باحثون يُدخلون جينات من نبات "الشجيرة المشتعلة" في محاصيل زيتية لإنتاج زيت "أسيتيل-TAG" لاستخدامه في الوقود الحيوي
أفاد موقع وزارة الطاقة الأمريكية أن علماء قاموا بإدخال جينات من نبات الشجيرة المشتعلة (Euonymus alatus) في محاصيل غطائية مثل الكاميليا والبينيكريس لإنتاج مركب أسيتيل-ترايأسيل غليسيرول (Acetyl-TAG)، وهو نوع من الزيوت مناسب لإنتاج الوقود الحيوي.
يمتاز زيت نبات الشجيرة المشتعلة بأنه يتدفق بسهولة ويظل سائلاً عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا، مما يجعله مناسبًا للاستخدام كوقود حيوي.
استخدم فريق البحث في جامعة ولاية كانساس تقنيات البيولوجيا التركيبية لزيادة محتوى زيت الأسيتيل-TAG في البينيكريس والكاميليا إلى مستويات شبه نقية، وفقًا لتقرير صادر عن الوزارة في 28 أبريل.
وأوضح تقرير الجامعة أن هذا الإنجاز قد يجعل من الكاميليا والبينيكريس مصدرين محتملين لإنتاج وقود ديزل محسّن.
تتكون الزيوت النباتية في العادة من جزيئات تُعرف باسم "ترايأسيل غليسيرول"، وهي ثلاث أحماض دهنية مرتبطة بجزيء غليسيرول. أما الأسيتيل-TAG الموجود في نبات الشجيرة المشتعلة، فيتكون من حمضين دهنيين ومجموعة أسيتات قصيرة، مما يقلل من لزوجة الزيت ويخفض درجة تجمده، ما يجعله مفيدًا في تطبيقات متعددة، بما في ذلك كبديل محسن لوقود الديزل التقليدي.
وخلال الدراسة، قام الباحثون بتعديل الكاميليا والبينيكريس وراثيًا لإنتاج الأسيتيل-TAG في بذورها من خلال إدخال جين من نبات الشجيرة المشتعلة يُرمز لإنزيم أساسي في تخليق الأسيتيل-TAG. وقد أدى ذلك إلى إعادة توجيه مسارات إنتاج الزيوت داخل النباتات. كما أجرى الباحثون تعديلات إضافية باستخدام تقنيات تحرير الجينوم لتعطيل المسارات المنافسة وزيادة توفر المركبات الأولية، مما أدى إلى رفع نسبة الأسيتيل-TAG إلى مستويات شبه نقية بلغت 98% من إجمالي دهون البذور، وذلك دون تأثيرات سلبية كبيرة على قدرة البذور على الإنبات.
وأشار الباحثون إلى أن انخفاض لزوجة الزيت وأداءه الجيد في درجات الحرارة المنخفضة يجعله مناسبًا كبديل مباشر للديزل.
وقال البروفيسور تيموثي دوريت، أستاذ الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية الجزيئية وأحد قادة فريق البحث:
"عند إنتاج الوقود الحيوي حاليًا، نقوم بتحويل الزيت النباتي العادي إلى وقود حيوي باستخدام عملية كيميائية، أما الفكرة هنا فهي أن زيت الأسيتيل-TAG يمكن استخدامه مباشرة كوقود دون الحاجة لأي معالجة كيميائية إضافية."
وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، وأعلن الفريق أن خطوتهم القادمة ستكون دراسة التأثيرات الأخرى الناتجة عن التعديل الجيني في نباتي الكاميليا والبينيكريس.
واختتم تقرير وزارة الطاقة الأمريكية قائلاً:
"تُبرز هذه الدراسة كيف يمكن للهندسة الوراثية المتقدمة أن تُحسّن من أداء النباتات لإنتاج زيوت عالية القيمة بخصائص مخصصة، مما يفتح الباب أمام إنتاج وقود حيوي منخفض التكلفة واستخدامات صناعية عالية القيمة."
