تقنية مبتكرة لتحويل مخلفات الدواجن إلى مادة متجددة

شركة ناشئة في «كاوست» تفوز بمليون دولار

التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
TT

تقنية مبتكرة لتحويل مخلفات الدواجن إلى مادة متجددة

التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي

حصلت شركة «بوليمرون» على جائزة «الريادة الشاملة لتحدي الاستدامة»، التي تبلغ قيمتها مليون دولار.
و«بوليمرون» هي شركة ناشئة تخرجت في برنامج مسرعة الأعمال الناشئة (تقدّم) في عام 2020 الذي تنظمه جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في السعودية.
وكان وزير البيئة والمياه والزراعة السعودي المهندس عبد الرحمن بن عبد المحسن الفضلي، قد منح الشركة تلك الجائزة خلال احتفال أُقيم في الرياض في مارس (آذار) 2022.
جدير بالذكر أن شركة التنمية الغذائية، وهي شركة سعودية متخصصة في تربية وتوريد الدواجن، أطلقت التحدي كجزء من خطة استراتيجية تسعى لتعزيز دور الشركة الريادي من خلال تقديم حلول مبتكرة للتنمية المستدامة بما يتناغم مع رؤية المملكة 2030.
يقول ذو الفقار حمداني، الرئيس التنفيذي لشركة التنمية الغذائية: «نحن نفخر بالدور الذي نلعبه في تعزيز مسيرة الابتكار في المملكة نحو التميز في تربية الدواجن». يأتي كل ذلك تزامناً مع خطة توسعية طموحة لقطاع الدجاج اللاحم والخدمات المساندة في السعودية، وذلك بالتعاون مع الجهات ذات العلاقة؛ بهدف رفع نسبة الاكتفاء الذاتي من لحوم الدواجن إلى 80 في المائة بحلول عام 2025 كمرحلة أولى لتحقيق الأمن الغذائي.


الدكتورة نور الزوري

تُعد مخلفات الحيوانات مصدراً رئيساً للغازات الضارة، ومسببات الأمراض، والروائح الضارة. ويخفف التخلص منها بشكل آمن كثيراً من إنتاج هذه الملوثات، ويعمل على حماية البيئة، كما يمكن استخدامها في صناعة الغاز الحيوي، أو السماد العضوي؛ المفيد جداً لزيادة أرباح المحاصيل، واستدامتها.
ارتكز التحدي على تقديم مقترحات ببعض الحلول التي ستساعد في معالجة مخلفات مزارع الدواجن بطريقة فعالة وآمنة من حيث التكلفة ومجدية على الصعيد التجاري؛ بهدف إحداث تأثير إيجابي على الشركة، والمجتمع البيئي السعودي، وصولاً إلى النظام البيئي العالمي.
وتم تقديم 93 مقترحاً، اختير 5 منها في القائمة القصيرة وتأهلت لنهائيات التحدي، وهي شركتان سعوديتان وواحدة صينية وواحدة من كوريا الجنوبية، والأخرى أميركية.
وحصلت شركة «بوليمرون» على الجائزة الكبرى، لابتكارها تقنية بإمكانها صنع مواد مركبة صديقة للبيئة وقابلة للتحلل عن طريق تحويل المخلفات إلى فحم حيوي، وهو منتج ثانوي مصنوع من نفايات نخيل التمر.
وبالتالي ستعالج هذه المادة المبتكرة كلاً من التلوث الناتج عن استخدام البلاستيك ومخلفات الدواجن، كما أنها ستُثري جودة التربة، مما سيسهم في تحقيق هدف الشركة في تقليل بصمتها الكربونية (تحقيق الحياد الكربوني).
والفحم الحيوي هو عبارة عن مادة صلبة يتم الحصول عليها من تحويل حراري - كيميائي للكتلة الحيوية في بيئة محدودة أو عديمة الأكسجين ويكون له ثبات أكبر من الكتلة الحيوية غير المفحمة. ويمكن أن يستخدم الفحم الحيوي مباشرة أو كمكون ضمن منتج تم خلطه وتكون له فوائد عديدة وتطبيقات متعددة لتحسين التربة.
وبمساعدة النظام البيئي لريادة الأعمال في مجمع الأبحاث والتقنية في «كاوست»، والتي تتخذ منه الشركة مقراً لها، أصبحت «بوليمرون» شركة مكتملة ذات ثقل عالمي، حيث تنتج في الوقت الحالي مواد بوليمرية قابلة للتحلل بنسبة 100 بالمائة عن طريق استخدام النفايات العضوية الناتجة عن صناعة التمور، مما يعمل على تقليل التلوث البلاستيكي ويسهم في حماية البيئة.
وتشير التوقعات في أسواق الشرق الأوسط إلى أن تكون لحوم الدواجن واحد من أكثر الخيارات المفضلة بين المستهلكين؛ بسبب تناول البروتينات بانتظام والمنتجات المتاحة بسهولة.
تقول نور الزوري، خريجة «كاوست» وعضو مؤسس لشركة «بوليمرون»: «يعدّ الحصول على هذا الاعتراف بمثابة تحفيز كبير لنا، فلقد أعطانا دفعة للأمام لنطرح مشروعنا في الأسواق، ونقوم بزيادة الوعي في المملكة حول النفايات البلاستيكية، وكيف يمكن للحلول الحيوية أن تسهم في تحوّل اقتصاد بلد كامل إلى الاقتصاد الدائري».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

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.