بحث عن البكتريا التطبيقية

الآثار الاقتصادية للبكتيريا

ليست البكتيريا كلية مسببة للأمراض أو مضرة بالكائنات الحية وإنما
للبكتيريا فوائد عديدة، فلولا وجود البكتريا على سطح الأرض لأنتهت الحياة
1- البكتيريا والطعام:
الطعام يمثل بيئة جيدة لنمو البكتيريا وتكاثرها وتسبب حالات من التسمم الغذائي مثل:
• السالمونيلا : تسبب الاسهالات تشكل البكتيريا مجموعة الكائنات بدائية
النوى، تعامل معها الإنسان دون أن يراها فقد عرف أنها تسبب المرض واستعمل
بعضها في عمليات تخمر مختلفة. ولقد كان لاكتشاف المجهر الأثر الكبير في
التعرف عليها
• الكلوستريديوم : تسبب التسمم الغذائي البوتيوليني botulism.
2- البكتيريا والصناعات الغذائية:
تلعب البكتيريا دوراً هاماً في الصناعات الغذائية مثل:
الألبان / الأجبان / الزبدة / المخللات / إنتاج الحموض العضوية مثل حمض
الخليك وحمض اللبن وإنتاج بروتين الخلية الواحدة الذي يستعمل كغذاء
للماشية والدواجن.
3- البكتيريا والصناعة الكميائية:
ـ صناعة المضادات الحيوية الحديثة.
ـ صناعة بعض المواد العضوية (الستيرويدات – الفيتامينات).
4- البكتيريا والبيئة:
تنظيف البيئة ومعالجة المياه العادمة والتخلص من المواد العضوية وغير
العضوية من مخلفات المصانع والمنازل بما فيها من عناصر ثقيلة سامة كالرصاص
والزئبق ومعالجة المخلفات لإنتاج الطاقة من غاز الميثان ومعالجة التلوث
بالبقع النفطية وفي دورات العناصر في الطبيعة كدورة الكربون والكبريت
والنيتروجين وكذلك تسهم مع الفطريات في تحليل الأجسام الميتة مما يساعد في
خصوبة التربة.
5- البكتيريا والإنسان:
تعيش بعض أنواع البكتيريا معيشة تكافلية في أمعاء الإنسان والحيوان فهي
تساعد في هضم بعض المواد الدهنية وهضم السليلوز كما تساعد في بناء
فيتاميني K, B في أمعائه.

ومن المؤكد أن
الطريقة التي تتبعها البكتيريا في تكوين بلورات الفضة المتناهية في الصغر
والتعقيد سوف تكون مثار اه شديد من قبل العلماء المشتغلين في حقل
تكنولوجيا الأجهزة المتناهية الصغر والمعروفة باسم نانو تكنولوجي. إلا أنه
مازال هناك الكثير الذي يجب معرفته قبل التفكير في تطبيق تجربة الإنتاج
على نطاق واسع.
ثانيا: بكتيريا تصنع الملابس


تخمير السكّر لتحويله إلى كحول باستخدام الخميرة طريقة عرفها قدماء
المصريين منذ آلاف السنين، ولكن الجديد هو قيام عدد من الباحثين بإدخال
تقنيات الهندسة الوراثية لتصنيع مادة 3gt التي تستخدم في صنع الأقمشة
الصناعية مثل
البوليستر.
ويتسابق العلماء الآن لتربية بكتيريا تنتج مادّة كيميائية تصلح كأقمشة
تصنع منها الملابس والستائر والسجاجيد والجلود الصناعية. وتسمَّى هذه
المادة الجديدة "بولايمير بولي تراي ميثيلين أو "3gt، وسوف تكون هذه
الأقمشة أفضل من البوليستر .
وتقوم الفكرة على نقل جينات من بكتيريا إلى أخرى فتقوم البكتيريا الجديدة
"المعدلة وراثيًّا" بتحويل السكر أو الجلوكوز إلى مادة 3 gt المستخدمة في
صناعة القماش.
ثالثا: دعوا البكتيريا تقوم بالعمل الأسود!


.

أدى
تطور التكنولوجيا في القرن العشرين إلى زيادة حادة في استهلاك النفط في
العالم. إذ يتم استخراج النفط بكميات هائلة من باطن الأرض لكي يستعمل
مصدراً للطاقة ومادة خام أساسية في صناعات مختلفة أهمها الصناعات
الكيماوية.
يتم نقل النفط المستخرج بواسطة وسائط نقل بريّة أو بحرية أو بواسطة أنابيب
طويلة إلى مناطق مختلفة حيث يتم استغلاله. وأثناء المراحل المختلفة من
التعامل مع النفط من استخراج ونقل ومعالجة واستعمال، قد تحصل أخطاء تؤدي
إلى تلويث البيئة. ويعتبر تلويث البحار والمحيطات بالنفط من أكبر هذه
المشاكل، خاصة أثناء نقل النفط. ويحصل ذلك نتيجة تسرّب الوقود من وسائط
النقل البحرية المختلفة وكذلك في أعقاب إلقاء مياه الثقل إلى البحر. هذه
المياه تحتوي على بقايا نفط.

