← أحدث الأبحاث
🧬 الأحياء

Bioprospecting cultivable microorganisms from the Pantanal reveals taxonomic and functional enzymatic diversity

تستكشف هذه الدراسة حيوياً البكتيريا والفطريات والخمائر القابلة للاستزراع من أراضي البانتانال الرطبة، مما يكشف عن تنوع تصنيفي وإنزيمي وظيفي كبير إلى جانب تحديد سلالات بكتيرية جديدة ذات تطبيقات تقنية حيوية محتملة.

المؤلفون الأصليون: Maria L. L. Motta, Gisele M. Martins, Bruno C. S. Coelho, Karenn G. F. Bastos, Diego C. Vasconcelos, Leandro Conceição, Layssa A. Okamura, Desireé S. Silva, Jéssica C. Medina-Gallardo, Kamila S. Gomes

نُشر 2026-10-21
📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة
CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Maria L. L. Motta, Gisele M. Martins, Bruno C. S. Coelho, Karenn G. F. Bastos, Diego C. Vasconcelos, Leandro Conceição, Layssa A. Okamura, Desireé S. Silva, Jéssica C. Medina-Gallardo, Kamila S. Gomes

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

تعد منطقة البانتانال عبارة عن أرض رطبة شاسعة ومتغيرة في قلب أمريكا الجنوبية، وهي مكان تتبادل فيه المياه واليابسة الأدوار باستمرار. فخلال موسم الأمطار، تغمر المياه مساحات هائلة، مما يربط الأنهار والبحيرات ببعضها؛ وخلال موسم الجفاف، ينحسر الماء، تاركاً وراءه بركاً وتربة رطبة وجذوراً مكشوفة. وتخلق هذه الدورة فسيفساء من البيئات، من المياه العذبة إلى البحيرات المالحة، ومن الغابات الكثيفة إلى الأراضي العشبية الجافة. وفي كل ركن من أركان هذا المشهد الطبيعي، تزدهر الحياة المجهرية. هذه الكائنات غير المرئية، بما في ذلك البكتيريا والفطريات، هي معيد تدوير الطبيعة؛ فهي تنتج أدوات خاصة تسمى الإنزيمات التي تعمل على تفكيك المواد المعقدة مثل الخشب والبروتينات والدهون إلى عناصر غذائية أبسط. وقد اشتبه العلماء منذ فترة طويلة في أن مثل هذه البيئات المتنوعة قد تحتضن ميكروبات فريدة قادرة على إنتاج إنزيمات قوية مفيدة للصناعة البشرية، مثل تنظيف التلوث أو معالجة النفايات. ومع ذلك، لا تزال منطقة البانتانال غير مستكشفة إلى حد كبير في هذا الصدد، ولا تزال أنواع الميكروبات التي تعيش هناك، إلى جانب الأدوات الكيميائية التي تحملها، لغزاً.

وللكشف عما يكمن تحت سطح هذه الأرض الرطبة، سافر فريق من الباحثين إلى عشرة مواقع مختلفة عبر البانتانال في نوفمبر 2025، خلال موسم الجفاف. قاموا بجمع عينات من الماء، والتربة، وجذور النباتات، وتلال النمل الأبيض، وحتى فضلات الحيوانات. وعند عودتهم إلى المختبر، قاموا باستزراع هذه العينات بعناية لنمو الميكروبات الحية التي يمكنها البقاء في أطباقهم. ومن خلال هذه الجهود، نجحوا في عزل 122 سلالة متميزة من الكائنات الدقيقة. وقد هيمنت البكتيريا على هذه المجموعة، حيث شكلت ما يقرب من 60 بالمائة من الإجمالي، تليها الفطريات الخيطية، وهي الكائنات الشبيهة بالعفن التي تنمو غالباً على الخشب المتحلل، وعدد قليل من الخمائر. مثلت هذه العينات الـ 122 51 مجموعة تصنيفية مختلفة، مما يعني أن الباحثين وجدوا تنوعاً واسعاً من أنواع الحياة المتميزة، بما في ذلك أجناس شائعة مثل Bacilus وPenicillium، بالإضافة إلى أجناس أخرى أقل شهرة.

