تولید آنزیم های صنعتی با استفاده از گیاهان تغییر یافته ژنتیک

بیوتكنولوژی كشاورزی تحولاتی اساسی در گیاهان زراعی ایجاد كرده است، به­طوری­كه از گیاهان می­توان برای تولید بسیاری محصولات مورد نیاز بشر استفاده كرد.
پژوهشگران بخش انرژی آزمایشگاه ملی پاسنیك نورث­وست، سیستم ویژه­ای برای كنترل ژن­هایی كه به گیاهان منتقل كرده­اند، ابداع نموده­اند. این پژوهشگران می­توانند ویژگی­های مورد نظر را تنها در یك قسمت از گیاه به وجود آورند، به صورتی كه بتوان از یك گیاه به دو منظور استفاده نمود. معمولاً محصولات زراعی، برای یك هدف مشخص (مثلاً تولید مواد غذایی، یا مواد اولیهٔ پوشاك و ...) كشت می­شوند, اما نوعی سیب­زمینی كشت شده است كه قابلیت تولید دو نوع محصول، یكی غذایی و دیگری آنزیمی را تواماً دارا می­باشد.
تا همین اواخر، آنزیم­های صنعتی در فرمانتورها (بیوراكتورها) تولید می­شدند، اما تولید آنها بدین روش به دو عامل گران قیمت "زمان" و "نیروی كار" وابسته است. پژوهشگران معتقدند استفاده از گیاهان به عنوان بیوراكتور برای تولید آنزیم­ها، آسان­تر و ارزان­تر خواهد بود.
● مزیت­های روش جدید:
هزینه تولید محصول با استفاده از فرمانتور ۵۰ تا ۲۵۰ دلار است. در صورتی­كه پژوهشگران این مركز تخمین می­زنند كه تولید آنزیم­ها در گیاه، كمتر از یك پنی برای هر گرم محصول هزینه در بر داشته باشد. این مسئله تنها به گیاه سیب زمینی محدود نمی­شود. بلكه گیاهان دیگر به ویژه ذرت نیز می­توانند برای تولید آنزیم در قسمت­های غیرخوراكی آن دست­كاری شوند.
بیش از ۱۲۰ میلیون تن ساقه خشك ذرت و ۴ میلیون تن برگ و ساقه خشك سیب زمینی در هر سال تولید می­شود كه می­تواند منبعی برای تولید مواد صنعتی باشد.
علاوه بر این، كشاورزان می­توانند با كشت یك گیاه و صرف یك هزینه دو محصول را تولید كنند. پژوهشگران این آزمایشگاه تخمین می­زنند كه به واسطه فروش غده­های سیب زمینی به­عنوان محصول غذایی و ساقه­های آن برای تولید آنزیم، كشاورزان افزایش درآمدی بالغ بر ۱۰۰ تا ۲۰۰ دلار در هر ایكر (واحد اندازه­گیری مساحت) داشته باشند.
پژوهشگران این مركز به دنبال پیشبرهای منحصر به فردی هستند كه بتواند ژن­های تولیدكنندهٔ آنزیم را پس از برداشت محصول اصلی القا كنند. هرچند این آنزیم­ها در غده سیب زمینی تولید نمی­شوند، اما اگر تولید آنزیم پس از جدا شدن غده از قسمت­های رویشی گیاه آغاز شود، از نظر افكار عمومی پذیرش بیشتری خواهد داشت.
سیب زمینی تراریخته (تغییر یافته ژنتیك) تولید شده، می­تواند آنزیمی به­نام سلولاز تولید كند. ژن­های تولید این آنزیم، از باكتری­ها و قارچ­ها جدا می­شوند. سلولاز، آنزیمی است كه می­تواند مواد گیاهی را تجزیه كند و علاوه بر آن، كاربردهای متنوعی در صنایع غذایی و تولید الكل دارد. آنزیم­های دیگر، نظیر لیپاز و پروتئاز نیز كه در صنایع دارویی و شیمیایی كاربرد دارند، با این روش قابل تولید می­باشند.
ـ نكته:
چنانكه ملاحظه می­شود، دانش ژنتیك باعث شده است از گیاهان و موجودات زندهٔ ریز، به عنوان كارخانه­های تولید محصولات مختلف بتوان استفاده نمود. این دستاورد، علاوه بر كاهش بسیاری از هزینه­ها، موجب آشتی بیشتر تكنولوژی و طبیعت شده است. روندی كه تا چند دههٔ قبل در توسعهٔ تكنولوژی وجود داشته است، توسعه كارخانه­ها و ماشین آلات بزرگ و پیچیدهٔ مكانیكی و بعضاً الكتریكی بوده است.
این روند, افزایش آلودگی محیط زیست را نیز در بر داشته است. اما بشر امروز، با بهره­گیری از دانش ژنتیك، به قابلیت­های شگفت­انگیز طبیعت و موجودات زنده پی برده است و بر آن است تا از همین قابلیت­های به ودیعت نهاده شده، استفاده كند.

منبع : شبکه تحلیل گران تکنولوژی ایران