ميكروبها به صورت طبيعي يا جهشيافته، براي از بين بردن آلودگيها به كار ميروند
نقش ميكروبها در پاكسازي محيط زيست
جام جم آنلاين: بخش عظيمي از جانداران اين كره خاكي را موجودات ميكروسكوپي يعني ميكروبها و باكتريها تشكيل ميدهند كه برخي از آنها مضر و برخي سودمند و مفيدند.
دانش مربوط به اين جانداران كوچك (ميكروبيولوژي) روزبهروز در حال پيشرفت و توسعه است تا جايي كه از آنها در بسياري حوزهها از پزشكي و زيستشناسي گرفته تا ساخت وسايل الكترونيكي و فناوريهاي گوناگون بهره ميبرند.
امروزه مشكلات زيستمحيطي از بزرگترين معضلاتي است كه آدمي با آن دست و پنجه نرم ميكند و شايد دانستن اين مطلب برايتان جالب باشد كه بتازگي پژوهشگران از ميكروبها يعني اين موجودات كوچك براي پاكسازي و حفظ محيط زيست بهره گرفتهاند. گروهي از محققان موفق شدند با استفاده از روشي جديد براي تميز كردن محيط زيست استفاده كنند. در اين تكنيك محققان برخي از ميكروبها را به صورت طبيعي يا به صورت ژنتيكي دستكاري كرده و آنها را براي پاك كردن و از بين بردن آلودگيها به كار ميبرند. در اين مطالعه محققان اميدوارند با به كاربردن شيوههاي جديد، از ميكروارگانيزمها وميكروبها براي جذب و از بين بردن مواد آلاينده خطرناكي مانند جيوه، لكههاي نفتي، ضايعات و زبالههاي راديواكتيو و بسياري موارد ديگر كه به طور گستردهاي زمين را در معرض تهديد قرار دادهاند، استفاده كنند.
پژوهشگران از طريق تغيير و اصلاح باكتري كولي (E.Coli) كه از باكتريهاي معمول و پركاربرد در آزمايشگاهها است، توانستند آن را به يك باكتري زبالهخوار تبديل كنند. آنها از طريق تغييرات ژنتيكي اين باكتري موفق شدند اين باكتري را در جيوه كه يك ماده سمي خطرناك است، رشد دهند تا شايد بتوانند آن را به يك باكتري از بين برنده جيوه نيز تبديل كنند. در واقع اين دانشمندان با تغييرات ژنتيكي اين ميكروب، ژنهايي را ايجاد كردند كه اين ژنها با توليد پروتئينهايي به نام متالوتئونين (metallothion) و پلي فسفات كيناز، اجازه ميدهند تا سلول اين باكتري نهتنها در برابر جيوه و ديگر فلزات سنگين مقاومشده و شانس ادامه بقا پيدا كنند، بلكه سبب جذب اين مواد و تركيب يا تجزيه آنها نيز ميشوند.
نكته قابل ذكر اينكه جيوه يك ماده سمي خطرناك است كه تا به حال هيچ ميكروارگانيزم طبيعي نتوانسته از مصرف آن جان سالم به در برد. اين در حالي است كه برخي از ميكروارگانيزمها نيز با تغيير آن، اين ماده سمي را تبديل به مادهاي بسيار سميتر و خطرناكتر ميكنند. آنها با ايجاد تغييرات يوني و تغيير ساختار اين ماده كه توسط برخي از شبكههاي صنعتي و كارخانههايي مانند زغال سنگ توليد ميشود، اين ماده سمي را به نوع سميتر و خطرناكتري به نام متيل جيوه تبديل ميكنند. اين ماده بسيار خطرناك ميتواند از طريق آب توسط گياهان و جانوران استفاده شده و به اين شكل وارد زنجيره غذايي انسانها شود.
