فيرجينيا. ويقول عنها الدكتور لفلي: "إنها فريدة من نوعها". وتتمكن هذه البكتريا من توليد الكهرباء بينما تتغذى على السكر البسيط مثل الجلوكوز (الشكل الرئيسي للسكر) والفركتوز (يوجد في الفاكهة) والسكروز (يوجد في سكر القصب والبنجر). وقال لفلي: "على الرغم من أن العملية الجديدة فعالة بشكل كبير لكنها بطيئة في الوقت ذاته ونحن لا نتحدث عن مزيد من الطاقة حيث أنها بالكاد ما تكفي لتشغيل آلة حاسبة". ويحتاج تشغيل مصباح كهربائي بطاقة 60 وات الى كوب من السكر. ويمكن استخدام البطاريات الجرثومية في البيئات التي يصعب فيها شحن البطاريات أو عندما تكون هذه العملية مكلفة. ومن امثلة الحالات المكلفة والتي يصعب فيها شحن البطاريات، مكبرات الصوت وأجهزة السونار التي تستخدمها وزارة الدفاع الامريكية تحت الماء. وبالنسبة لمن يعيش في المجتمعات الفقيرة والبعيدة فمن الممكن ان يستخدموا فضلات المزارع لتشغيل البطاريات
رابعا تكنولوجيا تستخدم الحرائق والميكروبات لاستخراج النفط
لندن – رويترز:
يمكن لميكروبات وحرائق تحت الارض وذبذبات صوتية ان تساعد في استخراج النفط... يقول مهندسون متخصصون ان هذه الخيارات تأتي ضمن مجموعة من التكنولوجيات التي قد تساعد في استخراج المزيد من النفط من احتياطيات تم تطويرها بالفعل. وهذه التكنولوجيا ليست جديدة لكن بات يعتد بها بدرجة اكبر مع التهافت على زيادة المعروض في سوق النفط. وفي حين تتطلع شركات النفط لزيادة فهمها للتكوين الجيولوجي للمكامن النفطية وتضخ كميات كبيرة من الغاز في الحقول لدفع الخام، بدأ الاكاديميون في قطع خطوة الى الامام باقتراح اشعال النار في الزيوت الاعلى كثافة لدفعها للتدقق وادخال بكتريا مفيدة لتسهيل تدفق النفط. ويقول ديفيد هيوز المهندس في شرطة ريزرفوار مانجمنت ليمتد في اسكتلندا ان شركات النفط حسنت متوسط معاملات الاستخراج من احتياطيات بحر الشمال بنحو خمس نقاط مئوية خلال ما بين عشر سنوات و15 سنة مضت الى نحو 47 بالمئة من النفط الموجود بالحقول عن طريق تطوير اساليب الحفر الافقي. واضاف انه ربما يمكن زيادة معاملات الاستخراج بنسبة خمسة بالمئة اخرى عن طريق مشروعات تحسين استخراج النفط باستخدام بيانات سيزمية اخذت على فترات متباينة لفهم كيفية نضوب النفط في المكامن الارضية وبالتالي توجيه عمليات حقن الآبار. ويقول الباحثون في شركة بي بي النفطية البريطانية ان هذه البيانات السيزمية التي يطلق عليها (رباعية الابعاد) وفرت للشركة نحو مئة مليون برميل اضافية من النفط القابل للاستخراج اساسا في بحر الشمال بعائدات تفوق تكاليف اساليب الاستخراج. لكن حتى هذه التكنولوجيات المعتمدة على الكمبيوتر تجاهد لزيادة معاملات الاستخراج عن 50 بالمئة. ويقول هيوز: "ان هذا يعني اننا مازلنا نترك نصف النفط تحت الارض عندما نترك حقل". وزيادة معدلات استخراج النفط عن هذا المستوى يتطلب ابتكارات اكثر جذرية. وتتركز هذه الاساليب على عمليات داخل المكامن تتمثل في حقن الغازات او استخدام الكيمياوية او تسخين النفط او هزه بذبذبات الصوت او اطلاق بكتريا اكله للنفط. ويمكن لمثل هذه التكنولوجيا كذلك المساعدة في تطوير مخزونات كان يعتقد من قبل انها غير قابلة للاستخراج.
ثانيا
دور بكتريا التربة
محاصيل المقاومة للجلايفوسات:
تقوم مبيدات الحشائش ( الجلايفوسات) بقتل النباتات عن طريق إعاقتها لإنزيم EPSPS الذى يدخل فى تخليق المركبات الحيوية للأحماض الأمينية العطرية والفيتامينات والعديد من المواد الأيضية الثانوية فى النبات. وهناك عدة طرق تجعل المحاصيل معدلة بحيث يمكنها مقاومة الجلايفوسات ومنها إستراتيجية إدخال ودمج جين بكتريا التربة التى تنتج شكل من إنزيم EPSPS المقاوم للجلايفوسات. والإستراتيجية الأخرى هى دمج جين مختلف لبكتريا التربة التى تنتج إنزيم يخفض من تأثير الجلايفوسات.
ثانيا: المحاصيل المقاومة للجلوفوسينات.
تحتوى مبيدات الحشائش ( الجلوفوسينات) على المكون النشط فوسفينوثريسين Phosphinothricin الذى يقتل النباتات وذلك بإعاقة الإنزيم المسؤل عن عملية تمثيل النيتروجين وإزالة سمية الأمونيا وهىالمنتج الثانوى لعملية التمثيل الغذائى فى النبات. وتلك المحاصيل المعدلة والمقاومة للجلوفوسينات تحتوى على جين بكتيرى ينتج إنزيم يعمل على التخلص من سمية الفوسفونوثريسين Phosphonothricin كما يمنعه من التسبب فى حدوث أى ضرر للنبات.
أما عن الطرق الأخرى التى يتم بها التعديل الوراثى للمحاصيل كى تتحمل التعرض لمبيدات الحشائش فتتضمن ما يلى:
1. إنتاج بروتين جديد يزيل سمية مبيدات الحشائش.
2. تعديل البروتين المستهدف لمبيدات الحشائش بحيث لا يتأثر بتلك المبيدات .
3. إنتاج عوائق أو حواجز طبيعية فيزيقية أو فسيولوجية تمنع دخول مبيدات الحشائش إلى النبات. وتعتبر الطرق الأولى والثانية هى الأكثر شيوعاً التى يستخدمها العلماء لإنتاج محاصيل مقاومة لمبيدات الحشائش.
مزايا المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش :
1. المقاومة الفائقة للحشائش والحصول على أعلى غلة للمحصول.
2. إمكانية مقاومة الحشائش بعد نمو النباتات.
3. خفض عدد مرات الرش بالمبيدات فى الموسم الزراعى.
4. خفض إستخدام الوقود نظراً لخفض عدد مرات الرش.
5. إستخدام مركبات أقل سمية وغير نشطة فى التربة.
6. إمكانية إستخدام طرق ( عدم حرث التربة) أو (تقليل الحرث)، والتى تعود بالفائدة على مكونات التربة والكائنات الحية الموجودة بها ( 2000,Felsot ).
وفى دراسة أجراها (إتحاد فول الصويا الأمريكى ASA) بالنسبة للحرث المتكرر لمزارع فول الصويا أوضحت أن عدد كبير من تلك المزارع إستخدمت طرق ( عدم حرث التربة ) أو (تقليل عملية الحرث) وذلك بعد زراعة أصناف فول الصويا المقاوم لمبيدات الحشائش. وقد وفرت تلك العملية البسيطة لمقاومة الحشائش حوالى 234 مليون جالون من الوقود بالإضافة إلى أن 247 مليون طن من سطح التربة بقيت على حالها دون أن تتأثر بعوامل التعرية.
الجوانب الآمنة لتكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش :
السمية ومسببات الحساسية:
أقرت الهيئات الحكومية المختصة فى عدة دول أن المحاصيل التى تحتوى على بروتين مقاوم لمبيدات الحشائش لا تمثل أى خطر على الصحة والبيئة وذلك عند مقارنتها بمثليتها من المحاصيل التقليدية. وقد قامت بعض المنظمات الدولية ذات الصلة بإصدار دليل يتضمن قواعد إرشادية تستخدم فى تقييم البروتين الذى يتم إدخاله فى المحاصيل لمعرفة مدى علاقته بالسمية والحساسية. وجدير بالذكر أن هذا البروتين يؤخذ من مصادر موثوق فى أنها لاتسبب حساسية أو سمية، كما أنه لايتشابه مع السموم أومسببات الحساسية ووظائفه معروفة ومفهومة.
