اضطرت الإشريكية القولونية إلى إنتاج “واقي الشمس” الجاهز

تحتوي بعض مستحضرات الوقاية من الشمس التجارية على مواد كيميائية يمكن أن تضر النظم البيئية البحرية مثل الشعاب المرجانية والطحالب والكائنات البحرية الصغيرة. نحن نتحدث في المقام الأول عن مرشحات الأشعة فوق البنفسجية أوكسيبنزون ​​وأوكتينوكسات وأوكتوكريلين، والتي تعمل على تحييد تأثير الأشعة فوق البنفسجية على الجلد. وقد أظهر مؤلفو الدراسات السابقة أن هذه المواد، بتركيزات معينة، يمكن أن تزيد من ابيضاض المرجان، وتلحق الضرر بالحمض النووي وخلايا يرقاتها، وتؤثر على نمو الأسماك واللافقاريات، وتتراكم في المياه بالقرب من الشواطئ. فرض عدد من المناطق قيودًا على توزيع واقيات الشمس. على وجه الخصوص، فرضت هاواي (ولاية أمريكية) قيودًا على بيع مستحضرات الوقاية من الشمس التي تحتوي على أوكسيبنزون ​​وأوكتينوكسات. ولذلك، يبحث العلماء عن بديل لمرشحات الأشعة فوق البنفسجية الموجودة. تم اكتشاف المادة الضرورية في الطبيعة، والتي لديها بالفعل آليات الحماية الخاصة بها ضد الأشعة فوق البنفسجية – الجادوسول. على الأرض، يتم إنتاج الجادوسول بواسطة العديد من الكائنات الحية. على سبيل المثال، يوجد في بيض أسماك الزرد ذات الزعانف الشعاعية (دانيو ريريو)، وكذلك في الشعاب المرجانية. لكن محتواه منخفض، لذا فإن استخلاص الجادوسول من الكائنات الحية لاستخدامه لاحقًا في مستحضرات الوقاية من الشمس أمر غير عملي.

وتعلم فريق من علماء الأحياء من الصين، بقيادة بينج تشانغ من جامعة جيانغنان، كيفية الحصول على الجادوسول بالتكنولوجيا الحيوية. أدخل العلماء جينات من أسماك دانيو ريريو إلى بكتيريا الإشريكية القولونية “لتجهيزها” بالإنزيمات اللازمة لتخليق الجادوسول. ثم قاموا بزيادة كفاءة إنتاج المادة باستخدام RNAs الصغيرة التي تنظم وظيفة الجينات. ثم اخترنا أفضل الظروف التي تنتج فيها البكتيريا أكبر قدر ممكن من الجادوسول. ونتيجة لذلك، زاد “العائد” ما يقرب من 93 مرة – من 45.2 ملليجرام إلى 4.2 جرام لكل لتر من الوسط الغذائي. خلال التجربة، أظهر الجادوسول خصائص مضادة للأكسدة مماثلة لفيتامين C. نحن نتحدث عن القدرة على “إصلاح” الخلايا المتضررة من الجذور الحرة – الجزيئات العدوانية التي يمكن أن تلحق الضرر بالخلايا والحمض النووي وأنسجة الجسم. تتشكل، على سبيل المثال، تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية.

تستخدم العديد من الحيوانات الجادوسول في الطبيعة، وهو ما يعني، وفقًا لتشانغ وزملائه، أن هناك احتمالًا أن يكون آمنًا لكل من البشر والبيئة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لشفافيته، قد لا يترك Gadusol بقايا بيضاء على الجلد مثل بعض واقيات الشمس الحديثة. لكن الباحثين حذروا من أن التوصل إلى كريم تجاري حقيقي لا يزال بعيد المنال. هناك مشكلتان رئيسيتان. أولاً، علينا أن نتعلم كيفية إنتاج الجادوسول بسعر رخيص وبكميات كبيرة. ثانياً، من الضروري إنشاء تركيبة كريمية ثابتة، بفضلها تبقى المادة على الجلد لأطول فترة ممكنة. قام فريق تشانغ بحل مشكلة الإنتاج الضخم جزئيًا: حيث أجبر المتخصصون بكتيريا الإشريكية القولونية على شكل قضيب على إنتاج الجادوسول بكميات كبيرة. ومع ذلك، فإن مسألة تكلفة المنتج لا تزال مفتوحة. يتم عرض نتائج الباحثين في مجلة اتجاهات التكنولوجيا الحيوية.