نقش میکروب‌ها در پاک‌سازیِ محیط زیست

/

برگردان: آزاده سیدمیرزایی جهقی
نویسنده:  popularmechanics
بخش عظیمی از جاندارانِ این کرۀ خاکی را موجودات میکروسکوپی یعنی میکروب‌ها و باکتری‌ها تشکیل می‌دهند که برخی از آن‌ها مضر و برخی سودمند و مفیدند. دانشِ مربوط به این جانداران کوچک (میکروبیالوژی)، روزبه‌روز در حال پیشرفت و توسعه است تا جایی که از آن‌ها در بسیاری حوزه‌ها از پزشکی و زیست‌شناسی گرفته تا ساخت وسایل الکترونیکی و فناوری‌های گوناگون بهره می‌برند.
امروزه مشکلات زیست‌محیطی از بزرگ‌ترین معضلاتی است که آدمی با آن دست‌و‌پنجه نرم می‌کند و شاید دانستن این مطلب برای‌تان جالب باشد که اخیراً پژوهش‌گران از میکروب‌ها یعنی این موجوداتِ کوچک برای پاک‌سازی و حفظ محیط زیست بهره گرفته‌اند. گروهی از محققان موفق شدند با استفاده از روشی جدید برای تمیز کردنِ محیط زیست استفاده کنند. در این تکنیک، محققان برخی از میکروب‌ها را به صورت طبیعی یا به صورت ژنتیکی، دست‌کاری کرده و آن‌ها را برای پاک کردن و از بین بردن آلوده‌گی‌ها به کار می‌برند. در این مطالعه محققان امیدوارند با به کاربردنِ شیوه‌های جدید، از میکروارگانیزم‌ها و میکروب‌ها برای جذب و از بین بردنِ مواد آلایندۀ خطرناکی مانند جیوه، لکه‌های نفتی، ضایعات و زباله‌های رادیواکتیو و بسیاری موارد دیگر که به طور گسترده‌یی زمین را در معرض تهدید قرار داده‌اند، استفاده کنند.
پژوهش‌گران از طریق تغییر و اصلاح باکتری کولی (E.Coli) که از باکتری‌های معمول و پرکاربرد در آزمایشگاه‌ها است، توانستند آن را به یک باکتری زباله‌خوار تبدیل کنند. آن‌ها از طریق تغییرات ژنتیکیِ این باکتری موفق شدند این باکتری را در جیوه که یک مادۀ سمی خطرناک است، رشد دهند تا شاید بتوانند آن را به یک باکتری از بین برندۀ جیوه نیز تبدیل کنند. در واقع این دانشمندان با تغییرات ژنتیکی این میکروب، ژن‌هایی را ایجاد کردند که این ژن‌ها با تولید پروتیین‌هایی به نام متالوتئونین (metallothion) و پلی فسفات کیناز، اجازه می‌دهند تا سلول این باکتری نه تنها در برابر جیوه و دیگر فلزات سنگین مقاوم شده و شانس ادامۀ بقا پیدا کنند، بلکه سبب جذب این مواد و ترکیب یا تجزیۀ آن‌ها نیز می‌شوند.
نکتۀ قابل ذکر این‌که: جیوه یک مادۀ سمی خطرناک است که تا به حال هیچ میکروارگانیزمِ طبیعی نتوانسته از مصرفِ آن جان سالم به در برد. این در حالی است که برخی از میکروارگانیزم‌ها نیز با تغییر آن، این مادۀ سمی را تبدیل به ماده‌یی بسیار سمی‌تر و خطرناک‌تر می‌کنند. آن‌ها با ایجاد تغییرات یونی و تغییر ساختار این ماده که توسط برخی از شبکه‌های صنعتی و کارخانه‌هایی مانند زغال سنگ تولید می‌شود، این مادۀ سمی را به نوع سمی‌تر و خطرناک‌تری به نام متیل جیوه تبدیل می‌کنند. این مادۀ بسیار خطرناک می‌تواند از طریق آب توسط گیاهان و جانوران استفاده شده و به این شکل وارد زنجیرۀ غذایی انسان‌ها شود.
