المأكولات النباتية المصنَّعة... تحوُّل «فعال» نحو الاستدامة

أطعمة بديلة تقلل الانبعاثات الكربونية

استبدال منتجات اللحوم والألبان ببدائل نباتية يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة (المعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلة)
استبدال منتجات اللحوم والألبان ببدائل نباتية يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة (المعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلة)
TT

المأكولات النباتية المصنَّعة... تحوُّل «فعال» نحو الاستدامة

استبدال منتجات اللحوم والألبان ببدائل نباتية يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة (المعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلة)
استبدال منتجات اللحوم والألبان ببدائل نباتية يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة (المعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلة)

يمكن للبدائل الغذائية النباتية أن تدعم عمليات التحول نحو الاستدامة العالمية، عبر الحد من الانبعاثات الكربونية وإيقاف تدهور الغابات وتعزيز التنوع البيولوجي. فوفق نتائج دراسة جديدة، فإن استبدال 50 في المائة من بدائل نباتية بمنتجات اللحوم والألبان بحلول عام 2050 يمكن أن يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة بالزراعة واستخدام الأراضي بنسبة 31 في المائة، كما يمكن أن يوقف تدهور الغابات والأراضي الطبيعية.

بدائل لمنتجات اللحوم

بحثت الدراسة الأمن الغذائي العالمي والآثار البيئية لاستهلاك «اللحوم والألبان النباتية» على نطاق واسع، من خلال تحالف دولي ضم عدة جهات بحثية وإحدى الشركات التي تعمل على تطوير بدائل نباتية لمنتجات اللحوم، إلا أنه كانت هناك سيطرة كاملة للفريق العلمي للدراسة على عملية صنع القرار. ووفق النتائج المنشورة بدورية «نيتشر كومينيكيشن»، في 12 سبتمبر (أيلول)، يمكن أن تتحقق فوائد إضافية للمناخ والتنوع البيولوجي من إعادة تشجير الأراضي المخصصة للإنتاج الحيواني، والتي تم الاستغناء عنها بعد استبدال بدائل نباتية باللحوم ومنتجات الألبان.

تقول الباحثة الرئيسية للدراسة، مارتا كوزيكا، من برنامج التنوع البيولوجي والموارد الطبيعية التابع للمعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلية إن «فهم آثار التحولات الغذائية يوسّع خياراتنا للحد من انبعاثات غازات الدفيئة، كما أن تغيير الأنظمة الغذائية يمكن أن يؤدي إلى تحسينات هائلة في التنوع البيولوجي».

وأضافت لـ«الشرق الأوسط» أن «اللحوم النباتية ليست مجرد منتج غذائي جديد، لكنها فرصة حاسمة لتحقيق أهداف الأمن الغذائي والمناخ مع تحقيق أهداف الصحة والتنوع البيولوجي في جميع أنحاء العالم».

بدوره، يرى الدكتور طارق قابيل، خبير النظم البيئية، وعضو هيئة التدريس بقسم التقنية الحيوية في كلية العلوم، جامعة القاهرة، أن نتائج الدراسة «مهمة للغاية، خصوصاً أن استبدال البدائل النباتية باللحوم ومنتجات الألبان يمكن أن يحسّن الأمن الغذائي العالمي، فإنتاج اللحوم ومنتجات الألبان أمر مكلّف للغاية من حيث الموارد، ويسهم في زيادة معدلات الجوع وسوء التغذية في الكثير من البلدان».

وقال قابيل لـ«الشرق الأوسط»: «يحتاج إنتاج اللحوم ومنتجات الألبان إلى الكثير من الأراضي، وغالباً ما يتم الحصول على هذه الأراضي من خلال قطع الأشجار، مما يؤدي إلى تدهور الغابات، وبالتالي فقدان الموائل الطبيعية للنباتات والحيوانات».

طوَّر المشاركون في الدراسة سيناريوهات للتغيرات الغذائية بناءً على وصفات نباتية للحوم البقر والدجاج والحليب. وتم تصميم الوصفات لتكون مكافئة من الناحية الغذائية لمنتجات البروتين الأصلية المشتقة من الحيوان.

خفض الانبعاثات

ووجد الباحثون أن سيناريو الإحلال بنسبة 50 في المائة من شأنه أن يقلل بشكل كبير من التأثيرات المتزايدة للنظم الغذائية على البيئة الطبيعية بحلول عام 2050 مقارنةً بالسيناريو المرجعي. ومن دون احتساب أي احتجاز للكربون في الأراضي التي تم إنقاذها، يمكن أن تنخفض انبعاثات الغازات الدفيئة بمقدار 2.1 غيغاطن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنوياً (31 في المائة) في عام 2050، كما تنخفض معدلات نقص التغذية على مستوى العالم إلى 3.6 في المائة، مقارنةً بنسبة 3.8 في المائة في السيناريو المرجعي (أي بما يعادل 31 مليون شخص).

ومن الممكن تحقيق الفائدة البيئية الكاملة المترتبة على التحولات في النظام الغذائي إذا تمت استعادة الأراضي الزراعية التي تم إنقاذها من إنتاج الماشية والأعلاف من خلال التشجير الذي يراعي التنوع البيولوجي. ومن شأن استعادة النظم الإيكولوجية للغابات أن تؤدي إلى تحسين التنوع البيولوجي. ومن شأن سيناريو 50 في المائة أن يقلل من الانخفاض المتوقَّع في سلامة النظام البيئي بأكثر من النصف، في حين أن سيناريو 90 في المائة يمكن أن يعكس تماماً عملية فقدان التنوع البيولوجي بين عامي 2030 و2040.

ويلفت بيتر هافليك، مدير برنامج التنوع البيولوجي والموارد الطبيعية التابع للمعهد الدولي للنظم التطبيقية التحليلية، النظر إلى أنه «في حين أن التحولات الغذائية التي تم تحليلها تعمل كعامل تمكين قوي لتحقيق أهداف المناخ والتنوع البيولوجي، فإنها يجب أن تكون مصحوبة بسياسات إنتاجية مستهدفة لتحقيق إمكاناتها الكاملة». وأوضح أنه «بخلاف ذلك، سيتم فقدان هذه الفوائد جزئياً بسبب توسيع الإنتاج وما ينتج عن ذلك من خسائر في غازات الدفيئة وكفاءة استخدام الأراضي».

وهو ما علّقت عليه كوزيكا: «يجب تطبيق السياسات التي من شأنها أن تشجع على زيادة استهلاك البدائل النباتية بدلاً من الأغذية ذات المصدر الحيواني، من خلال التثقيف المباشر للمستهلك، أو تسعير المواد الغذائية، أو الإعلانات، وتوفير المعلومات حول الفوائد المحتملة للتغيير الغذائي».

من جهته شدد قابيل على أنه لكي تتمكن الدول من دمج هذا التحول ضمن أولوياتها، يجب أن تُتخذ مجموعة من السياسات، بما في ذلك تشجيع الناس على تناول المزيد من الأطعمة النباتية، وتوفيرها بأسعار معقولة. والاستثمار في البحث والتطوير، ما يسهم في تحسين جودة وتنوع الأطعمة النباتية، وجعلها أقل تكلفة».



نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.