مضارّ النفط وسموميته

عندما يُسكب النفط إلى البحر ينتشر بسرعة هائلة ويُغطي مساحات واسعة خلال
فترة وجيزة، كما يصل مع الأمواج إلى الشاطئ حيث تمتصه الرمال.
إنّ الضرر المباشر من تلويث البحر بالنفط هو التسبب بموت النباتات
والحيوانات التي يكسو النفط الزيتي واللاصق أجسامها وينفذ إلى أعضاء
تنفسها ويمنعها من استيعاب الأكسجين. تُشكّل هذه الكائنات الميتة والملوثة
بالنفط غذاءً لحيوانات أخرى تتعرض بدورها إلى خطر الموت. فالنفط الذي يدخل
إلى أمعائها لا يختلط مع سوائل الجسم بل يقوم بتغطية جدران الجهاز الهضمي
ويمنع امتصاص الغذاء المهضوم.
عندما يكون تلويث البحر بالنفط شديداً، تطفو على سطح الماء طبقة داكنة من
النفط وتموت كل الكائنات التي تحتها. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ رسوب بعض
مركبات النفط إلى قاع البحر يؤدي إلى إبادة معظم الكائنات التي تقطن هناك.
إنّ الأضرار طويلة الأمد التي يسببها التلويث بالنفط نابعة في الأساس من
وجود مواد غير قابلة للتحليل. هذه المواد تُشوّش نشاط الحيوانات مثل ايجاد
الفريسة أو اختيار الزوج، كما وتتراكم في شبكة الغذاء وقد تُسبب أضراراً
لكل الكائنات التي تحصل على غذائها من البحر.


.

الأسبوع
وذلك لإغناء التربة بالرطوبة والأكسجين. في نهاية التجربة، وُجد أنّ كمية
النفط لكل غرام رمل في كل واحدة من قطعتي التجربة قد قلّت بصورة ملحوظة
بالمقارنة مع الكمية الابتدائية التي كانت في كل قطعة. واعتماداً على
نتائج التجربة استنتج الباحثون أنّ إضافة السماد تزيد من نجاعة تحليل
النفط بواسطة البكتيريا.
في أبحاث أخرى، وُجد أنّ بعض أنواع البكتيريا المحللة للنفط لها صفة خاصة
وهي القدرة على انتاج مواد شبيهة بمواد التنظيف وإفرازها إلى البيئة. تقوم
هذه المواد ببعثرة زيوت النفط على شكل قطرات صغيرة وكثيرة تنتشر في طبقة
الماء وتكوّن مستحلباً. هذه الحالة، تجعل عملية تحليل النفط بواسطة
البكتيريا أكثر نجاعة وتؤدي إلى نمو سريع لعشائر البكتيريا فيلا المناطق
الملوّثة.

قدرة التحليل البيولوجي

في أبحاث أخرى، وُجد أنّ الضرر البيئي الذي حصل في المناطق التي تلوثت
لأول مرّة بالنفط كان أكبر وظل فترة أطول بالمقارنة مع المناطق التي تعرضت
إلى التلويث بالنفط مرّات عديدة ومتكررة.
ولكي يتم فهم هذه الظاهرة، أجرى الباحثون تجربة أخرى (تجربة رقم 2 )
أضافوا فيها إلى الرمل الملوث بالنفط "سماداً" وخليطاً يتألف من تشكيلة من
عشائر البكتيريا الشائعة في البحر. رُوي الرمل الملوث وحُرث بطريقة مماثلة
للتجربة رقم 1 . وقد تتبع الباحثون لمدة شهر التغيّرات التي تحصل في تركيز
مجمل البكتيريا في الرمل الملوث بالنفط، وفي تركيز البكتيريا المحللة
للنفط وفي كمية النفط التي بقيت في كل غرام رمل. نتائج التجربة مبينة في
المنحنيات التالية:

تركيز مجمل البكتيريا وتركيز البكتيريا المحللة للنفط والنسبة المئوية النفط الذي بقي في الرمل الملوّث


.

رابعا: الزائدة الدودية تنتج بكتيريا مفيدة للجسم

اكتشف فريق طبي أمريكي ان للزائدة الدودية التي حيرت العلماء دورا مهما في
الجسم، وأنها مسؤولة عن إنتاج وحفظ مجموعة متنوعة من البكتيريا والجراثيم
التي تلعب دورا مفيدا للمعدة. ولفت الفريق إلى أن هذا الاكتشاف قد يحسم
الجدل حيال الدور المفترض للزائدة الدودية، بعد أن اعتبرت مدارس الطب
الرسمية لعقود طويلة أنها عضو فقد دورة مع تطور الإنسان، وبات من الممكن
إزالته من دون اثار سلبية.

وفقا للدارسة التي أجراها الفريق فإن عدد الجراثيم والبكتيريا التي يحويها
جسم الإنسان تفوق عدد خلاياه، لكن السواد الأعظم من هذه الكائنات الدقيقة
يمارس دورا إيجابيا داخل الجسم، ويساعد على هضم الأطعمة.

