متن كامل خبر
تولید سوخت زیستی ارزان از پسمانده‌های گیاه به‌سرپرستی استاد ایرانی دانشگاه «میشیگان»

تاريخ خبر : 13/3/1387امتياز بده :ارسال به دوستتعدادمشاهده : 366

- این‌گونه‌ی جدید ذرت - که از نظر ژنتیکی تغییرهایی در آن ایجاد شده - تولید سوخت‌های زیستی را بسیار مقرون به‌صرفه می‌کند بدون این‌که به بذر گیاه آسیبی برسد.

تولید سوخت زیستی ارزان از پسمانده‌های گیاه

به‌سرپرستی استاد ایرانی دانشگاه «میشیگان»







 این‌گونه‌ی جدید ذرت - که از نظر ژنتیکی تغییرهایی در آن ایجاد شده - تولید سوخت‌های زیستی را بسیار مقرون به‌صرفه می‌کند بدون این‌که به بذر گیاه آسیبی برسد.

 

گروهی از محققان در دانشگاه ایالتی «میشیگان» امریکا به‌سرپرستی یک دانشمند ایرانی موفق شده‌اند با استفاده از گیاه ذرت تغییر ژنتیکی یافته و آنزیم موجود در معده‌ی گاو، سوخت زیستی ارزان‌قیمت تولید کنند.

به‌گزارش خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این‌گونه‌ی جدید ذرت - که از نظر ژنتیکی تغییرهایی در آن ایجاد شده - تولید سوخت‌های زیستی را بسیار مقرون به‌صرفه می‌کند بدون این‌که به بذر گیاه آسیبی برسد.

در حال حاضر تولید «سوخت‌های زیستی» از جمله «اتانول» بیش‌تر به‌وسیله‌ی دانه‌های گیاه انجام و از برگ‌ها و ساقه گیاه استفاده نمی‌شود چرا که شکستن (تجزیه‌ی) سلولز موجود در برگ‌ها و ساقه‌ی ذرت و تبدیل آن به «قند» و «اتانول»، روندی بسیار دشوار و پرهزینه است.

اما کشف جدید، این امکان را فراهم می‌کند که از برگ‌ها و ساقه‌های گیاه - که پس‌مانده‌های آن محسوب می‌شوند - برای تولید ارزان «اتانول» استفاده شود و دانه‌های گیاه هم بدون آن‌که به «سوخت» بدل شود مانند گذشته به‌عنوان مواد غذایی مصرف شود.

پژوهشگران دانشگاه ایالتی «میشیگان» به‌سرپرستی دکتر «مریم بهروز» (استیکلن) موفق شدند ذرتی تولید کنند که حاوی آنزیم خاصی است. این همان آنزیمی است که به گاو امکان می‌دهد که برگ‌ها و ساقه‌های فیبری گیاه را هضم کرده و به قندهای ساده تبدیل کند.

دکتر «بهروز» درباره‌ی ایده‌ی اولیه این تحقیق می‌گوید: کشف‌ها و اختراع‌های ما همیشه از طبیعت الهام می‌گیرد. در این مورد من فکر کردم که یک گاو - که مثلاً در افریقا زندگی می‌کند و فقط علف‌های بیابانی و بوته‌های خار می‌خورد – چه‌طور می‌تواند آن‌ها را هضم و به «انرژی» تبدیل کند.

بعد متوجه شدیم که «میکروبی» در داخل «شکم دوم» یا «معده‌ی دوم» گاو وجود دارد که دارای آنزیم خاصی است و علفی که می‌خورد به‌کمک آن به «انرژی» تبدیل می‌شود.

محققان این ژن مخصوص را به ژنوم گیاه ذرت اضافه کردند. به این ترتیب «قند» موجود در برگ‌ها و ساقه‌ی گیاه ذرت (بدون اضافه کردن مواد شیمیایی مصنوعی گران‌قیمت) به قندهای ساده تبدیل و در مرحله‌ی بعد از آن «اتانول» گرفته می‌شود.

برای تبدیل «فیبر» به «قند» سه نوع آنزیم مختلف لازم است. ذرت جدیدی که در دانشگاه ایالتی «میشیگان» تولید شده دارای هر سه آنزیم لازم است که در سه مرحله به ذرت اضافه شده است:


- ذرت نسل اول با کمک آنزیمی تولید شد که در میکروب موجود در چشمه‌های آب گرم وجود داشت. آنزیمی که با آن می‌شود سلولز گیاه را به دو قسمت بزرگ (پلی‌ساکارید) تقسیم کرد.