تأثير البروتين على النباتات:
إن تعبير البروتين الجديد داخل النباتات لا يسبب أى ضرر لنموها ولا يؤدى إلى ضعف كفاءة زراعتها عند مقارنتها بالمحاصيل الأصلية (الأبوين) ولا يحدث أى تغيير فى التمثيل الغذائى للنبات فيماعدا التعبير الناتج عن الإنزيم المضاف الخاص بمقاومة مبيدات الحشائش أو إجراء تعديل فى الإنزيم الموجود فى النبات.
الإستمرارية والتعدى للمحاصيل:
هناك أمر هام يتعلق بالبيئة ويترتبط بالمحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش وهو إحتمال تكوين حشائش جديدة قد تنتج من خلال التهجين مع الأصناف البرية لتلك المحاصيل، وقد تم تقييم هذا الإحتمال قبل عملية إدخال البروتين إلى المحاصيل كما يتم مراقبتها بعد زراعتها. وقد أوضحت الأدلة العلمية الحالية أنه فى حالة عدم إستخدام مبيدات الحشائش فإن المحاصيل المعدلة وراثياً المقاومة لمبيدات الحشائش لا تتعدى على الحقول الزراعية أو البيئة الطبيعية عند مقارنتها بمثيلتها من المحاصيل التقليدية (Dale et al.,2002). وقد أظهرت المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش المتواجدة حاليا فى الأسواق أدلة ضعيفة عن الإستمرارية والتعدى.
2المقاومة الحيوية لمرض عفن جذور اليوسفي باستخدام بكتريا باسلس ميجاتيرم تم
الحصول علي العديد من عزلات فطري فيوزاريوم اوكسيسبورم . وبوتريوديبلوديا ثيوبرومي دون غيرها من جذور أشجار اليوسفي المصابة بمرض عفن الجذور من محافظة الجيزة . كان الفطر الأول هو الأكثر سيادة بتكرار بلغ (95%) بينما كان الفطر الاخر(5%) فقط . كان لجميع العزلات المختبرة القدرة على احداث مرض عفن الجذور على نباتات اليوسفى (الصنف بلدى) الصغيرة بدرجات متفاوتة وكانت عزلة الفطر بوتريوديبلوديا هى الاقل قدرة على ذلك .
وجد أن عزلة البكتريا باسيلس ميجاتيريم ذات قدرة تضاديه لعزله الفطر فيوزاريوم اوكسيسبورم حيث ثبطت النمو الطولى بنسيه(62%) واحدثت العديد من التغيرات بالهيفات مثل الانتفاخات وتشوه الحوامل وغياب التفريع والجراثيم الكونيديه.
كان لاستخدام البكتريا باسيلس ميجاتيريم + المبيدات الفطريه (20 جم فيتافكس/كابتان + 20 جم توبسين70%) اعظم الأثر فى خفض نسبه الاصابه وشدة مرض عفن الجذور على أشجار اليوسفى بمحافظة الجيزة وخفض كثافه لقاح الفطر فيوزاريوم حول جذور الأشجار المعامله دون غيرها من المعاملات الفرديه للبكتريا والمبيدات.
لذا يمثل استخدام البكتريا باسيلس ميجاتيريم أحد العوامل الحيويه التى تلعب دورا فعالا فى الحد من المرض وخفض استخدام المبيدات لمقاومة مرض عفن الجذور في اليوسفي فى اطار المقاومة المتكامله.
3التسميد الحيوي
ماهيته .. أنواعه .. فوائده
كثر الحديث في الفترة الأخيرة عن المخصبات الحيوية وأهمية استخدامها لحماية البيئة والحفاظ على صحة الإنسان و الحيوان و العودة إلى ما يطلق عليه الزراعة الآمنة بعيدا عن استخدام الكيماويات والعمل على أنتاج أغذية خالية من الملوثات خاصة وأننا سوف نواجه رفضا عالميا لمنتجاتنا الزراعية إذا وجدت بها متبقيات كيماوية .
والآن .. ماذا نقصد بالمخصب الحيوي ؟
المخصب الحيوي هو كائن دقيق يمكنه أمداد النبات باحتياجاته الغذائية أو أنه : كل الإضافات ذات الأصل الحيوي (اللقاحات الميكروبية ( Microbial inoculantsالتي تقوم بإمداد النبات باحتياجاته من العناصر الغذائية فمثلا يمكن لهذه الكائنات أن :تفرز مواد مشجعه ومنشطه لنمو النبات كهرمانات مما ينعكس علي نمو المحصول فتحول العناصر من صورها غير الميسرة إلي صورة ميسرة
ساسا
دور البكتريا في صناعة الخل
لتوضيح طريقة صناعة خل التفاح لابد لنا بادئ الأمر أن نعرّف الخل . يعتبر الخل من الناحية الكيميائية محلولا مائيا لحامض الخليك ( الخل ) acetic acid الذي يحتوي خلاصة المواد و الألوان التي تنشأ من وجود جراثيم و بكتريا الخل . إن جوهر و روح الخل هو حامض الخليك الذي يعطي للخل طعما حامضا و يمنحه القدرة على التأثير كمادة لحفظ الطعام و مادة مضادة للإلتهابات .
حامض الخليك ( CH3COOH ) هو عبارة عن كحول مخمر ، و الصيغة الأساسية لنشوء الخل ، هي :
الكحول + الأوكسجين + حامض الخليك + ماء + طاقة و حرارة
ان جراثيم حامض الخليك القادمة من الهواء مسؤولة عن تحولات الصيغة الأساسية . تحتاج هذه الجراثيم إلى الأوكسجين و هي تتكاثر فوق سطح أي سائل يحتوي على الكحول مكونة طبقة ضبابية شفافة فوق سطح الخل يطلق عليه بإسم أم الخل .
و لأم الخل فوائد صحية ممتازة ، إن تناول ملعقة شاي واحدة منها تساعد على تخفيف أوجاع المفاصل المتآكلة كالركبتين مثلا ، و هي أيضا تقوي مناعة الجسم . فإذا وضعت أم الخل على مواضع الملتهبة و الأورام على بشرة و جلد الإنسان فإنها ستزيلها .
يمكننا أن نحضر أم الخل عندما نخلط كمية من خل التفاح الطبيعي مع نفس الكمية من عصير التفاح المخمر ( نبيذ التفاح ) و نضعها داخل وعاء مفتوح . وبعد أيام تتكون طبقة شفافية ضبابية فوق سطح المزيج يمكننا أخذ عينات منها باستعمال ملعقة خشبية .
يمكننا صناعة خل التفاح بسهولة ، و أهم عامل في نجاح صناعة الخل هو النظافة في كافة المراحل .
الأشياء التي نحتاجها لصناعة خل التفاح ، هي :
1 – خزان عريض ( برميل ، و عاء من الزجاج أو البلاستيك أو السيراميك ) ذو حجم 20 لترا أو 50 لترا مع سداد ( غطاء ، قبغ ) مثقوب يخترقه قمع فوقه غطاء يملأ ثلثيه بالماء لغرض صعود فقاعات غاز ثاني أوكسيد الكربون أثناء عملية تخمير عصير التفاح ، كما تشاهدون في الصور أعلاه . و في أسفل الخزان حنفية لملئ و تعبئة القناني النظيفة بخل التفاح .
2 - قطعة نظيفة و معقمة من قماش الكتان ذات ثقوب صغيرة جدا تسمح للأوكسجين النفاذ إلى داخل الخزان للإتحاد مع جراثيم و بكتريا حامض الخليك.
هناك عدة طرق لصناعة خل التفاح و أسهلها هي :
إما أن نشتري عصير التفاح الطازج من معمل لكبس و عصر التفاح ، الكمية التي نحتاجها أو
نقوم بشراء خمسة كيلوغرامات من التفاح الطازج و نغسلها جيدا ثم نقسم كل تفاحة إلى أربعة أقسام و نعصرها بالعصارة .
نضع عصير التفاح الطازج في داخل الخزان سعة 20 لترا و نضيف ماءا بنسبة 10 % من العصير . ثم نذوب مكعب واحد من خميرة الخبز بنصف كأس ماء و نضيفها إلى عصير التفاح . و بعد ذلك نسد و نحكم غطاء الخزان ، ثم نضيف ماءا إلى إرتفاع ثلثي القمع و نثبته داخل الغطاء ( لاحظ الصور أعلاه ) ، بحيث لا نسمح للأوكسجين أن ينفذ إلى داخل الخزان . و بعد أيام معدودة سنشاهد و نسمع تدفق فقاعات غاز ثاني أوكسيد الكربون إلى الخارج مثلما كنا تنسمع في المقاهي أصوات فقاعات النرجيلة أثناء التدخين .
يجب أن يوضع الخزان في مكان دافئ يمكن تهويته و درجة حرارته تتراوح ما بين 10 غلى 28 درجة مئوية .
بعد حوالي أربعة أسابيع يتحول عصير التفاح إلى نبيذ التفاح و الدليل على ذلك عدم صعود فقاعات ثاني أوكسيد الكربون . نرفع الغطاء و القمع ثم نضيف إلى نبيذ التفاخ نصف قنينة خل التفاح و إذابة خميرة خبز و إضافتها أيضا . ثم نغطي الخزان بقطعة قماش الكتان النظيفة المثقبة ربطا جيدا .
ثم نترك الخزان دون تحريكه لمدة ستة إلى ثمانية أسابيع . و في غضون هذه الفترة تنبعث روائح كريهة تشبه التربنتين أو روائح الأصباغ التي سرعان ما تزول عندما تتكون أم الخل ، و هي طبقة شفافية ضبابية تشبه الجلد . لا يجوز تحريك الخزان لكيلا تغوص أم الخل إلى قعر الخزان و لكي تكتمل عملية صنع خل التفاح .
و بعد مرور ستة إلى ثمانية أسابيع يمكننا التأكد من إتمام صناعة الخل و ذلك بفتح الحنفية في أسفل الخزان برفق و شرب الخل .
بعد التأكد من إنتهاء صناعة خل التفاح نحتفظ بطبقة أم الخل الشفافية الضبابية مع كمية قليلة من الخل في وعاء آخر لغرض إستعمالها في المرة القادمة .
ارجو ان ينال رضاكم
هذه هدية مني انا نبيل نانو الفيزيائي لكل اعضا منتدى الاحياء..
:(32)::(32)::(32)::(32)::(88):
موضوع البحث بعض الاتجاهات الحديثة في مجال البكتريا التطبيقية
رقم المجموعة المجموعة الثالثة
اسماء الطالبات
1-نادية محمد محمد حسن الابيض
2-ريهام سعيد محمد عبد الله
3-زينب عدلي السيد
4-مني سيد
5-صفاء رجب محمد
6-هند محمد محمد
الافكار الرئيسية في البحث
1-تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
2-البكتريا والتربة
3-دور البكتريا في السلم
4-البكتريا وصناعة الخل
5-بكتريا تحول السكر الي كهرباء
تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
أولا بكتريا الجمال والرشاقة0الزبادي
- أوضحت دراسة فرنسية جديدة أن الشخص الذي يتناول كل عام 20 كيلو جراماً من الزبادي يتناول في نفس الوقت 20 مليار نوع من البكتريا، حسب جريدة عمان اليوم. ويعرف أن معظم البكتيريا الموجودة في الزبادي من الأنواع المفيدة للجسم.وينفي البروفيسور الفرنسي هيرفيه تيس الباحث في المعهد القومي الفرنسي للأبحاث الزراعية أن يكون لبكتريا الزبادي أية أضرار واصفا جميع انواع البكتريا الموجودة في الزبادي بانها بكتريا الجمال والرشاقة.
اكد البروفيسور الفرنسي ان الزبادي كله فوائد فهو يجمع بين المياه والمواد الدسمة والبروتين والكالسيوم.
ورغم اتفاق الباحثين على فوائد الزبادي إلا انه لم يتم بعد التأكد من صحة ما تروج له بعض الشركات الكبرى المتخصصة في صناعة الزبادي عن فوائد انواع الزبادي الجديدة مثل الزبادي المضاد للإرهاق والزبادي المخفض لنسبة الكوليسترول في الدم والزبادي الذي يقي من الإصابة بسرطان القولون او الزبادي الذي يقي من الإصابة بأمراض القلب والشرايين.
وجميع الآراء تتفق على أن أول من صنع الزبادي هم رعاة الغنم البدو في الاناضول في القرن التاسع الميلادي بهدف الاحتفاظ باللبن صالحا للاستخدام لفترات طويلة.
ثانيا بكتريا معدلة وراثيا لتوصيل العقاقير الطبية
-: نجح العلماء فى تذليل العقبة التقليدية أمام فاعلية المضادات الحيوية، والمتمثلة في ضعف أثرها مع تكرار الاستعمال لظهور سلالات جديدة من البكتيريا لديها القدرة على مقاومة تلك المضادات الحيوية.
وبدأ العلماء فى إنتاج بكتريا صناعية يمكنها إفراز مواد كيميائية أثبتت أنها يمكن أن تعمل كعقاقير طبية فعالة.
وعلى مدار السنوات الماضية تطورت البكتريا لتقاوم المضادات الحيوية ، مما زاد من نسبة الأمراض المقاومة للعقاقير الطبية وبالتالي ارتفاع نسبة الوفيات.
ولكى تأتى المضادات الحيوية بالنتيجة المرجوة، كان العلماء يركزون على تعطيل الدفاع الكيميائى للفطريات والبكتريا، ولكن البكتريا كان تكتسب مقاومة وتصبح أشرس مما كانت، وعلى هذا فقد اتجه الباحثون أيضا إلى البكتريا المعدلة وراثيا لتوصيل المواد الكيميائية مباشرة ، ومع أن هذا الطريقة قد أتت بنتائج مرضية لدى تجربتها على الحيوانات المعملية ، إلا أنها لم تستخدم بعد فى التصدى للأمراض البشرية المعدية.
ثالثا العلماء يطورون بكتريا رقمية لتحقيق التقدم في أبحاث الطب الحيوي
استطاع باحثون في جامعة شيكاغو ومعمل ارجنون القومي عن طريق إنتاج محاكاة بالكمبيوتر، دراسة العلاقة بين التقلبات الكيميائية الحيوية ضمن نطاق الخلية الواحدة وسلوك الخلية عند تفاعلها مع الخلايا الأخرى وبيئتها.
ويمكن استخدام المحاكاة التي يطلق عليها AgentCell أو الخلية العميلة في تطبيقات عديدة في أبحاث السرطان وتطوير الأدوية ومكافحة الارهاب البيولوجي. وتقتصر أنواع المحاكاة الأخرى للأنظمة البيولوجية على المستوى الجزيئي، مستوى الخلية الوحيدة او مستوى أعداد البكتريا.
ويمكن ل AgentCell ان تقوم بالتزامن بمحاكاة النشاط على كافة المستويات الثلاثة، وهو شيء يعتقد الباحثون أنه لا يمكن لأي برنامج كمبيوتر آخر أن يقوم به.
وقال ثيري ايموينت، عالم أبحاث في معمل فيليب كلوزيل بجامعة شيكاغو (من خلال AgentCell يمكننا محاكاة سلوك المجموعة الكاملة للخلايا عند شعورها ببيئتها والاستجابة للمؤثرات والتحرك في العالم الثلاثي الأبعاد)
وقد تأكد ايمونيت وزملاؤه من دقة AgentCell في التجارب البيولوجية، ف AgentCell تمكن العلماء الآن من القيام على نحو سريع بتجارب الاختبار على الكمبيوتر مما يوفر وقتهم الثمين للعمل في وقت لاحق.
ومما يذكر ان ايمونيت هو المؤلف الرئيسي لبحث أعلن عن تطور AgentCell تم نشره مؤخراً.
وسوف يتم استخدام AgentCell لتحقيق الهدف الرئيسي في بيولوجية الخلية الواحدة اليوم وهو : توثيق الصلة بين التقلبات الكيميائية الحيوية الداخلية والسلوك الخلوي.
ويقول امونيت (هناك اعتقاد ان هذه التقلبات سوف يتم إظهارها في سلوك الخلية الذي تم إظهاره تجريبياً بواسطة جون سوديش ودانيل كوشلاند في 1976، وقد تكشف أيضا عن سبب تصرف الخلايا أحيانا مثل الأفراد أحيانا كجزء من المجتمع.
وقد تم تصنيع AgentCell من خلال برنامج كمبيوتر، قام الباحثون بتطويره لمحاكاة أسواق الأسهم والسلوك الاجتماعي والحروب.
وقد بدأ معمل كلوزيل تعاونه مع الباحثين بعد اقتراح من روبرت روزنر، مدير ارجون، وويليام راثر بروفيسور علم الفلك وفيزياء النجوم بجامعة شيكاغو.
وقبل الانتقال إلي معمل كلوزيل، عمل ايمونيت مع روزنر لتطوير المحاكاة لفهم كيف تقوم الشمس بعكس مجالها المغنطيسي كل 11 سنة.
وكل خلية رقمية في AgentCell هي خلية تخيلية لبكتريا Escherichia coli وهي بكتريا وحيدة الخلية، مجهزة بالمكونات التخيلية اللازمة للبحث عن الطعام.
وتحتوي هذه الخلايا البكتيرية الرقمية على النظام الخاص بها الذي يقوم بإرسال الاشارات الكيميائية الحيوية المسؤولة عن الحركة الخلوية. كما انها تحتوي ايضا على زوائد تستخدمها الخلايا للدفع والمحركات التي تقوم بدفعها.
وقد قام ايمونيت وزملاؤه بتصميم نظام البكتريا الرقمية على هيئة نماذج بحيث يتم وضع المكونات الإضافية فيما بعد.
ويقول ايمونيت ان النموذج الحالي بسيط للغاية، وان الشيء الوحيد الأساسي الذي تحتوي عليه هذه الخلايا هو النظام الحسي.
ويمكن أيضا إضافة مكونات إضافية تحاكي العمليات الحيوية الأخرى مثل الانشطار الخلوي. ويتوفر هذا البرنامج للأعضاء الآخرين في المجتمع البحثي.
ويقول ايمونيت إن هناك أمل أن يقوم آخرون بتعديل الشفرة او إضافة قدرات جديدة. وسوف يتم توفير الشفرة قريبا لتنزيلها من على موقع الإنترنت www.agentcell. org وقد أظهرت AgentCell فوائد لمعمل كلوزيل، بالرغم من شكلها البسيط الحالي. وقد اكتشف ايموينت أن هناك نوعا واحدا من البروتين يقوم بالتحكم في حساسية نظام الإشارات الحيوية في البكتريا مما يساعدها على البحث عن الطعام.
وقال ايمونيت انه عند تغير مستوى البروتين، سوف يعمل ذلك على تغيير حساسية الخلية.
واحيانا، يكون القيام بالتجربة الفعلية غير مرغوب فيه. فالإعداد للهجوم البيولوجي يعتبر مثالاً واحداً.
فيمكنك فعلا محاولة محاكاة التجارب الخطرة، اذا قمت بخلط نوع ممرض مع نوع صديق، لترى أي منهما سوف يفوز وبأي سرعة.
رابعا البكتريا والمضادات الحيوية
بكتريا ام ار اس ايه هي اختصار لاي بكتريا مقاومة للمضادات التقليدية
أشار بحث إلى أن دراسة البكتيريا في التربة قد يقدم معلومات هامة بشأن فهم كيفية قيام البكتريا العنيدة بتطوير مقاومة للمضادات الحيوية.
واختبر علماء كنديون 480 نوعا من بكتريا التربة ليكتشفوا أن كل واحدة منها لديها نوعا من المقاومة للأصناف الرئيسة من المضادات الحيوية.
وتشير هذه النتائج، التي نشرت في دورية العلوم، إلى أن البكتريا لديها مهارات منذ القدم على التخفي عن عدوها وإفشاله.
وقد توضح هذه النتائج أيضا كيفية تطوير المقاومة بشكل سريع للعقاقير الجديدة.
المعروف أن هناك مخاوف متزايدة من البكتريا العنيدة المقاومة للادوية، مثل بكتريا إم آر إس إيه المسببة للعدوى والتي تسبب خطورة في أماكن مثل المستشفيات، والتي لم يعد الاطباء قادرين على القضاء عليها بالمضادات الحيوية التقليدية.
ويتلقى الأطباء تحذيرات من الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية حيث يبدو أن للبكتريا قدرة مذهلة على تحييد تأثيرها.
وقال كبير الباحثين البروفسور جيري رايت، من جامعة ماكماستر في أونتاريو، إن عمل فريقه يمكن أن يسهم في فهم أفضل لكيفية تطوير البكتريا لمقاومتها، وبالتالي المساعدة في تطوير عقاقير جديدة أكثر فعالية.
وركز الباحثون على سلالات من بكتريا التربة تدعى أكتينومايستيز، التي تستخدم في إنتاج حوالي ثلثي جميع المضادات الحيوية المعروفة.
وأجرى الباحثون اختبارات على مقاومة البكتريا لـ 21 نوعا من المضادات الحيوية شائعة الاستخدام، وحللوا تركيبتها الجينية في محاولة لتحديد طبيعة المقاومة التي تبديها.
وتوصل العلماء إلى أن كل سلالة تقاوم سبعة أو ثمانية مضادات حيوية في المتوسط، بينما وجدوا أن هناك سلالتين قاومتا 15 نوعا من أصل 21 من المضادات الحيوية.
واكتشف العلماء أن المقاومة التي تبديها بكتريا التربة لواحد من أكثر أنواع المضادات الحيوية استخداما وهو الفانكومايسن تتطابق مع تلك التي وجدت في البكتريا المسببة للامراض في المستشفيات.
كما وجد العلماء مقاومة من جانب البكتريا العنيدة لنوع جديد من المضادات الحيوية يدعى تليثرومايسين والذي لم يسمح باستخدامه سوى عام 2004.
وقال البروفسور رايت "إن العلاقة بين المقاومة التي تنتجها البكتريا في المعمل وتلك التي تطورها في التربة لعقار فانكومايسن توضح أهمية دراسة مقاومة البكتريا في التربة بهدف إمكانية التنبؤ بمستقبل مقاومتها داخل المعمل وبشكل منطقي.
وأضاف "يشير ذلك إلى أن التربة تمثل مصدرا غير مدرك لتطوير المقاومة والتي تحمل إمكانية الوصول إلى المعامل".
وقال د. باجيراث سين، المدير العلمي لمعاهد أبحاث الصحة للمناعة والعدوى الكندية ، إن "اكتشاف د. رايت يشير إلى حقيقة أنه في الطبيعة، تعيش بكتريا في التربة في بيئة عدائية للغاية".
وتابع بقوله "وهي تواجه ذلك بتطوير مقاومة للمضادات الحيوية التي تنتجها أنواع البكتريا الاخرى في التربة".
وقال د. آلان جونسون، الخبير في مجال مقاومة المضادات الحيوية بهيئة الوقاية الصحية، إن الدراسة تبرز أهمية دراسة بكتريا التربة للتوصل إلى مفاتيح حول كيفية تطوير البكتريا للمقاومة ضد المضادات الحيوية.
خامسا كينيا تنتج بكتريا لمكافحة البعوض
مرضى بالملاريا بأحد مستشفيات كينيا (رويترز-أرشيف)
قالت هيئة أبحاث دولية أمس إن كينيا تخطط لافتتاح أول مصنع مخصص لإنتاج المبيدات البكتيرية للمساعدة في مكافحة مرض الملاريا الذي يعتبر أكبر أسباب الوفيات في القارة الأفريقية.
وقال المركز الدولي لفسيولوجيا الحشرات والبيئة إن المصنع الذي يكلف 1.5 مليون دولار سيبدأ العمل فيه في غضون ستة أسابيع. وسيقوم المصنع بإنتاج ما بين سبعة وثمانية أطنان سنويا من نوع من البكتريا العضوية. وسيتم توزيع البكتريا على أكثر التجمعات إصابة بالمرض في المناطق الساحلية والتلال الغربية من البلاد.
وكان هذا المبيد الذي يمكن رشه على الماء والمزروعات ليفتك بالبعوض المسبب للملاريا متاحا منذ 20 عاما إلا أنه لم يكن يستخدم على نطاق واسع في أفريقيا بسبب ارتفاع تكلفته.
وسيقلص إنتاج هذه البكتريا في كينيا من تكلفتها إلى الثلث. وقال جو تشونغلي سفير الصين لدى كينيا إن كينيا ستنفق نحو 40 ألف دولار سنويا لاستيراد البكتريا من الصين لاستخدامها في مجال المكافحة الحيوية لآفات الحاصلات البستانية.
ويقتل المرض نحو 3000 طفل يوميا ويكلف القارة الأفريقية نحو 12 مليار دولار سنويا.
سادسا بكتريا تحمي الأطفال من الإصابة بالإيدز
اكتشف العلماء في الولايات المتحدة نوعاً من البكتريا غير الضارة في فم الإنسان بمقدورها حماية الإنسان من الإصابة بفيروس الإيدز، إذ يذهب أحد الأبحاث التي أجريت في جامعة "إلينوي" في شيكاغو إلى أن بكتريا "اللاكتوباسيلاس" يمكن أن تقدم أسلوبا جديدا للحيلولة دون انتقال عدوى الإيدز وبالأخص بين الأمهات الحاملات للمرض وأطفالهن الرضع أثناء فترة الرضاعة، فقد أوضحت الدراسة التي أشرف عليها "لين تاو" أن هناك ستة أنواع من بكتريا "اللاكتوباسيلاس" تقوم بإنتاج البروتينات التي تغلف بالغلاف السكري المميز الذي يحيط بالفيروس.
