النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
التطبيقات العملية للمشتتات الحيوية
المؤلف:
زهرة محمود الخفاجي
المصدر:
التقنية الحيوية الميكروبية
الجزء والصفحة:
6-10-2016
432
التطبيقات العملية للمشتتات الحيوية
دراسة المشتتات الحيوية يوفر فرصة لفهم عمليات نمو الاحياء المجهرية على مواد غير ذائبة. فخلط المشتتات للمواد في الماء يهيأ الفرصة لعمليات كثيرة في مجالات الصناعات الغذائية واستخلاص النفط ومجالات الصحة والبيئة.
صناعات النفط
وتستعمل المشتتات في مجالات شتى في هذه الصناعة ، وفيها لا يشترط ان يكون المشتتات على درجة عالية من النقاوة لذلك يمكن استعمال مزارع الاحياء مباشرة. وتحتاج الصناعة الى كميات قليلة جدا مقارنة بالمشتتات الصناعية او الكيماوية، اذ تصل CMC المستعملة الى 10 مايكروغرام / لتر وهي اقل 10 – 40 مرة من المواد الصناعية وعند استعمال Emulsan في معاملة النفط الثقيل يؤدي الى تقليل اللزوجة من 200000 سنتي بويز (cp) الى 100 وبذا يمكن ضخه بسهولة الى مسافات بعيدة في حين تفشل المشتتات الكيماوية في هذه العمليات. وتستعمل المشتتات الحيوية في معاملة حمأة النفط الحاوية على كميات كبيرة من الطين ويمكن الحصول على 90% من النفط المخلوط بالوحل. وتستعمل في معالجة البيئة من تلوث النفط ومشتقاته التي تنتشر نتيجة الحوادث وتتسرب في المياه وتلوث السواحل، وتساعد المشتتات الاحياء المنتجة لها على استهلاك الهيدروكاربونات في البيئات الملوثة وتعطي الاحياء المنتجة نتائج أفضل من الاحياء غير المنتجة المستعملة لمعالجة البيئة الملوثة.
الصناعات الغذائية
يعد استعمال المشتتات الحيوية في الصناعات الغذائية مع أوسع مجالات التطبيق ، وفي هذه الصناعة يمكن استعمال انواع مختلفة من المشتتات، وتستعمل كمواد تحور التبلور او مستحلبات، او منظفات او مواد مرطبة، وتستعمل في انتاج الرغوة وفي عمليات التزييت وغيرها من العمليات ومما يساعد او يشجع استعمالها كونها مواد قابلة للتحلل الحيوي. وهي يمكن ان تدخل كأحد المكونات الغذائية لتساعد في :
حماية البيئة
اضافة الى ما ذكر من قابليتها للتخلص من التلوث بالنفط، فالمشتتات الحيوية تساعد في التخلص من التلوث بالمعادن الثقيلة مثل التخلص من اليورانيوم والكادميوم والرصاص وكذلك تساهم في تعدين هذه المعادن. ويمكن ان تساعد في تخليص البيئة من المواد السامة ضمن فعاليات المعالجة الحيوية.
المجالات الصحية
تستعمل المشتتات الحيوية في أغراض كثيرة لهذا المجال منها الصناعات الصيدلانية وتشكيل الأدوية وصناعة مواد التجميل. وتستعمل دهون السفيروز كمرطبات للجلد، كما ان عددا كبيرا من مواد التجميل تحضر من تحويل الجزء الكاره للماء بواسطة الانزيمات الحالة للدهون. لذلك تكون مجالا واسعا لتحضير مواد التجميل الحيوية Biocosmetics ، اذ تدخل مع المكونات الاخرى مثل الكولاجين ومواد تحمل الماء لمنع جفاف الجلد وتجعده. ومثل هذه المستحضرات تحوي على الدكسترينات الحلقية Cyclodextrins والصبغات ذات الأصل الحيوي ويطلق على بعض بمستحضرات التجميل العلاجية Cosmeceutics التي تشارك فيها المشتتات الحيوية مشاركة فاعلة جدا.
ونظرا لأن مواد التجميل تحتاج الى مدة صلاحية تصل الى 3 سنوات لذا يفضل استعمال مجاميع أسيل مشبعة على المجاميع غير المشبعة لذا تفضل دهون السيفروز.
ويفضل في بعض الأحيان استعمال المشتتات من نوع Monoglycerides والحقيقة هي الأكثر استعمالا في صناعة مواد التجميل لذلك تحضر الاخيرة باستعمال طريقة التحول الحيوي باستعمال انزيم اللايبيز من البكتريا Ps. fluorescens .
بعض المشتتات الحيوية يكون لها تأثير المضادات الحيوية او هي بالأحرى مضادات حيوية مثل Gramicidins و Polymyxins كما ذكر سابقا. وهناك بعضها تمنع ارتباط فيروس الايدز الى خلايا الدم البيض التي يصيبها.
ومن التطبيقات الاخرى هو انتاج المشتت الرئوي Pulmonary surfactant بطرق الهندسة الوراثية والتخمر، والمشتت معقد بروتيني مع الدهون الفوسفاتية ونقصانه يؤدي الى فشل عمليات التنفس عند المواليد الخدج لذلك عزل الجين المسئول عنه وتم التعبير عنه في البكتريا وأصبح بالإمكان انتاجه.
وتنتج R. erythropolis مستحلب مشتق من دهون التريهالوز Succinolyl – trehalose lipid يثبط فيروسات الهربس Herpes simplex وفيروسات الأنفلونزا بتراكيز تصل الى 10 – 30 مايكرو غرام / مليلتر.
وللمشتتات مجالات اخرى للاستعمال منها :
وتستعمل لأغراض زراعية اخرى مثل تحضيرات المخصبات.
المصادر
الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .