زیست توده

تولید قندی غیرعادی توسط سیانوباکتری‌ها

محققان دانشگاه Tübingen یک ماده طبیعی را کشف کرده‌اند که توسط سیانوباکتری‌ها تولید می‌شود، این ماده نوعی مولکول قند جدید است که مانع رشد میکروارگانیسم‌ها و گیاهان متنوع می‌شود، در حالی که این ماده برای انسان‌ها و حیوانات بی‌ضرر است. این مولکول قند 7-دیوکسی-سدوهپتولوز نام دارد که به عنوان یک آنزیم محدود کننده در مسیر متابولیکی رشد گیاهان و میکروارگانیسم‌ها عمل می‌کند و مانع رشد آن‌ها می‌شود.


مواد فعال مورد استفاده در صنایع دارویی یا کشاورزی اغلب از عناصر طبیعی تشکیل شده‌اند. این مواد می‌توانند دارای ساختارهای پیچیده شیمیایی باشند، اما نسبتاً مواد ساده‌ای هستند. ابتکار و مهارت در استفاده از این گونه مواد فعال اغلب به سادگی آن‌ها بستگی دارد: آنتی متابولیت‌ها با تقلید از محصولات متابولیک با فرآیندهای حیاتی سلول ارتباط برقرار می‌کنند. این روند فرایند زیستی سلول را مختل می‌کند که می‌تواند رشد سلول را مهار کند یا حتی سلول را بکشد.

شیمی‌دانان و میکروبیولوژیست‌ها در دانشگاه Tübingen یک آنتی متابولیت غیر معمولی با ساختار شیمیایی ساده کشف کردند که یک مولکول قند با نام علمی 7-دیوکسی-سدوهپتولوز بود. بر خلاف کربوهیدرات‌های معمولی، معمولاً به عنوان یک منبع انرژی برای رشد استفاده می‌شود، این ماده رشد گیاهان و میکروارگانیسم‌ها -مانند باکتری‌ها و مخمرها- را مهار می‌کند. این مولکول شکر یک آنزیم کلیدی از مسیر رشد را متوقف می‌کند، یک مسیر متابولیکی که فقط در میکروارگانیسم‌ها و گیاهان اتفاق می‌افتد. به همین علت، دانشمندان این ماده را به عنوان ماده بی‌ضرر برای انسان و حیوان دسته‌بندی کرده‌اند و در مطالعات اولیه آن را نشان داده‌اند.

این دیوکسی شکر نادر از کشت سیانوباکتری سینکوکوس الونگاتوس به دست آمده است که قادر به ممانعت از رشد سویه‌های باکتری مرتبط است. دانشمندان برای جستجوی علت این مهار شدن رشد، ساختار این ترکیب طبیعی را کشف کردند. از طریق یک روش جدید برای تولید قند 7-دیوکسی-سدوهپتولوز که یک سنتز شیمیایی است، دانشمندان توانستند مطالعات گسترده‌ای را برای تعیین مکانیسم مولکولی قند 7-دیوکسی-سدوهپتولوز انجام دهند.

دانشمندان با استفاده از طیف‌سنجی جرمی با وضوح بالا برای دستیابی به بینشی دقیق در مورد چگونگی مکانیسم مهار رشد توسط این شکر استفاده کردند و کشف کردند که قند 7-دیوکسی-سدوهپتولوز یک آنزیم متوقف‌کننده مسیر رشد است. یکی از شناخته شده‌ترین مهار کننده‌های این مسیر متابولیک تا به امروز گلایفوزات است.

دکتر کلاوس بریلاسور می‌گوید: “در مقایسه با گلایفوزات، قند دیوکسی تازه کشف شده یک محصول کاملاً طبیعی است که قابلیت مهارکنندگی بهتر و سمیت کمتری دارد.” بنابراین، قند 7-دیوکسی-سدوهپتولوز امیدواری برای مهار رشد گیاهان و میکروارگانیسم‌های ناخواسته را به وجود آورده است؛ و این یک فرصت مناسب برای از بین بردن گیاهان و میکروارگانیسم‌های مزاحم و آلوده‌کننده به حساب می‌آید.

دانشمندان امیدوارند که در مدت‌زمان طولانی این ماده قند بحث برانگیز را جایگزین گلایفوزات کنند و به همین ترتیب متابولیت‌های قبلی که برای سلامتی انسان‌ها و گیاهان خطر به حساب می‌آمدند را کاهش دهند. با این حال، اثربخشی در این زمینه، تجزیه‌پذیری خاک و بی‌ضرر بودن برای حیوانات و انسان‌ها در تحقیقات جامع دراز مدت برای قند 7-دیوکسی- سدوهپتولوز باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.

منبع خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

مژگان محبی

اهل اصفهان | دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شصـت سـه − پنـجاه هشـت =

دکمه بازگشت به بالا
بستن