وهذا الغلاف يخفي الفيروس حتى لا يدمره النظام المناعي في الجسم غير أن هذه البكتريا يمكنها التعرف على هذه الطبقة السكرية والقيام بدور خلايا مناعية بديلة بحيث تبطل مفعول الفيروس. الجدير بالذكر انه في الوقت الحالي يصاب مايقرب من ثمانمئة ألف طفل كل عام بفيروس الإيدز عن طريق الرضاعة
تاسعا تابع تطبيقات البكتريا في المجال الطبي
الاكتشاف الجديد يمثل ثورة في علاج السرطان
اكتشاف بكتريا قادرة على قتل الخلايا السرطانية
العلماء اكتشفوا ان مادة «اينيدين»، وهي سموم طبيعية تنتجها بعض انواع البكتريا، شديدة الفعالية في تدمير السرطان.
واشنطن - ذكرت مجلة "ساينس" في عددها الذي يصدر الجمعة ان العلماء اكتشفوا جينات بكتريا موجودة في التربة بوفرة قادرة على قتل الخلايا السرطانية.
وقال معد الدراسة جون ثورسون من جامعة ويسكونسين ان "الجزيئة التي تنتجها الجينات قوية جدا ويجب توجيهها الى هدف محتمل"، موضحا ان "جزيئة او جزيئتين تكفي لقتل الخلايا السرطانية".
واكد "انها مختلفة عن معظم العناصر التي تكافح السرطان المتوفرة حاليا".
وتأتي هذه العناصر من انتاج مادة كيميائية يطلق عليها اسم "اينيدين" وهي سموم طبيعية تنتجها بعض انواع البكتريا. لكن البنية الكيميائية المعقدة لهذه السموم تؤدي الى صعوبة في انتاجها.
ويعني اكتشاف الجينات المسؤولة عن انتاج هذه المواد السماح بانتاج "الاينيدين"، الذي يعتقد انه اكثر فاعلية بآلاف المرات من معظم ادوية معالجة السرطان حاليا، بكميات كافية، وتغيير مواصفاتها لجعل جزيئاتها اسهل للاستخدام في اغراض العلاج.
وقال الطبيب بين شين "لقد عثرنا على المادة الاولية الجينية لانتاج هذه المركبات".
ويعمل الباحثون حاليا على نوعين من البكتريا التي عثر عليها في التربة في اميركا الشمالية والصين، وتتسم بالمواصفات الجينية نفسها.
الحادي عشر بكتريا تعالج امراض مختلفة
القاهرة - محيط : نجح باحثون مصريون في عزل 100 سلالة
والجبن الرآسي وغيرها تم تربيتها علي مخلفات صناعة الجبن المدعم بمستخلص فول الصويا وانتاجها في صورة سهلة في التداول . وأوضح أحد الباحثين أن هذه البكتريا لها فوائد صحية عديدة منها ما يقلل الكوليسترول والحد من الامراض السرطانية ومنها من له القدرة علي وقف نشاط البكتريا المحرضة ومقاومتها للحموضة العالية وغيرها
الحادي عشر الحموضه والحرقان بالمعده ؟؟
كثير منا يعاني من الحموضه الزائده في المعده فتسبب آلاماً مبرحه وربما أدت إلى قرحة المعده ومن المعروف إن المعده والأمعاء تحتوي علــــــى بكتريا للهضم وتتجاوز أنواعها الموجوده في الجهاز الهضمي أكثر من (3000) نوع من البكتريا وعنـــد عدم توفر هذه البكتريا فإن إفرازات المعده والكبد من الأحماض تبقى بحالتها فتحدث الحرقان ولمعالجة هذه المشكله هناك بكتريا على هيــئة كبسولات وتحمل الإسم ( Ultra Acidophilus) ومتوفره في محلات GNC وربما بعض الصيدليــات تؤخذ حبه واحده وسط أوبعد كل وجبه لمدة شهر بمعدل 3 حبات يومياً .. فتعطي نتائج ممتازه وتزود الجهاز الهضمي بالبكتريا اللازمه فتزول الحموضه ..ويستحسن أثناء تناول البكتريا تقليل كمية الطعام وتناول السلطه المحتويه على الألياف ..
12 ماهو التحصين ؟
كلنا نعرف أن الطفل عند الولادة يمتد مناعته من المناعة المكتسبة التي يحصل عليها من الرضاعة الطبيعية لصدر الأم ، وتعتبر هذه هي المرحلة الأولى لمناعة الطفل ، ثم تأتي المرحلة الثانية من المناعة المكتسبة والمتمثلة في التحصينات باللقاحات التي تقوم بتعريف الجهاز المناعي لدى الطفل بنوعية الفيروس أو البكتريا ليقوم الجهاز المناعي لدى الطفل ببناء الأجسام المضادة لكل لقاح فيروسي أو بكتيري وبالتالي بناء خط دفاع مناعي للجسم ضد الاصابه المفاجئة ببعض الفيروسات والجراثيم.
واللقاحات هذه عبارة عن فيروسات موهنة أو بكتريا موهنة تم شل القدرة المرضية لها ، وبالتالي يسهل إعطاءها لطفل حتى يتمكن جهازه المناعي من بناء أجسام مضادة لبعض الأمراض مثل الحصبة – السعال الديكي – الدفتيريا – الحصبة الألمانية – شلل الأطفال – النكاف .
ثالثا دور البكتريا في السلم بكتريا تحلل الديناميت:
استطاع العلماء الأمريكيون إنتاج نوع من البكتريا له القدرة على تحليل النيتروجليسرين "الديناميت" إلى ماء وغاز ثاني أكسيد الكربون. وهذا يعنى أنه بمساعدة هذه البكتريا يمكن تنظيف مستودعات وحاويات المواد لمتف جرة بتكلفة أقل ب 10- 100 مرة من الطرق التقليدية المتبعة حاليا. بكتريا تلتهم المتفجرات:نجح فريق من الباحثين، في جامعة برلين، في تطوير سلالة من البكتريا تتمثل موهبتها في التهام المتفجرات، وتعمل هذه البكتريا على تحليل مادتي (TNT) و(TND) المتفجريين من خلال تحطيم النيتروجين المركب الموجود في جزيء المادتين، ويتحول النيتروجين الناتج إلى مخصب طبيعي للتربة، وسيؤدي هذا النوع من البكتريا إلى إزالة 70% من بقايا مواد المتفجرات الملوثة للتربة.بكتريا تدمر المركّبات المعقدة:نجح فريق من الباحثين، في جامعة براونشيفنج، في إنتاج سلالة من البكتريا تعمل على تدمير الهيدروكربونات الأروماتية- البنزين والطولوين والزيلين - التي يعتمد عليها التركيب الكيماوى لكل المواد المتفجرة. وتتم تغذية هذه البكتريا في التربة على شبكة من الأنابيب داخل التربة طوال فترة عملها. ويقول الباحثون إن هذه الطريقة قادرة على إزالة 69% من التلوث العسكري الحالي.نحلة للكشف عن القنابل: نجح فريق من الباحثين في معمل أبحاث "ناشيونال باسيفيك نورثويست "التابع لوكالة الطاقة الأمريكية في إنتاج نوع من النحل المهندس وراثيا يمكن تزويده بلاقطات صغيرة للكشف عن الألغام والقنابل والقذائف التي لم تنفجر بعد، مستغلين قدرة النحل على جذب الغبار وأي مسحوق أثناء طيرانه، حيث يقومون بمتابعة طيران هذا النحل المزود باللاقطات أثناء تجواله لجمع الرحيق من الأزهار وبعد عودته إلى الخلية يقومون بتسجيل وجود أي أثر للمتفجرات من خلال جهاز حديث تم تصنيعه في معامل أبحاث نيومكسيكو الوطنية.نباتات المتفجرات:كشفت الأبحاث التي أجرتها مجموعة خبراء في الولايات المتحدة عن أنه بوسع النباتات أن تقلل من خطر النيتروجليسرين وثالث نترات الطولوين TNT ، دون مساعدة من الكائنات العضوية الدقيقة، مثل البكتريا والفطريات. ومن الخطورة بمكان، في الوقت الحاضر، استصلاح مواقع الذخيرة القديمة من أجل تشييد مبانٍ فوقها، ولكن ذلك قابل للتغيير إذا ما استخدمت النباتات الرخيصة في استخلاص أو نزع المتفجرات من التربة والماء بتحليلها وتفكيكها. فقد أوضح جو هيوز وزملاؤه في كلية هندسة جورج براون التابعة لجامعة رايس فى هيوستن أن نباتات جار النهر تستطيع امتصاص مادة TNT والتقليل من شأنها ولم يعثر على TNT في أنسجتها دليلا على قدرتها على تأييض (تمثل) مادة TNT. وقد أوضح الفريق أن النباتات تعالج مادةTNT ومنتجاتها المختلفة في حجيرات خلوية تدعى حويصلات حيث تتحلل هناك قبل أن تفرز، وذلك مماثل للطريقة التي تفرز بها أكبادنا السموم. ويعتقد هيوز أنه في خلال عشرة أيام يمكن استخدام النباتات بطريقة اعتيادية لتنظيف مستودعات الذخيرة الملوثة.
وقد أوضح (جريجورى بان) وزملاؤه من جامعة ميريلاند في مقاطعة بالتيمور أن خلايا نبات بنجر السكر وعصارته تستطيع أن تمتص المادة المتفجرة وأن تقلل من شأنها. ويقوم مركز الجيش البيئي في ميريلاند بمحاولات للارتقاء بنظام أعشاب البرك للقيام بأعمال تنظيف رئيسية وذلك عن طريق عزل ونقل الجينات المسئولة عن هذه الصفات إلى نباتات سهلة النمو في الظروف المحيطة بمستودعات الذخيرة.الهندسة الوراثية وبحيرات البترول عقب حرب الخليج الثانية التلوث بالبترول يعد من الظواهر الحديثة نتيجة الاعتماد عليه كأحد المصادر الحيوية للطاقة، والمتأمل للكثير من الأماكن المطلة على البحار مثل المدن الساحلية يجده على رمال الشاطيء في صورة مخلفات أو بقع سوداء فوق مياه البحار والمحيطات، مما يسبب الكثير من الأضرار لرواد هذه الشواطيء ومختلف الكائنات البحرية.ومن الآثار الخطيرة لتلوث المياه بزيت البترول أن تعمل بقعة الزيت البترولية كمذيب لبعض المواد التي تلقى في البحار مثل المبيدات الحشرية والمنظفات وغيرها، حيث يؤدي ذلك إلى زيادة تركيز هذه المواد في المنطقة الموجود بها بقعة الزيت وبالتالي زيادة التلوث. كما تؤدى المكونات الثقيلة من زيت البترول إلى تكوين كتل متفاوتة الحجم سوداء اللون تعرف بالكرات القارية التي تحملها الأمواج وتيارات المياه وتلقيها على شواطيء البحار مسببة لها التلوث والضرر، والبعض الآخر تتحول بمضي الزمن إلى رواسب ثقيلة تهبط إلى قاع البحار والمحيطات. والأخطر من ذلك هو وصول هذه الكرات إلى الكائنات البحرية كالأسماك حيث تتراكم في أنسجتها وبالتالي تتسبب في الكثير من الأضرار الصحية لمن يتناولها.
ومن الأضرار الخطيرة المصاحبة لتلوث المياه بزيت البترول، حدوث بعض التفاعلات الكيميائية الضوئية لطبقات الزيت الطافية بفعل أشعة الشمس وأكسجين الهواء مما يؤدى إلى مركبات كيميائية مختلفة في تركيبها وخواصها، بعضها سام وله القابلية للذوبان في الماء وبالتالي تؤدى إلى الكثير من الأضرار للبيئة البحرية القريبة من هذه البقع الزيتية وتسبب في قتل الكثير من الكائنات البحرية كالأسماك وغيرها.لقد استطاعت تقنية الجينات عزل وتنقية وتعديل بعض أنواع من البكتريا التي تعيش في مخلفات وشحوم البترول ومعدة الحيتان للاستفادة من قدرتها على التهام وتحليل جزيئات المركّبات المعقدة في البترول الخام وتحويلها إلى مواد كبريتية يمكن استخدامها كغذاء للأسماك والحيوانات البحرية وهو ما يعني تحقيق هدف آخر هو القضاء على بقع التلوث البترولى في صورته الخام.وتتم عملية التخلص من البقع الزيتية بواسطة هذا النوع من البكتريا عن طريق استخدام المنظفات الصناعية أولاً، حيث تكوِّن مع طبقة الزيت مستحلبا على درجة عالية من الثبات ينتشر تدريجيا في مياه البحر، فيتم بذلك تخفيف تركيز الزيت حيث تستطيع البكتريا أن تقوم بتحليل المخلفات البترولية وبالتالي تختفي بقعة الزيت في مدة زمنية قصيرة، وقد استخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع. كما يوجد بعض الدراسات والأبحاث للاستفادة من القدرة على عمل طفرات من هذه البكتريا التي تهاجم الكبريت دون مهاجمة المكونات الأخرى من الزيت الخام للبترول مما يؤدى إلى رفع سعر البترول الخالي من الكبريت الذي يتحول مع آلة الاحتراق الداخلي إلى أكاسيد كبريتية تتحول
خامسا
العلماء يبتكرون بطارية جرثومية
كهرباء من السكر يقول العلماء إن تطوير بطاريات رخيصة محمولة من البكتريا التي تتغذى على السكر أصبح أمرا ممكنا الآن. واكتشف العلماء جرثومة جديدة في الرواسب البحرية تتمكن من تحويل السكر إلى كهرباء بكفاءة عالية أكثر من أي كائن حي معروف في السابق. ولأن السكر موجود بوفرة فإن البطارية التي تعتمد على هذه البكتريا يمكن أن تقدم كهرباء اقتصادية في الأماكن البعيدة. وفي الوقت الذي تبدوا فيه الفرص جيدة فإن الباحثين يقولون إن هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن يتم استغلالها تجاريا. عملية متعبة ومكلفة: وأوضح بحث سابق أنه من الممكن استخدام ميكروبات لتحويل المادة العضوية إلى الكهرباء لكن العملية متعبة ومكلفة. وشرح باحثون من جامعة ماساتشوسيتس في مقال نشرته دورية نيتشر العلمية الكيفية تتمكن بها بكتريا رودوفيراكس فيريريدوسينس من تحويل السكريات البسيطة الموجودة في الفاكهة إلى كهرباء. ويقول ديريك لفلي من الجامعة نفسها: "هناك اهتمام كبير بشأن خلايا الوقود الجرثومية بهدف تحويل السكر إلى كهرباء" ويضيف: "لكن في الماضي تمكنت هذه الخلايا من تحويل 10 بالمئة أو أقل من الالكترونات المتاحة." وتم اكتشاف بكتريا رودوفيراكس فيريريدوسينس في الرواسب البحرية في فيرجينيا. ويقول عنها الدكتور لفلي: "إنها فريدة من نوعها". وتتمكن هذه البكتريا من توليد الكهرباء بينما تتغذى على السكر البسيط مثل الجلوكوز (الشكل الرئيسي للسكر) والفركتوز (يوجد في الفاكهة) والسكروز (يوجد في سكر القصب والبنجر). وقال لفلي: "على الرغم من أن العملية الجديدة فعالة بشكل كبير لكنها بطيئة في الوقت ذاته ونحن لا نتحدث عن مزيد من الطاقة حيث أنها بالكاد ما تكفي لتشغيل آلة حاسبة". ويحتاج تشغيل مصباح كهربائي بطاقة 60 وات الى كوب من السكر. ويمكن استخدام البطاريات الجرثومية في البيئات التي يصعب فيها شحن البطاريات أو عندما تكون هذه العملية مكلفة. ومن امثلة الحالات المكلفة والتي يصعب فيها شحن البطاريات، مكبرات الصوت وأجهزة السونار التي تستخدمها وزارة الدفاع الامريكية تحت الماء. وبالنسبة لمن يعيش في المجتمعات الفقيرة والبعيدة فمن الممكن ان يستخدموا فضلات المزارع لتشغيل البطاريات
رابعا تكنولوجيا تستخدم الحرائق والميكروبات لاستخراج النفط
لندن – رويترز:
يمكن لميكروبات وحرائق تحت الارض وذبذبات صوتية ان تساعد في استخراج النفط... يقول مهندسون متخصصون ان هذه الخيارات تأتي ضمن مجموعة من التكنولوجيات التي قد تساعد في استخراج المزيد من النفط من احتياطيات تم تطويرها بالفعل. وهذه التكنولوجيا ليست جديدة لكن بات يعتد بها بدرجة اكبر مع التهافت على زيادة المعروض في سوق النفط. وفي حين تتطلع شركات النفط لزيادة فهمها للتكوين الجيولوجي للمكامن النفطية وتضخ كميات كبيرة من الغاز في الحقول لدفع الخام، بدأ الاكاديميون في قطع خطوة الى الامام باقتراح اشعال النار في الزيوت الاعلى كثافة لدفعها للتدقق وادخال بكتريا مفيدة لتسهيل تدفق النفط. ويقول ديفيد هيوز المهندس في شرطة ريزرفوار مانجمنت ليمتد في اسكتلندا ان شركات النفط حسنت متوسط معاملات الاستخراج من احتياطيات بحر الشمال بنحو خمس نقاط مئوية خلال ما بين عشر سنوات و15 سنة مضت الى نحو 47 بالمئة من النفط الموجود بالحقول عن طريق تطوير اساليب الحفر الافقي. واضاف انه ربما يمكن زيادة معاملات الاستخراج بنسبة خمسة بالمئة اخرى عن طريق مشروعات تحسين استخراج النفط باستخدام بيانات سيزمية اخذت على فترات متباينة لفهم كيفية نضوب النفط في المكامن الارضية وبالتالي توجيه عمليات حقن الآبار. ويقول الباحثون في شركة بي بي النفطية البريطانية ان هذه البيانات السيزمية التي يطلق عليها (رباعية الابعاد) وفرت للشركة نحو مئة مليون برميل اضافية من النفط القابل للاستخراج اساسا في بحر الشمال بعائدات تفوق تكاليف اساليب الاستخراج. لكن حتى هذه التكنولوجيات المعتمدة على الكمبيوتر تجاهد لزيادة معاملات الاستخراج عن 50 بالمئة. ويقول هيوز: "ان هذا يعني اننا مازلنا نترك نصف النفط تحت الارض عندما نترك حقل". وزيادة معدلات استخراج النفط عن هذا المستوى يتطلب ابتكارات اكثر جذرية. وتتركز هذه الاساليب على عمليات داخل المكامن تتمثل في حقن الغازات او استخدام الكيمياوية او تسخين النفط او هزه بذبذبات الصوت او اطلاق بكتريا اكله للنفط. ويمكن لمثل هذه التكنولوجيا كذلك المساعدة في تطوير مخزونات كان يعتقد من قبل انها غير قابلة للاستخراج.
