استخدم طلاب التخنيون الفيروسات الموجودة حول أشجار الفاكهة لمنع تلف العصائر - وهي ظاهرة تقدر أضرارها بعشرات الملايين من الدولارات سنويا. أدى هذا التطور إلى حصول الطلاب الدارسين في كلية التكنولوجيا الحيوية والهندسة الغذائية وكلية الأحياء على الجائزة الأولى في المسابقة في مشروع "MicroBiome-Push" في إطار "Food Solutions" - برنامج تعليمي في أوروبا كونسورتيوم EIT-FOOD
فازت مجموعة من طلاب كلية التكنولوجيا الحيوية وهندسة الأغذية وكلية الأحياء في التخنيون بالمركز الأول في مسابقة دولية أقيمت ضمن المشروع الأوروبي EIT FOOD. وقام الطلاب بتسخير العاثيات (فيروس يهاجم البكتيريا) لمنع فساد عصائر الفاكهة - وهي الظاهرة التي تقدر أضرارها بعشرات المليارات من الدولارات سنويا. أ.د مارسيل خلوف القائم بأعمال عميد كلية التكنولوجيا الحيوية والهندسة الغذائية وقالت إن "مثل هذه المشاريع الدولية هي جوهر الكلية وطريقتها في تعليم جيل المستقبل التفكير خارج الصندوق وريادة الأعمال وتوسيع المعرفة التي يمكننا تقديمها في الفصول الدراسية".
أقيمت المسابقة الدولية ضمن مشروع "MicroBiome-Push" - ضمن برنامج "Food Solutions" التعليمي. تهدف هذه المسابقة إلى حل المشاكل في قطاع الأغذية من خلال الجمع بين شركات من الصناعة (بيبسيكو، بورتوس وأغريكولوس)، وطلاب المرحلة الجامعية والدراسات العليا والدراسات العليا من 4 جامعات: التخنيون، جامعة تورينو في إيطاليا، جامعة ريدينغ في المملكة المتحدة وجامعة هلسنكي في فنلندا. تنافست في المسابقة تسع مجموعات طلابية، اثنتان منها من التخنيون.
اختارت مجموعتا التخنيون التحديات التي وضعتها شركة بيبسيكو العالمية: الأول، حل مشكلة فساد عصائر الفاكهة، والثاني، الاستفادة من قشر البطاطس المتبقي في إنتاج رقائق البطاطس. رافق المجموعات أربعة مرشدين من كلية التكنولوجيا الحيوية والهندسة الغذائية: البروفيسور يوآف ليفني الذي قاد أنشطة التخنيون في المشروع، البروفيسور هزي كاشي، البروفيسور آفي سبيجلمان والبروفيسور أوري لازميس. وبحسب المشرفين فإن "الفريقين الإسرائيليين قاما بعمل رائع، ورغم محدودية فيروس كورونا، إلا أنهما تمكنا من إنتاج حلول أصلية فعالة، وأكثر من ذلك - لتعريف الشركات بجدوى الأفكار والأعمال الإمكانات الكامنة فيها."
وفي المجموعة الفائزة "الميكروبات" الأعضاء هم إيتسيك إنغلبرغ، ألون رومانو، ليهان مشياخ وراشيل بيطون. وفي المجموعة الثانية من التخنيون، Biomy، الأعضاء هم عمر صباح، يوبينغ كاو، أور شابيرا، مايكل بوزاغلو، وليور كوفمان.
واختارت المجموعة الفائزة التعامل مع المشكلة الحادة المتمثلة في تلف العصائر الطبيعية، وهي الظاهرة التي تقدر أضرارها في الولايات المتحدة وحدها بنحو 32 مليون دولار سنويا. السبب الرئيسي لفساد العصير هو ACB، أو باسمه الكامل Alicyclobacillus acidoterrestris. هذه البكتيريا الموجودة في التربة التي تنمو فيها أشجار الفاكهة وفي جميع أجزاء الشجرة نفسها، لا تشكل خطورة على الإنسان، ولكنها تفرز في العصير مادة طبيعية تسمى جواياكول، مما يفسد طعمه ورائحته. تحدث هذه الظاهرة في تشكيلة واسعة من العصائر - البرتقال، والخوخ، والمانجو، والكمثرى، والعنب، والطماطم وغيرها - وتتسبب في فقدان كميات كبيرة من العصائر وخسائر اقتصادية فادحة.