محققان امیدوارند با به کاربردن شیوه‌های جدید، از میکروارگانیزم ها و میکروب‌ها برای جذب و از بین بردنِ مواد آلایندۀ خطرناکی مانند جیوه، لکه‌های نفتی ضایعات و زباله‌های رادیواکتیو استفاده کنند. به همین دلیل محققان با دست‌کاری باکتری کولی (E.Coli) توانستند آن را طوری تغییر دهند که این باکتری بتواند با جذب جیوه از تبدیل آن توسط دیگر میکروارگانیزم ها به متیل جیوه، جلوگیری کند. این باکتری اصلاح شده قادر است جیوۀ موجود در آب را جذب کرده و آب را پاک‌سازی کند. البته محققان امیدوارند که با ایجاد تغییرات بیشتر در این باکتری، بتوانند حتا جیوۀ جذب شده توسط این میکروب را بازیافت کرده و به مواد صنعتی مفیدی تبدیل کنند. به این ترتیب، نه تنها از آلوده‌گی محیط زیست آن‌هم به طور طبیعی جلوگیری می‌شود، بلکه می‌توان در امر بازیافت مواد و تولید مواد مفید و دوست‌دار طبیعت نیز بهره‌برداری کرد.
هم‌چنین محققان در ادامه در تلاش‌اند تا با تغییرات و اصلاح میکروب‌ها و باکتری‌ها از آن‌ها برای از بین بردنِ دیگر آلاینده‌های زیستی نیز بهره‌برداری کنند.
به گفتۀ دانشمندان، بسیاری از باکتری‌ها و میکروب‌ها به دلیل آن‌که نمی‌توانند با محیط خود سازگار شوند، از بین می‌روند؛ از این‌رو با تغییرات و اصلاحات ژنتیکی می‌توان آن‌ها را برای سازگاری با محیط زیست آماده کرد. مثلاً برای از بین بردن لکه‌های نفتی می‌توان از باکتری‌هایی که در همان مناطق وجود دارند، استفاده کرد یا با تغییرات و اصلاحات انجام شده، آن‌ها را برای جذب لکه‌های نفتی آماده کرد. این باکتری‌ها قادر خواهند بود با تجزیۀ مولکول‌های نفت آن‌ها را به موادی بی‌ضرر تبدیل کنند، برای ازدیاد جمعیت این میکروب‌ها می‌توان با تغذیۀ آن‌ها مقدارشان را افزایش داد. به این ترتیب، میکروب‌ها با تجزیۀ نفت، تمام آب را از این مادۀ آلاینده پاک می‌کنند.
هم‌چنین مشخص شده است که با افزودن مقادیر اندکی متان به مناطق و بخش‌های آلوده، می‌توان سببِ رشد میکروارگانیزم‌های متان‌دوست شد. این میکروب‌ها عاشقِ متان هستند و قادرند با استفاده از متان، آنزیم‌هایی را تولید کنند که می‌تواند حلال‌های کُلر را به بیش از ۳۰۰ فرآوردۀ دیگر تبدیل کند. باکتری‌ها برای از بین بردنِ لکه‌های نفتی، مولکول‌های نفت را به اجزای دیگری شکسته و تجزیه می‌کنند و همین امر سبب می شود که مواد دیگری تولید شود که بتوان از آن برای تغذیۀ باکتری‌ها استفاده و جمعیت آن‌ها را چندبرابر کرد تا کار پاک‌سازی به طور کامل و در عمقِ آب انجام شود.
البته با پاک‌سازی توسط میکروب‌ها، لکه‌های نفتی ظاهراً از بین رفته و ناپدید می‌شوند، اما باید پاک‌سازی در ابعاد دیگر و عمیق‌تری نیز انجام شود که این امر خود نیازمند تحقیقات بیشتری است. برای عملی شدنِ این طرح‌ها و استفاده از باکتری‌ها برای از بین بردنِ انواع آلاینده‌ها، محققان باید مطالعات بیشتر و گسترده‌تری را انجام دهند و از طرفی، باید عواقب تغییرات و اصلاحات ژنتیکی باکتری‌ها را نیز به‌دقت مورد بررسی قرار دهند. چون گاهی این امر منجر به تغییرات جبران‌ناپذیری بر اکوسیستم طبیعی زمین می‌شود. هرچند براساس قوانین دولتی و زیست‌محیطی، هرگز نباید موجودات و جانداران دست‌کاری شدۀ ژنتیکی آزادانه در محیط رها شوند، اما با وجود این، استفاده از آن‌ها در مناطق آلوده و تحت شرایط خاص نیز، نیازمند مطالعات بیشتر و در نظر گرفتنِ همۀ جنبه‌های مهمِ آن است.

اشتراک گذاري با دوستان :

Comments are closed.