نكته: محققان اميدوارند با به كاربردن شيوههاي جديد، از ميكروارگانيزمها و ميكروبها براي جذب و از بين بردن مواد آلاينده خطرناكي مانند جيوه، لكههاي نفتي ضايعات و زبالههاي راديواكتيو استفاده كنند
به همين دليل محققان با دستكاري باكتري كولي (E.Coli) توانستند آن را طوري تغيير دهند كه اين باكتري بتواند با جذب جيوه از تبديل آن توسط ديگر ميكروارگانيزمها به متيل جيوه، جلوگيري كند. اين باكتري اصلاح شده قادر است جيوه موجود در آب را جذب كرده و آب را پاكسازي كند البته محققان اميدوارند بتوانند با ايجاد تغييرات بيشتر در اين باكتري، بتوانند حتي جيوه جذبشده توسط اين ميكروب را بازيافت كرده و به مواد صنعتي مفيدي تبديل كنند. به اين ترتيب نهتنها از آلودگي محيط زيست آن هم به طور طبيعي جلوگيري ميشود بلكه ميتوان در امر بازيافت مواد و توليد مواد مفيد و دوستدار طبيعت نيز بهرهبرداري كرد.
همچنين محققان در ادامه در تلاشند تا با تغييرات و اصلاح ميكروبها و باكتريها از آنها براي از بين بردن ديگر آلايندههاي زيستي مانند لكههاي نفتي، بنزين و حتي زبالههاي راديواكتيو نيز بهرهبرداري كنند.
به گفته دانشمندان بسياري از باكتريها و ميكروبها به دليل آن كه نميتوانند با محيط خود سازگار شوند از بين ميروند لذا با تغييرات و اصلاحات ژنتيكي ميتوان آنها را براي سازگاري با محيط زيست آماده كرد. مثلا براي از بين بردن لكههاي نفتي ميتوان از باكتريهايي كه در همان مناطق وجود دارند استفاده كرد يا با تغييرات و اصلاحات انجام شده آنها را براي جذب لكههاي نفتي آماده كرد. اين باكتريها قادر خواهند بود با تجزيه مولكولهاي نفت آنها را به موادي بيضرر تبديل كنند، براي ازدياد جمعيت اين ميكروبها ميتوان با تغذيه آنها مقدارشان را افزايش داد. به اين ترتيب ميكروبها با تجزيه نفت، تمام آب را از اين ماده آلاينده پاك ميكنند.
همچنين مشخص شده است كه با افزودن مقادير اندكي متان به مناطق و بخشهاي آلوده، ميتواند سبب رشد ميكروارگانيزمهاي متان دوست شد. اين ميكروبها عاشق متان هستند و قادرند با استفاده از متان، آنزيمهايي را توليد كنند كه ميتواند حلالهاي كلر را به بيش از 300 فرآورده ديگر تبديل كند.باكتريها براي از بين بردن لكههاي نفتي، مولكولهاي نفت را به اجزاي ديگري شكسته و تجزيه ميكنند و همين امر سبب ميشود كه مواد ديگري توليد شود كه بتوان از آن براي تغذيه باكتريها استفاده و جمعيت آنها را چند برابر كرد تا كار پاكسازي به طور كامل و در عمق آب انجام شود.
البته با پاكسازي توسط ميكروبها لكههاي نفتي ظاهرا از بين رفته و ناپديد ميشوند، اما بايد پاكسازي در ابعاد ديگر و عميقتري نيز انجام شود كه اين امر خود نيازمند تحقيقات بيشتري است. براي عملي شدن اين طرحها و استفاده از باكتريها براي از بين بردن انواع آلايندهها محققان بايد مطالعات بيشتر و گستردهتري را انجام دهند و از طرفي بايد عواقب تغييرات و اصلاحات ژنتيكي باكتريها را نيز به دقت مورد بررسي قراردهند. چون گاهي اين امر منجر به تغييرات جبرانناپذيري بر اكوسيستم طبيعي زمين ميشود. هرچند براساس قوانين دولتي و زيستمحيطي، هرگز نبايد موجودات و جانداران دستكاريشده ژنتيكي آزادانه در محيط رها شوند، اما با وجود اين استفاده از آنها در مناطق آلوده و تحت شرايط خاص نيز، نيازمند مطالعات بيشتر و در نظر گرفتن همه جنبههاي مهم آن است.
popularmechanics / مترجم: آزاده سيدميرزايي جهقي