أثناء التطور، طورت البكتيريا مقاومة عالية للظروف البيئية المعادية، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة حتى في عمليات معالجة العصير: التنظيف والعصر والبسترة والتعبئة. في معظم الأحيان، تكون البسترة فعالة في تدمير البكتيريا التي تشكل خطرا على الصحة أو تضر بجودة العصير، ولكن ليس في حالة ACB. وبما أنه من المستحيل تسخين العصير إلى درجات حرارة بسترة أعلى أو لفترة أطول دون الإضرار بجودته وقيمته الغذائية، فقد بحثت شركة بيبسيكو عن حل مبتكر يمنع هذه الظاهرة الضارة.
"وبما أن المشكلة تنبع من مصدر طبيعي - وهي بكتيريا تعيش في التربة - فقد بحثنا عن حل من مصدر طبيعي"، يوضح أعضاء المجموعة، طلاب الدكتوراه ألون رومانو وإيتسيك إنغيلبرغ. "في نهاية المطاف، الطبيعة عبارة عن "مختبر" عمره مليار عام، وافترضنا أن الحلول التي تم تطويرها من خلال التطور يمكن أيضًا استخدامها كأداة لعلاج مشكلة ACB في صناعة الأغذية."
وبعد العديد من عمليات البحث والتحليلات، تم اتخاذ القرار بشأن العاثيات - وهو فيروس يهاجم البكتيريا بشكل طبيعي وبطريقة محددة للغاية. توجد العديد من العاثيات في الطبيعة، وبعد بحث مكثف، تمكنت مجموعة البحث من عزل وتحديد موقع العاثيات التي تدمر البكتيريا الضارة. ليس هذا فحسب، فحتى في جرعته المنخفضة فهو يقضي على البكتيريا بشكل فعال؛ وهو يفعل ذلك بطريقة ما انتقائي ولذلك فهو آمن الاستخدام وليس له أي تأثير سلبي على صحة الإنسان.
يوضح أعضاء المجموعة الفائزة أن المسابقة أقيمت في إطار مشروع "MicroBiome Push"، حيث ركزت على حل التحديات الناشئة عن الميكروبيوم - تجمعات الميكروبات في بيئة معينة. يتضمن الميكروبيوم البكتيريا (Bacteriome)، والفطريات (Mycobione)، والفيروسات (Virome)، والحل الذي فاز في المسابقة يقوم في الواقع بتجنيد فيروس معين من الغلاف النباتي (الميكروبيوم الخاص بالنبات وبيئته) لمحاربة بكتيريا معينة من تلك البيئة. بيئة. وحقيقة أن هذا حل طبيعي ورخيص، ولا يتضمن حتى الهندسة الوراثية، من المتوقع أن يؤدي إلى تسريع تطبيق التكنولوجيا في العصائر وتقليل الحاجة إلى المواد الحافظة. بالإضافة إلى، إضافة الفيروس إلى العصير لا يضر به من حيث الكوشر يهودي (كوشير) ومسلم (الفضاء).
كما واجهت المجموعة الثانية من التخنيون، Biomy، تحديًا صعبًا وطورت مفهوم "PotatALL" الذي يتضمن عددًا من الحلول الإبداعية للتعامل مع قشور البطاطس المتبقية في عملية إنتاج رقائق البطاطس. وعرض أعضاء المجموعة عملية إنتاج المواد الخام اللازمة لإنتاج عبوات قابلة للتحلل تحافظ على جودة البيئة، بالإضافة إلى غموس مصنوع من قشر البطاطس. كما أشاد حكام المسابقة بهذا الحل الشامل والمبتكر. سيتم تقديم هذا التغميس، حسب نيتهم، في عبوات صغيرة مثل الكاتشب، بجانب الرقائق، التي سيتم تعبئتها في العبوة القابلة للتحلل المحضرة من القشرة. يؤدي هذا الحل إلى الاستخدام الأمثل للبطاطس مع تقليل الأضرار التي تلحق بالبيئة.
في الصورة: الدوائر الموجودة على سطح الركيزة الغذائية تسمى اللويحات وهي تشير إلى نشاط العاثيات - الفيروسات التي تتكاثر داخل الخلية البكتيرية وتسبب انفجارها بينما تتشتت آلاف الفيروسات التي تستمر وتنتشر منها. اللوحة مغطاة بمزرعة بكتيرية ومن ثم اللون الأصفر الداكن والمشرق - المزرعة البكتيرية التي تفسد عصائر الفاكهة وتقطر العاثيات تؤدي إلى انفجار الخلايا البكتيرية في هذه المنطقة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
