بكتيريا تساعد النباتات في صنع مغذيات تشبه اللحوم

نشر موقع Science News Explores بحثاً يسلط الضوء على جهود الفريق العلمي بقيادة بينغشيانغ فان، أخصائي كيمياء حيوية في جامعة تشجيانغ في هانغتشو، الصين، حول تحسين النظام الغذائي النباتي.

وفي هذا البحث طور الفريق تعليمات وراثية لصناعة أنزيمات في بكتيريا تُسمى Agrobacterium tumefaciens، والتي يمكنها نقل الجينات إلى النباتات. والإنزيمات هي بروتينات تسهم فيتسريع التفاعلات الكيميائية داخل الكائنات الحية. وللحصول  على مصادر حيوانية، تحتاج النباتات إلى إنزيمات لا تمتلكها عادة. هذه الإنزيمات تساعد في تحويل الأحماض الأمينية إلى مركبات توجد غالباً في اللحوم.

قام الفريق بإعداد مجموعات متنوعة من التعليمات الوراثية التي تحتوي على أحماض أمينية ومغذيات مختلفة. من خلال دمج هذه التعليمات بطرق متعددة، تتمكن النباتات من إنتاج مجموعة واسعة من مصادر. بعد ذلك، تم حقن بكتيريا تحمل هذه التعليمات في أوراق نبات قريب من نبات التبغ.

تعزيز مصادر النباتات
قامت الأوراق المعالجة بإنتاج عنصرين غذائيين من النوع الحيواني. الأول هو الكرياتين، وهو جزيء مكون من ثلاثة أحماض أمينية ويساهم في توفير الطاقة للعضلات. الثاني هو الكارنوزين، الذي يتكون من حمضين أمينيين ويعمل كمضاد للأكسدة، مما يساعد في تقليل إجهاد العضلات.

واعتمد نوع المغذيات التي تم إنتاجها في الأوراق على التعليمات الجينية التي تم تلقيها. وبعد أربعة إلى خمسة أيام، حصد الباحثون الأوراق من النباتات. ويحتاج البشر إلى حوالي 1.7 غرام من الكرياتين و0.6 غرام من الكارنوزين يومياً، والكميات التي أنتجتها النباتات كانت أقل بكثير من هذه المتطلبات، كما يشير فان.

وتمّ انتاج 2.3 ميكروغرام من الكرياتين و69.5 ميكروغرام من الكارنوزين. (الميكروغرام هو جزء من مليون من الغرام). بالمقارنة، يحتوي غرام واحد من اللحوم على نحو 1000 ضعف كمية الكرياتين و100 ضعف كمية الكارنوزين الموجودة في غرام من النبات المعدل.

ووفقاً لموقع "Science News Explores"، يخطط فان لإضافة جينات إلى النباتات لإنتاج مصادر حيوانية أخرى. ويقول إنه يمكن لفريقه تطوير تعليمات لكل حمض أميني. بعض المغذيات مثل فيتامين ب 12 يحصل عليها الناس من اللحوم، ويخطط فان أيضًا لزيادة هذه المغذيات في النباتات.

تقول لوري ليونيلي، المهندسة التي لم تشارك في الدراسة، إن نمو النباتات المعدلة جينيًا يستغرق عادةً عامين أو ثلاثة. لكن حقن البكتيريا الجديدة يساعد العلماء على تسريع العملية واختبار نجاح التجربة في وقت أقل.

ويشير ليونيلي إلى أنه إذا تمت زراعة النباتات بشكل مستدام، فإنها ستؤثر على البيئة بشكل أقل من تربية الحيوانات. الهدف من هذا العمل هو جعل النباتات أكثر تغذية وتقليل الاعتماد على المنتجات الحيوانية.


بالتعاون مع دويتشه فيله