ثانيا
دور بكتريا التربة
محاصيل المقاومة للجلايفوسات:
تقوم مبيدات الحشائش ( الجلايفوسات) بقتل النباتات عن طريق إعاقتها لإنزيم EPSPS الذى يدخل فى تخليق المركبات الحيوية للأحماض الأمينية العطرية والفيتامينات والعديد من المواد الأيضية الثانوية فى النبات. وهناك عدة طرق تجعل المحاصيل معدلة بحيث يمكنها مقاومة الجلايفوسات ومنها إستراتيجية إدخال ودمج جين بكتريا التربة التى تنتج شكل من إنزيم EPSPS المقاوم للجلايفوسات. والإستراتيجية الأخرى هى دمج جين مختلف لبكتريا التربة التى تنتج إنزيم يخفض من تأثير الجلايفوسات.
ثانيا: المحاصيل المقاومة للجلوفوسينات.
تحتوى مبيدات الحشائش ( الجلوفوسينات) على المكون النشط فوسفينوثريسين Phosphinothricin الذى يقتل النباتات وذلك بإعاقة الإنزيم المسؤل عن عملية تمثيل النيتروجين وإزالة سمية الأمونيا وهىالمنتج الثانوى لعملية التمثيل الغذائى فى النبات. وتلك المحاصيل المعدلة والمقاومة للجلوفوسينات تحتوى على جين بكتيرى ينتج إنزيم يعمل على التخلص من سمية الفوسفونوثريسين Phosphonothricin كما يمنعه من التسبب فى حدوث أى ضرر للنبات.
أما عن الطرق الأخرى التى يتم بها التعديل الوراثى للمحاصيل كى تتحمل التعرض لمبيدات الحشائش فتتضمن ما يلى:
1. إنتاج بروتين جديد يزيل سمية مبيدات الحشائش.
2. تعديل البروتين المستهدف لمبيدات الحشائش بحيث لا يتأثر بتلك المبيدات .
3. إنتاج عوائق أو حواجز طبيعية فيزيقية أو فسيولوجية تمنع دخول مبيدات الحشائش إلى النبات. وتعتبر الطرق الأولى والثانية هى الأكثر شيوعاً التى يستخدمها العلماء لإنتاج محاصيل مقاومة لمبيدات الحشائش.
مزايا المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش :
1. المقاومة الفائقة للحشائش والحصول على أعلى غلة للمحصول.
2. إمكانية مقاومة الحشائش بعد نمو النباتات.
3. خفض عدد مرات الرش بالمبيدات فى الموسم الزراعى.
4. خفض إستخدام الوقود نظراً لخفض عدد مرات الرش.
5. إستخدام مركبات أقل سمية وغير نشطة فى التربة.
6. إمكانية إستخدام طرق ( عدم حرث التربة) أو (تقليل الحرث)، والتى تعود بالفائدة على مكونات التربة والكائنات الحية الموجودة بها ( 2000,Felsot ).
وفى دراسة أجراها (إتحاد فول الصويا الأمريكى ASA) بالنسبة للحرث المتكرر لمزارع فول الصويا أوضحت أن عدد كبير من تلك المزارع إستخدمت طرق ( عدم حرث التربة ) أو (تقليل عملية الحرث) وذلك بعد زراعة أصناف فول الصويا المقاوم لمبيدات الحشائش. وقد وفرت تلك العملية البسيطة لمقاومة الحشائش حوالى 234 مليون جالون من الوقود بالإضافة إلى أن 247 مليون طن من سطح التربة بقيت على حالها دون أن تتأثر بعوامل التعرية.
الجوانب الآمنة لتكنولوجيا مقاومة مبيدات الحشائش :
السمية ومسببات الحساسية:
أقرت الهيئات الحكومية المختصة فى عدة دول أن المحاصيل التى تحتوى على بروتين مقاوم لمبيدات الحشائش لا تمثل أى خطر على الصحة والبيئة وذلك عند مقارنتها بمثليتها من المحاصيل التقليدية. وقد قامت بعض المنظمات الدولية ذات الصلة بإصدار دليل يتضمن قواعد إرشادية تستخدم فى تقييم البروتين الذى يتم إدخاله فى المحاصيل لمعرفة مدى علاقته بالسمية والحساسية. وجدير بالذكر أن هذا البروتين يؤخذ من مصادر موثوق فى أنها لاتسبب حساسية أو سمية، كما أنه لايتشابه مع السموم أومسببات الحساسية ووظائفه معروفة ومفهومة.
تأثير البروتين على النباتات:
إن تعبير البروتين الجديد داخل النباتات لا يسبب أى ضرر لنموها ولا يؤدى إلى ضعف كفاءة زراعتها عند مقارنتها بالمحاصيل الأصلية (الأبوين) ولا يحدث أى تغيير فى التمثيل الغذائى للنبات فيماعدا التعبير الناتج عن الإنزيم المضاف الخاص بمقاومة مبيدات الحشائش أو إجراء تعديل فى الإنزيم الموجود فى النبات.
الإستمرارية والتعدى للمحاصيل:
هناك أمر هام يتعلق بالبيئة ويترتبط بالمحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش وهو إحتمال تكوين حشائش جديدة قد تنتج من خلال التهجين مع الأصناف البرية لتلك المحاصيل، وقد تم تقييم هذا الإحتمال قبل عملية إدخال البروتين إلى المحاصيل كما يتم مراقبتها بعد زراعتها. وقد أوضحت الأدلة العلمية الحالية أنه فى حالة عدم إستخدام مبيدات الحشائش فإن المحاصيل المعدلة وراثياً المقاومة لمبيدات الحشائش لا تتعدى على الحقول الزراعية أو البيئة الطبيعية عند مقارنتها بمثيلتها من المحاصيل التقليدية (Dale et al.,2002). وقد أظهرت المحاصيل المقاومة لمبيدات الحشائش المتواجدة حاليا فى الأسواق أدلة ضعيفة عن الإستمرارية والتعدى.
