محققان کشف کردهاند که چگونه میتوان از برخی باکتریهای خاص برای تبدیل زباله به مواد شیمیایی صنعتی ارزشمند استفاده کرد. این یافته میتواند به خلق مسیری پایدارتر برای ایجاد خانوادهای از مولکولها منجر شود که در مواد آرایشی، محصولات پاککننده، کودهای کشاورزی، مکملهای غذایی و مواد ضدمیکروبی به کار میروند.
پژوهشگران دانشگاه تورنتو میگویند تخمیر باکتریایی میتواند با تبدیل پسماند غذایی و فرآوردههای جانبی کشاورزی به مواد شیمیایی ارزشمند جایگزینی بهتر از اتکا به محصولات زراعی باشد. امروز بسیاری از این مواد شیمیایی از روغن هسته پالم به دست میآید. اما تولید روغن پالم مدتهاست بهدلیل مشکلات مربوط به جنگلزدایی، آسیب به تنوع زیستی و نقصانهای موجود در زمینه ردیابی زنجیره تأمین با انتقادات زیادی مواجه است.
باکتریها پسماندها را به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل میکنند
پروفسور «کریس لاسن» که رهبر این پژوهش بوده، میگوید: «مواد شیمیایی خاصی که در اینجا هدف ماست، تحت عنوان اسیدهای کربوکسیلیک با زنجیره متوسط (MCCA) یا اسیدهای چرب با زنجیره متوسط (MCFA) شناخته میشوند. طول آنها برابر با ۶ تا ۱۲ اتم کربن است و همگی کاربردهای متنوعی ازجمله در کودهای کشاورزی، مواد آرایشی، ضدمیکروبی و پاککننده سطوح دارند. بازار جهانی برای این مواد در حدود ۳ میلیارد دلار است.»
محققان در این پروژه روی باکتریهای CEB تمرکز کردند که زنجیره را بزرگتر میکنند. این میکروبها بدون اکسیژن زنده میمانند و میتوانند مواد ارگانیک را از طریق تخمیر به اسیدهای مفید بدل سازند. از آنجایی که این باکتریها بهجای شکرهای فرآوریشده از پسماندها استفاده میکنند، میتوانند هزینهها را کاهش دهند.
البته این روش یک نقطه ضعف بزرگ هم دارد: باکتریها همیشه مواد ارزشمند تولید نمیکنند. لاسن میگوید: «چیزی که ما میخواهیم تولید کنند اسید اکتانوئیک است که طولش به اندازه ۸ کربن است و یکی از ارزشمندترین MCFAها محسوب میشود. این مسئله بهخصوص از آن جهت اهمیت دارد که روغن هسته پالم معمولاً چندان حاوی این ماده نیست. اما چیزی که گاهی اوقات میبینیم این است که این CEBها در عوض مولکولهای ۴ کربنی کمارزشتری بهنام بوتیرات تولید میکنند.»
نکته مهمی که این سوئیچ را کنترل میکند، نسبت لاکتات به استات است. همچنین آنزیمی موسوم به CoAT نیز در این فرایند نقش دارد و ظاهراً باکتریهایی را جدا میکند که میتوانند مولکولهای طولانیتری بسازند.
این یافتهها به محققان کمک خواهد کرد تا راحتتر مواد باارزش مدنظر خود را تولید کنند. نتایج این تحقیق در ژورنال Nature Microbiology منتشر شده است.