بحوث المنظفات: أفضل ما في الطبيعة
غسل صديقة للبيئة
الفائز بجائزة البيئة لعام 2008: هولجر زينك
دكتوراه في علم الأحياء هولجر زينك ، 45 عامًا ، هو مؤسس ومدير شركة Brain AG في مدينة زوينجنبرغ بالقرب من دارمشتات. تقوم شركة التكنولوجيا الحيوية بالبحث في الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات أو الطحالب لمدة 15 عامًا ؛ يقوم بفك تشفير جيناتهم وتحسينها وتطوير نماذج أولية لمجموعة واسعة من التطبيقات في شركات مستحضرات التجميل والكيماويات والمواد الغذائية الدولية. وهي العملية التي مكنت منذ بضع سنوات من استبدال المنتجات الكيميائية بالبيولوجيا - مع اتجاه تصاعدي قوي.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ما الذي تفعله شركتك بالضبط؟ كيف يجب أن تتخيل عملك؟
Holger Zinke: لقد أنشأنا أرشيفًا حيويًا يتكون من مجموعة واسعة النطاق من الكائنات الحية الدقيقة. كلها متوفرة في المختبر حتى نتمكن من العثور بسرعة على المكونات النشطة. ومع ذلك: اليوم 100 الكائنات الحية الدقيقة فقط تستخدم في جميع أنحاء العالم للأغراض الصناعية. هناك حوالي 5000 مختلفة من هذه الكائنات الحية الدقيقة في غرام واحد من تربة الغابات وحدها.
ChroniquesDuVasteMonde.com: لماذا يوجد عدد قليل جدًا؟
Holger Zinke: لأنه حتى الآن من أصل 5000 شخص يمكن أن يزرع على الأكثر العشرين ، لذا اضرب في المختبر. يمكن بالفعل اكتشاف جميع الأنواع الأخرى 4980 ويمكن رؤيتها تحت المجهر ، لكن لا يمكن استخدامها حتى الآن.
ChroniquesDuVasteMonde.com: لماذا هذه الكائنات الحية الدقيقة مثيرة جدا لك؟
Holger Zinke: المهمة الرئيسية للكائنات الحية في التربة هي التسميد. من بين أشياء أخرى ، فإنها تنتج الإنزيمات ، أي البروتينات التي تسرع عمليات الكيمياء الحيوية وتحطيم أو تغيير مواد كيميائية معينة ، مثل الكلوروفيل أو النشا في الأوراق. بالمناسبة ، تنتج هذه العمليات أيضًا رائحة الأرض الرطبة العفنة الناتجة عن مادة تسمى geosmin. يتم تشكيله كواحد من العديد من المنتجات الأيضية في التحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المحددة.
ChroniquesDuVasteMonde.com: هل أي شيء أكثر دقة؟
Holger Zinke: لكل من هذه الكائنات الدقيقة ما بين 1500 إلى 2000 جين ، وكل من هذه الجينات مسؤول عن مستقلب معين. يمكن أن يكون هذا إما أنزيمًا أو محفزًا حيويًا أو ، كما في حالة geosmin ، منتجًا طبيعيًا. لحسن الحظ ، فإن الكائنات الحية الدقيقة التي تنتج جيوسمين تنمو حتى في ظل ظروف المختبر ، حيث يتم استخدام هذه المادة لصنع العطور. نظرًا لأنه لا يمكن زراعة معظم الكائنات الحية الدقيقة ، ونحن مهتمون فقط بمنتجاتها الأيضية ، قبل بضع سنوات قمنا بتطوير طريقة تسمح لنا باستخراج المادة الوراثية مباشرة من التربة.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ما التالي؟
Holger Zinke: نحاول دمج الجينات الفردية في واحدة من الكائنات الحية الدقيقة الصالحة للاستخدام الصناعي. لأن القدرة على الانتشار هي الشرط الأساسي في وقت لاحق لتكون قادرة على استخدام مخططات هذه الجينات على الإطلاق. عادةً ما يكون هذا هو الطريقة التي تعمل بها: على سبيل المثال ، تقوم شركة واحدة بتعييننا للعثور على إنزيم يسمح بتغليف الورق. نوفر بعد ذلك حوالي 200 نموذج من النوع المرغوب من أرشيفنا الحيوي. في كثير من الأحيان ، ومع ذلك ، فإننا ندرك أن واحدًا أو الآخر إما لا يملك ما يكفي من الممتلكات المناسبة ، أو أن النماذج الأولية المختلفة لها خصائص مختلفة قد تكون مرغوبة.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ماذا يمكنك أن تفعل؟ تغيير الجينات؟
هولجر زينك: نعم. نحن تحسينها من الناحية التكنولوجية أو الجمع بين عدة مع بعضها البعض. بالمناسبة ، لا توجد مخاطر على البيئة. حتى في الطبيعة ، يتم تحسين الإنزيمات بالطريقة نفسها تمامًا ؛ هذه هي عملية طبيعية تماما. والانزيم الجديد لا يختلف عن السلائف: إنه طبيعي أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، الكائنات الحية المعدلة نفسها لا تدخل البيئة ، ولكن يتم استخدام المنتج النهائي فقط.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ما المهارات التي يمتلكها هذا الإنزيم؟
هولجر زينك: إنه يعمل بطريقة حفزية ، أي أنه يسرع من تفاعل كيميائي دون أن يستهلك نفسه ، وهذا شيء ضروري للغاية.
ChroniquesDuVasteMonde.com: مثال ، من فضلك.
Holger Zinke: من أجل إزالة صبغة الشحوم من لباس قطني ، يمكن معالجتها بمذيب أثناء التنظيف ، لكن يصعب تحلله بيولوجيًا. أو يستخدم واحد أثناء غسل كميات أقل من الانزيم المقابل. وهو يعيد إنتاج نفس التفاعل عدة مئات الآلاف من المرات في الثانية دون تغيير.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ولماذا يصبح النسيج نظيفًا؟
Holger Zinke: نحن نتعامل مع مشكلة الفصل البيولوجي: الألياف البيولوجية ، مثل القطن ، التي أصبحت متسخة بمادة بيولوجية ، مثل الشحوم ، تصبح نظيفة مرة أخرى عند معالجتها بإنزيم بيولوجي قادر على لتحطيم هذه الدهون بالضبط. مليغرام واحد من الإنزيم بدلاً من كيلو واحد من المواد الكيميائية: استبدال واحد مع الآخر يحدث فرقًا كبيرًا. بالإضافة إلى ذلك ، مع أحد شركائنا ، على سبيل المثال ، تمكنا من تحسين كفاءة مساحيق الغسيل عن طريق تحسين الإنزيمات بحيث تكون المنسوجات المتسخة نظيفة عند 40 درجة مئوية وليس فقط عند 60 درجة مئوية.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ... والتي ربما تحمي البيئة أيضًا.
هولجر زينك: نعم ، لأنه لا يستخدم سوى نصف كمية الطاقة ، مما يعني أنه يمكن توفير 1.3 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون المدمر للمناخ كل عام.
ChroniquesDuVasteMonde.com: ما هي التطورات التي يمكن أن تتخيلها في المستقبل القريب في مجال التكنولوجيا الحيوية الصناعية؟
هولجر زينك: أعتقد أننا بدأنا فقط في تطوير منتجات فعالة للغاية ، لا سيما في قطاع مستحضرات التجميل. وإذا كان من الممكن حقًا تحديد بيولوجي لمجموعة المنتجات الكيميائية ، فستجد ذلك مرضيًا جدًا.