2المقاومة الحيوية لمرض عفن جذور اليوسفي باستخدام بكتريا باسلس ميجاتيرم تم
الحصول علي العديد من عزلات فطري فيوزاريوم اوكسيسبورم . وبوتريوديبلوديا ثيوبرومي دون غيرها من جذور أشجار اليوسفي المصابة بمرض عفن الجذور من محافظة الجيزة . كان الفطر الأول هو الأكثر سيادة بتكرار بلغ (95%) بينما كان الفطر الاخر(5%) فقط . كان لجميع العزلات المختبرة القدرة على احداث مرض عفن الجذور على نباتات اليوسفى (الصنف بلدى) الصغيرة بدرجات متفاوتة وكانت عزلة الفطر بوتريوديبلوديا هى الاقل قدرة على ذلك .
وجد أن عزلة البكتريا باسيلس ميجاتيريم ذات قدرة تضاديه لعزله الفطر فيوزاريوم اوكسيسبورم حيث ثبطت النمو الطولى بنسيه(62%) واحدثت العديد من التغيرات بالهيفات مثل الانتفاخات وتشوه الحوامل وغياب التفريع والجراثيم الكونيديه.
كان لاستخدام البكتريا باسيلس ميجاتيريم + المبيدات الفطريه (20 جم فيتافكس/كابتان + 20 جم توبسين70%) اعظم الأثر فى خفض نسبه الاصابه وشدة مرض عفن الجذور على أشجار اليوسفى بمحافظة الجيزة وخفض كثافه لقاح الفطر فيوزاريوم حول جذور الأشجار المعامله دون غيرها من المعاملات الفرديه للبكتريا والمبيدات.
لذا يمثل استخدام البكتريا باسيلس ميجاتيريم أحد العوامل الحيويه التى تلعب دورا فعالا فى الحد من المرض وخفض استخدام المبيدات لمقاومة مرض عفن الجذور في اليوسفي فى اطار المقاومة المتكامله.
3التسميد الحيوي
ماهيته .. أنواعه .. فوائده
كثر الحديث في الفترة الأخيرة عن المخصبات الحيوية وأهمية استخدامها لحماية البيئة والحفاظ على صحة الإنسان و الحيوان و العودة إلى ما يطلق عليه الزراعة الآمنة بعيدا عن استخدام الكيماويات والعمل على أنتاج أغذية خالية من الملوثات خاصة وأننا سوف نواجه رفضا عالميا لمنتجاتنا الزراعية إذا وجدت بها متبقيات كيماوية .
والآن .. ماذا نقصد بالمخصب الحيوي ؟
المخصب الحيوي هو كائن دقيق يمكنه أمداد النبات باحتياجاته الغذائية أو أنه : كل الإضافات ذات الأصل الحيوي (اللقاحات الميكروبية ( Microbial inoculantsالتي تقوم بإمداد النبات باحتياجاته من العناصر الغذائية فمثلا يمكن لهذه الكائنات أن :تفرز مواد مشجعه ومنشطه لنمو النبات كهرمانات مما ينعكس علي نمو المحصول فتحول العناصر من صورها غير الميسرة إلي صورة ميسرة
ساسا
دور البكتريا في صناعة الخل
لتوضيح طريقة صناعة خل التفاح لابد لنا بادئ الأمر أن نعرّف الخل . يعتبر الخل من الناحية الكيميائية محلولا مائيا لحامض الخليك ( الخل ) acetic acid الذي يحتوي خلاصة المواد و الألوان التي تنشأ من وجود جراثيم و بكتريا الخل . إن جوهر و روح الخل هو حامض الخليك الذي يعطي للخل طعما حامضا و يمنحه القدرة على التأثير كمادة لحفظ الطعام و مادة مضادة للإلتهابات .
حامض الخليك ( CH3COOH ) هو عبارة عن كحول مخمر ، و الصيغة الأساسية لنشوء الخل ، هي :
الكحول + الأوكسجين + حامض الخليك + ماء + طاقة و حرارة
ان جراثيم حامض الخليك القادمة من الهواء مسؤولة عن تحولات الصيغة الأساسية . تحتاج هذه الجراثيم إلى الأوكسجين و هي تتكاثر فوق سطح أي سائل يحتوي على الكحول مكونة طبقة ضبابية شفافة فوق سطح الخل يطلق عليه بإسم أم الخل .
و لأم الخل فوائد صحية ممتازة ، إن تناول ملعقة شاي واحدة منها تساعد على تخفيف أوجاع المفاصل المتآكلة كالركبتين مثلا ، و هي أيضا تقوي مناعة الجسم . فإذا وضعت أم الخل على مواضع الملتهبة و الأورام على بشرة و جلد الإنسان فإنها ستزيلها .
يمكننا أن نحضر أم الخل عندما نخلط كمية من خل التفاح الطبيعي مع نفس الكمية من عصير التفاح المخمر ( نبيذ التفاح ) و نضعها داخل وعاء مفتوح . وبعد أيام تتكون طبقة شفافية ضبابية فوق سطح المزيج يمكننا أخذ عينات منها باستعمال ملعقة خشبية .
يمكننا صناعة خل التفاح بسهولة ، و أهم عامل في نجاح صناعة الخل هو النظافة في كافة المراحل .
الأشياء التي نحتاجها لصناعة خل التفاح ، هي :
1 – خزان عريض ( برميل ، و عاء من الزجاج أو البلاستيك أو السيراميك ) ذو حجم 20 لترا أو 50 لترا مع سداد ( غطاء ، قبغ ) مثقوب يخترقه قمع فوقه غطاء يملأ ثلثيه بالماء لغرض صعود فقاعات غاز ثاني أوكسيد الكربون أثناء عملية تخمير عصير التفاح ، كما تشاهدون في الصور أعلاه . و في أسفل الخزان حنفية لملئ و تعبئة القناني النظيفة بخل التفاح .
2 - قطعة نظيفة و معقمة من قماش الكتان ذات ثقوب صغيرة جدا تسمح للأوكسجين النفاذ إلى داخل الخزان للإتحاد مع جراثيم و بكتريا حامض الخليك.
هناك عدة طرق لصناعة خل التفاح و أسهلها هي :
إما أن نشتري عصير التفاح الطازج من معمل لكبس و عصر التفاح ، الكمية التي نحتاجها أو
نقوم بشراء خمسة كيلوغرامات من التفاح الطازج و نغسلها جيدا ثم نقسم كل تفاحة إلى أربعة أقسام و نعصرها بالعصارة .
نضع عصير التفاح الطازج في داخل الخزان سعة 20 لترا و نضيف ماءا بنسبة 10 % من العصير . ثم نذوب مكعب واحد من خميرة الخبز بنصف كأس ماء و نضيفها إلى عصير التفاح . و بعد ذلك نسد و نحكم غطاء الخزان ، ثم نضيف ماءا إلى إرتفاع ثلثي القمع و نثبته داخل الغطاء ( لاحظ الصور أعلاه ) ، بحيث لا نسمح للأوكسجين أن ينفذ إلى داخل الخزان . و بعد أيام معدودة سنشاهد و نسمع تدفق فقاعات غاز ثاني أوكسيد الكربون إلى الخارج مثلما كنا تنسمع في المقاهي أصوات فقاعات النرجيلة أثناء التدخين .
يجب أن يوضع الخزان في مكان دافئ يمكن تهويته و درجة حرارته تتراوح ما بين 10 غلى 28 درجة مئوية .
بعد حوالي أربعة أسابيع يتحول عصير التفاح إلى نبيذ التفاح و الدليل على ذلك عدم صعود فقاعات ثاني أوكسيد الكربون . نرفع الغطاء و القمع ثم نضيف إلى نبيذ التفاخ نصف قنينة خل التفاح و إذابة خميرة خبز و إضافتها أيضا . ثم نغطي الخزان بقطعة قماش الكتان النظيفة المثقبة ربطا جيدا .
ثم نترك الخزان دون تحريكه لمدة ستة إلى ثمانية أسابيع . و في غضون هذه الفترة تنبعث روائح كريهة تشبه التربنتين أو روائح الأصباغ التي سرعان ما تزول عندما تتكون أم الخل ، و هي طبقة شفافية ضبابية تشبه الجلد . لا يجوز تحريك الخزان لكيلا تغوص أم الخل إلى قعر الخزان و لكي تكتمل عملية صنع خل التفاح .
و بعد مرور ستة إلى ثمانية أسابيع يمكننا التأكد من إتمام صناعة الخل و ذلك بفتح الحنفية في أسفل الخزان برفق و شرب الخل .
بعد التأكد من إنتهاء صناعة خل التفاح نحتفظ بطبقة أم الخل الشفافية الضبابية مع كمية قليلة من الخل في وعاء آخر لغرض إستعمالها في المرة القادمة .
ارجو ان ينال رضاكم
هذه هدية مني انا نبيل نانو الفيزيائي لكل اعضا منتدى الاحياء..
:(32)::(32)::(32)::(32)::(88):