لقد نجح الباحثون في تطوير مواد كيميائية ومنتجات مبتكرة تعتمد على مواد خافضة للتوتر السطحي مستدامة ذات سمية منخفضة
[ترجمة د. موشيه نحماني]
إن الموارد الطبيعية على الأرض تنفد، وهي في الوقت نفسه أساس الرخاء والتنمية البشرية. ويأمل الاتحاد الأوروبي أن يحل هذه المعضلة بمساعدة استراتيجيته المنقحة للاقتصاد الحيوي. فبدلاً من الاعتماد على المواد الأحفورية، سيعتمد الاقتصاد الجديد على المواد المتجددة. وتشمل هذه المواد، من بين أمور أخرى، النباتات والأشجار والكائنات الحية الدقيقة وكذلك الطحالب. في نهاية المطاف، سوف يوجد مثل هذا الاقتصاد في دورة مغلقة، ولكن للوصول إلى هذه النقطة من الاقتصاد الحيوي الدائري، سيكون من الضروري إجراء تغيير كبير في طرق إنتاج المواد الكيميائية. بشكل أساسي، يجب أن يشمل التغيير الإنتاج المعتمد على المواد الحيوية، بدلاً من النفط الخام.
وبناءً على هذه المتطلبات، قام الكيميائيان الأمريكيان (بول أناستاس، وجون سي. وارنر) بصياغة المبادئ الاثني عشر للكيمياء الخضراء في عام 1998. وقد تم إهمال أحد مبادئهم تمامًا حتى وقت قريب، وهو: الحد من السمية البيئية لإنتاج مواد جديدة. في إطار مشروع متعدد التخصصات ("GreenToxiConomy") يتجلى هذا المبدأ. كان الغرض من هذا المشروع هو فحص المواد الحيوية وكذلك التقنيات المبتكرة وتأثيرها السام على البيئة في المرحلة الأولية لتطوير المنتج ومن ثم استيعاب النتائج والأفكار لتصميم المنتج. قدم المشاركون في هذا المشروع اثنين من المنتجات الحيوية المرشحة: مواد وقاية النباتات الموجودة في حاويات خاصة تعتمد على الهلاميات الدقيقة بالإضافة إلى المواد الحيوية النشطة على السطح (المواد الخافضة للتوتر السطحي). اعتمدت المواد الحيوية الحديثة ذات التأثير السطحي المستخدمة في الشامبو والمنظفات على قدرات التخليق الحيوي لبكتيريا Pseudomonas putida والفطر Ustilago maydis، بدلاً من الاعتماد على النفط الخام. تسمح تقنية الحاويات الخاصة بالنقل المتحكم فيه لمواد حماية النبات مع التأكد من أن المواد الفعالة لا تزال مرتبطة بالنباتات حتى في الظروف الممطرة.
يوضح الباحث الرئيسي: "من أجل تحليل المواد الجديدة والتقنيات المبتكرة، اخترنا مجموعة واسعة من التركيزات من أجل تقدير خطرها المحتمل على البشر والبيئة بدقة. أردنا التحقق مما إذا كانت المواد الحيوية النشطة على السطح أكثر صداقة للبيئة مقارنة بالمواد العادية. ومن أجل تقدير السمية البيئية بأكثر الطرق دقة، جمع الباحثون عنصرين في تحديد السمية: التنبؤ المعتمد على الكمبيوتر (في silico) والتجارب المعملية (المختبر و في الجسم الحي). واعتمدت النماذج الحاسوبية على بيانات سمية المواد المعروفة، مع مقارنة تركيبها الكيميائي مع تلك الموجودة في المواد الحيوية الحديثة.
وأجريت التجارب بمساعدة كائنات بحرية وبرية تمثل مجموعات محددة من الكائنات، بما في ذلك أجنة ديدان الأرض، ونباتات الذيل الربيعي، والدفنيا، بالإضافة إلى أسماك الزرد في مراحلها المبكرة. النتيجة: تبين أن المادتين المرشحتين، المواد الحيوية النشطة السطحية والجيل الصغير، مرشحتان واعدتان للاستخدام في الاقتصاد الحيوي المستقبلي القائم على الإنتاج المستدام الذي لن يضر البشر أو البيئة. وعلى الرغم من هذه النتائج، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث من أجل الحصول على تقييم أكثر دقة وواقعية للمخاطر. ويخلص الباحثون إلى أنه من الواضح بالفعل أن السمية البيئية والسمية الخضراء سيتم استخدامها كمؤشرات مهمة في تطوير عمليات إنتاج الاقتصاد الحيوي في المستقبل.