بمجرد نمو الميكروبات، وضعها الباحثون لتعمل لمعرفة أنواع الإنزيمات التي يمكنها إنتاجها. واختبروا كل سلالة معزولة بحثاً عن سبعة أنواع مختلفة من النشاط الإنزيمي، حيث بحثوا عن القدرة على تفكيك البروتينات، والدهون، والنشويات، والألياف النباتية، وغيرها من المواد. وكشفت النتائج عن تنوع وظيفي غني. فبينما كانت القدرة على تفكيك البروتينات هي الأكثر شيوعاً بين البكتيريا، حيث وُجدت في أكثر من 70 بالمائة من السلالات المعزولة، كانت الفطريات بارعة بشكل خاص في تفكيك الألياف النباتية، إذ أظهرت كل سلالة فطرية معزولة القدرة على تفكيك السليلوز. وكانت بعض الميكروبات "عامة"، قادرة على أداء مهام متعددة؛ فعلى سبيل المثال، استطاعت بعض السلالات البكتيرية تفكيك خمسة أنواع مختلفة من المواد، بينما استطاعت بعض الفطريات التعامل مع ستة أنواع. كما بحث الباحثون أيضاً عن ارتباطات محددة، مثل ما إذا كانت الميكروبات القادمة من تلال النمل الأبيض أفضل في تفكيك الخشب، أو ما إذا كانت تلك القادمة من الماء أفضل في هضم البروتينات. وبينما ظهرت بعض الاتجاهات، مثل ارتفاع وتيرة نشاط تفكيك السليلوز في عينات النمل الأبيض، إلا أن هذه الأنماط لم تكن قوية بما يكفي لاعتبارها ذات دلالة إحصائية بعد الاختبارات الصارمة. وهذا يشير إلى أن القدرة على إنتاج إنزيم معين لا ترتبط ارتباطاً وثيقاً بمكان وجود الميكروب، بل تعتمد على التركيبة الجينية الفريدة لكل سلالة.

كما كشفت الدراسة عن بعض السلالات الميكروبية المثيرة للاهتمام بشكل خاص. فمن خلال التحليل الجيني، حدد الباحثون ثلاث سلالات بكتيرية لم تتناسب بدقة مع فئات الأنواع المعروفة. إحداها كانت مرتبطة بجنس Rothia ولكنها كانت متميزة بما يكفي لتمثل سلالة جديدة محتملة. وأخرى وُجدت ضمن مجموعة Pseudomonas ولكنها ظلت غير محددة على مستوى النوع. أما السلالة الثالثة فكانت تنتمي إلى مجموعة من البكتيريا تسمى Enterobacterales، لكنها كانت مختلفة جداً عن أقرب أقربائها المعروفة لدرجة أنها قد تمثل فرعاً جديداً تماماً في شجرة الحياة. وتبرز هذه النتائج أن البانتال لا يحتوي فقط على تنوع من الكائنات المعروفة، بل أيضاً على أنواع جديدة محتملة لم يتم وصفها بالكامل بعد.

خلص الباحثون إلى أن البانتال هو كنز دفين من التنوع الميكريوبي، حيث يوفر مجموعة واسعة من الأدوات البيولوجية التي يمكن أن تكون مفيدة للتكنولوجيا الحيوية. وحقيقة أن العديد من هذه الميكروبات يمكنها أداء مهام إنزيمية متعددة تجعلها قيمة بشكل خاص للعمليات الصناعية المعقدة. ومع ذلك، أشارت الدراسة أيضاً إلى وجود قيد: نظرًا لأنهم قاموا فقط بزراعة الميكروبات التي يمكنها البقاء في ظروف مختبرهم المحددة، فمن المحتمل أنهم فاتهم الكثير من غيرها التي توجد في البرية ولكن لا يمكن استزراعها بسهولة. وبالرغم من ذلك، فإن استعادة 122 سلالة متنوعة مع 37 ملفاً تعريفياً إنزيمياً مختلفاً يوفر أساساً متيناً لمزيد من الاستكشاف في المستقبل. وتشير الدراسة إلى أن مزيج البيئات الفريد في البانتال قد عزز مجتمعاً ميكروبياً مرناً ومتعدد الاستخدامات، وهو مجتمع بدأ للتو في الكشف عن إمكاناته لحل مشكلات العالم الحقيقي.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →

أبحاث مشابهة

عرض الكل في هذا التصنيف 🧬 q-bio →