 

- ذرت نسل دوم با کمک ژن موجود در نوعی قارچ طبیعی به‌وجود آمد که قطعه‌های بزرگ سلولز را - که از مرحله‌ی اول به‌دست آمده بود - به «قندهای دوتایی» (دی‌ساکارید) تبدیل می‌کند.

 

- ذرت نسل جدید با کمک آنزیم موجود در معده‌ی گاو تولید می‌شود؛ آنزیمی که مولکول‌های «قندهای دوتایی» را به «قندهای ساده» (مونوساکارید) شکسته و این قندهای ساده به‌راحتی تبدیل‌پذیر به «اتانول» هستند.


به‌گفته‌ی کارشناسان این مسأله مهم است که عاملی خارجی به بخش خوراکی گیاه یعنی «بذر» آن اضافه نشود.

دکتر «بهروز» می‌گوید: برای این‌که این آنزیم روی بذر گیاه اثر نکند این ژن در دستگاه «فتوسنتز» گیاه سبز نگه داشته می‌شود. در نتیجه این آنزیم فقط در بافت‌های سبز گیاه ظاهر می‌شود.

به‌گفته‌ی کارشناسان وقتی که یک عامل خارجی به گیاه اضافه می‌شود گیاه دو راه دارد یا از بین برود و یا عامل خارجی از جمله آنزیم را از بین ببرد اما این دانشمندان به دنبال راهی بودند که نه «گیاه» از بین برود و نه «آنزیم».

«بهروز» و همکارانش ژن را به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کردند که «آنزیم» پس از تولید در قسمت سبز گیاه فوراً در «واکوئل» سلول انبار شود و در آن‌جا بماند تا وقتی که گیاه درو و خرد شود.

به‌محض خرد شدن گیاه، «آنزیم» کمک می‌کند که «فیبر گیاهی» به «قند» تبدیل و آن «قند» بعداً به «اتانول» تخمیر شود.

بنابراین گزارش، بالا رفتن قیمت نفت منجر به اقتصادی‌تر شدن تولید سوخت‌های زیستی شده که از ذرت، نیشکر، سویا و بعضی دیگر از دانه‌های گیاهی به‌دست می‌آید. اما «برنامه‌ی جهانی غذا» وابسته به «سازمان ملل متحد» اعلام کرده که در سال گذشته یکصد میلیون تن غله برای تولید «اتانول» استفاده شده و این میزان به‌سرعت در حال افزایش است.

با اتانولی که از ... کیلوگرم ذرت به‌دست می‌آید تنها می‌توان یک‌بار باک بنزین یک اتومبیل خانواده را پر کرد. در حالی که این میزان ذرت برای تغذیه‌ی یک‌سال همان خانواده کافی است.

به‌همین دلیل بانک جهانی و سازمان ملل متحد هشدار داده‌اند در حالی که مردم جهان دچار گرسنگی‌اند نباید «مواد غذایی» آن‌ها را به «سوخت» تبدیل کرد.

دکتر «بهروز» معتقد است که در ایران هم می‌توان از کشف جدید برای تبدیل پسماند‌های نیشکر و برنج به «سوخت گیاهی» استفاده کرد؛ درحالی که فعلاً این پسماندها را می‌سوزانند؛ فرایندی که باعث «آلودگی هوا» و حتی شیوع بیماری «آسم» می‌شود: «همین ژن را می‌توان در برنج و نیشکر گذاشت اما به‌گونه‌ای که این ژن در مورد «برنج» داخل بذر گیاه یا بخش خوراکی آن وارد نشده و فقط روی برگ‌ها و ساقه‌ی گیاه اثر گذارد و در مورد «نیشکر» این آنزیم به آن قسمتی وارد نخواهد شد که شکر در آن جمع می‌گردد و فقط به قسمت‌هایی وارد می‌شود که امروزه سوزانده می‌گردد».

براساس پیش‌بینی‌ها تا سال 1409 (2030 میلادی) با رشد جمعیت جهان تقاضا برای مواد غذایی پنجاه درصد بیش‌تر می‌شود.

یافته‌های این پژوهشگر ایرانی نه‌تنها باعث تولید ارزان «اتانول» می‌شود که نسبت به سوخت‌های فسیلی، آسیب کم‌تری به محیط زیست می‌رساند بلکه می‌توان از بخش اصلی گیاه یعنی دانه‌های آن به‌عنوان ماده‌ی غذایی استفاده کرد.

این تحقیق هم‌اکنون در دانشگاه ایالتی «میشیگان» به‌پایان رسیده و ثبت شده است.


     منبع خبر : ايسنا

بازگشت