وتشير الدراسة إلى أن أمراضا معينة، مثل الكوليرا أو الإسهال الشديد، قد
تؤدي إلى إفراغ الأمعاء من هذه البكتيريا والجراثيم المفيدة، وهنا يبدأ
دور الزائدة التي يتوجب عليها في هذه الحالة العمل على إعادة إنتاج وحفظ
تلك الجراثيم.

ولتأكيد صحة ما ذهبت إليه، اعتبرت الدراسة أن موقع الزائدة الدودية في
الطرف الأسفل من الأمعاء الغليظة، التي تعتبر ممرا أحادي الاتجاه للطعام،
تشكل دليلا على ذلك.

ورأت الدراسة أن هذا الدور الذي حددته للزائدة كان دورا مصيريا خلال
الفترة البدائية، التي كان خلالها البشر يعيشون في عزلة وفي مجموعات
محدودة العدد.أما اليوم فإن دورها بات أقل أهمية، وذلك لأن من الممكن


.

لمن يفقد الجراثيم المفيدة أن يعود فيلتقطها من الأشخاص الذين يعيشون في محيطه.

ودعت الدارسة إلى عدم اعتبار هذا الدور المكتشف حديثا للزائدة سببا للامتناع عن إزالتها في حالة الالتهاب.
وفي هذا السياق، قال البروفسور دوغلاس ثيوبولد، وهو أخصائي في كيمياء
الأحياء، من جامعة برانديس، “تبدو الفكرة محتملة بشدة، كما أنها تتوافق مع
مسار نظرية تطور الكائنات”.

ومن المعروف أن الزائدة الدودية عضو شديد الحساسية للالتهاب، وقد يتسبب
التهابها أحيانا بوفاة المريض، إذا لم يتم استئصالها في الوقت المحدد.

والزائدة الدودية عبارة عن عضو دودي الشكل على هيئة أنبوب صغير مغلق من
ناحية واحدة، يمتد متفرعا من الأمعاء الغليظة ويقع في التجويف البطني في
الجزء الأيمن السفلي منه، لا يزيد عرض الزائدة على بوصة واحدة ولا يزيد
طولها على 3 إلى 4 بوصات، ولا يعرف حتى الآن ما هي وظيفة الزائدة الدودية.

وهناك فرضيات علمية غير مثبتة تربط بين الزائدة الدودية والجهاز المناعي
لدى الإنسان، حيث يعتقد أنها تستحث الجسم على تطوير مناعته ضد الأمراض،
ومع هذا فإن استئصالها لا يؤدي إلى أي مضاعفات على الإطلاق.

ولذا فإن وصف هذا العضو بالزائد تعبير خاطئ، إذ ليس هناك أعضاء زائدة في خلق الله تعالى في جسم الإنسان.

وإذا دخل تجويف الزائدة أي شيء من محتويات الأمعاء (مخلفات الطعام، جسيمات
صلبة غير مهضومة) ينسد ويصبح مغلقا من كلا طرفيه، مما يؤدي إلى حدوث
التهاب داخل الزائدة الدودية، وقد يحدث أن تتجمع البكتيريا داخل الزائدة
الدودية ويبدأ الالتهاب فتنتفخ، ويحصل الانسداد لهذا السبب، وليس هناك
وسيلة لمنع التهاب الزائدة أو التنبؤ به قبل حدوثه.


.

ويصيب التهاب
الزائدة الدودية جميع الأعمار من الذكور والإناث على حد سواء، ولكنه يحدث
أكثر في سن الشباب (من سن 15 حتى سن 30)، أما في الأطفال فإن هذا النوع من
الالتهابات قلما يحصل لسبب بسيط، وهو أن تجويف الزائدة في هذه المرحلة
واسع إلى حد يصعب معه الانسداد إلا نادرا.
خامسا: بكتريا مسببة للإسهال قد تحمي الجسم من السرطان

بكتيريا إي كولاي تسبب الإسهال
توصل علماء إلى أن أحد أنواع البكتيريا التي تسبب إسهالا حادا يمكن الاستفادة منه لحماية الجسم من سرطان الأمعاء.
ويعتقد هؤلاء العلماء أنه يمكن الاستفادة من بكتريا "إي كولاي" للحماية من
سرطان القولون والمستقيم الذي يعد أحد أهم أسباب الوفيات الناتجة عن
الإصابة بالسرطان في الدول الصناعية المتطورة التي تنخفض فيها نسبة
الإصابة بالـ "إي كولاي" مقارنة بدول العالم النامية.
وبناء على ذلك قرر الباحثون معرفة ما إذا كان هذا النوع من البكتريا يساعد في صورة ما على الحماية من تطور السرطان.
وركز العلماء على تأثير سم بعينه تنتجه هذه البكتريا على الخلايا السرطانية في القولون.
ووجدوا أنه بإضافة هذا السم إلى الخلايا السرطانية المزروعة في المختبر يتباطأ معدل انقسامها تباطأ كبيرا.
وتمتاز خلايا السرطان بسرعة انقسامها ولا يتوقف هذا الانقسام كما هو الحال في الخلايا الطبيعية عندما تنتهي فترة حياتها.


.