🧬 الأحياء

Characterization of lactic and acetic acid bacteria and their phages from a California winery

تُوصّف هذه الدراسة بكتيريا حمض اللاكتيك وحمض الخليك المستمرة في أحد مصانع النبيذ في كاليفورنيا، وتستخلص عوافي (فاجات) جديدة قادرة على تثبيط هذه الكائنات المسببة للتلف، مما يشير إلى إمكانية استخدامها كعوامل تحكم ميكروبية مستهدفة أثناء إنتاج النبيذ.

المؤلفون الأصليون: Justin Boeckman, Julian Gill, Aliraza Jafri

نُشر 2026-11-04

📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Justin Boeckman, Julian Gill, Aliraza Jafri

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

النبيذ كائن حي، نظام بيئي سائل حيث تقوم الخميرة بتحويل عصير العنب إلى كحول. لكن هذا التحول توازن دقيق، يمكن أن يختل بسهولة بفعل غزاة غير مرئيين. مجموعتان من البكتيريا، تُعرفان باسم بكتيريا حمض اللاكتيك وبكتيريا حمض الخليك، هما المتهمتان المعتادتان عندما يفسد النبيذ. يمكن للمجموعة الأولى أن تحول النبيذ الأحمر المنعش إلى طعم حامض أو تمنحه لسعة تشبه الخل، بينما المجموعة الثانية هي المحرك الرئيسي وراء ذلك الطعم الحاد والحمضي للخل نفسه. لطالما اعتمد صُناع النبيذ على الإضافات الكيميائية لإبقاء هذه البكتيريا تحت السيطرة، لكن هذه الأساليب كانت أدوات فظة؛ إذ يمكنها قتل البكتيريا المفيدة اللازمة لملف النكهة النهائي للنبيذ، وغالبًا ما تترك خلفها بقايا كيميائية يفضل المستهلكون المعاصرون تجنبها. لطالما اشتبه العلماء في أن الطبيعة تقدم حلاً أكثر دقة: فيروسات تصطاد أنواعًا محددة فقط من البكتيريا. هذه الفيروسات، التي تسمى العاثيات (بكتيريوفاج)، تعمل مثل القناصين البيولوجيين، حيث تستهدف نوعًا واحدًا من البكتيريا بينما تترك بقية المجتمع الميكروبي دون مساس.

في دراسة حديثة، شرع الباحثون في معرفة ما إذا كان يمكن العثور على هؤلاء الصيادين الفيروسيين وتدريبهم لحماية النبيذ من الداخل إلى الخارج. ومن خلال العمل مع مصنع نبيذ في ليفيرمور بكاليفورنيا، جمع الفريق عينات في كل مرحلة رئيسية من مراحل صناعة النبيذ، بدءًا من الغسل الأولي للعنب وصولاً إلى التخمير النهائي. كانوا يبحثون عن الأنواع المحددة من البكتيريا التي تنجح في البقاء في البيئة القاسية والحامضية والكحولية لبرميل النبيذ. وباستخدام التسلسل الجيني، رسموا خريطة للمشهد البكتيري ووجدوا أنه بينما ماتت أنواع عديدة مع نضج النبيذ، استمرت سلالات عنيدة قليلة من بكتيريا حمض اللاكتيك وحمض الخليك من أول غسلة للعنب وصولاً إلى المنتج النهائي. وشملت هذه الناجيات أنواعًا محددة من البكتيريا المعروفة بالتسبب في الفساد، مما يؤكد أن التهديد حاضر طوال الرحلة بأكملها للنبيذ.

بعد تحديد الجناة البكتيريين المستمرين، وجه الباحثون اهتمامهم إلى البحث عن مفترساتهم الطبيعية. بحثوا في مياه الصرف الصحي والأطعرات المتخمرة، بحثًا عن فيروسات قد تهاجم هذه البواعث البكتيرية الخاصة بالنبيذ. وقد نجحوا في عزل عدة فيروسات جديدة، بما في ذلك فيروسان يصطادان بكتيريا شائعة مسببة للفساد، واثنان آخران يستهدفان بكتيريا حمض الخليك. وكان أحد هذه الاكتشافات مفاجئًا بشكل خاص: فيروس ضخم، كبير جدًا لدرجة أنه يُصنف كـ "عاثية ضخمة" (jumbo phage)، يصيب البكتيريا المكونة للخل. يحمل هذا الفيروس العملاق جينومًا أكبر بنحو أربع مرات من البكتيريا التي يصيبها، ويمتلك بنية جينية فريدة، بما في ذلك نسخ متعددة من الجينات التي تشبه المقصات الجزيئية، مما يشير إلى تاريخ تطوري معقد في مواجهة دفاعات مضيفه. كما حمل فيروس آخر وجد في الدراسة جينات تساعد في تعديل مادته الوراثية، وهي خدعة قد تساعده على التهرب من الأنظمة المناعية للبكتيريا.

اختبر الباحثون بعد ذلك ما إذا كان بإمكان هذه الفيروسات حقًا وقف نمو البكتيريا في ظروف تحاكي صناعة النبيذ الحقيقية. قاموا بخلط البكتيريا مع الفيروسات في عصير العنب والنبيذ، مما خلق بيئة ذات مستويات الحموضة والكحول نفسها الموجودة في مصنع النبيذ. كانت النتائج مشجعة. ففي عصير العنب، تمكنت الفيروسات من وقف نمو البكتيريا المسببة للفساد لمدة تصل إلى أسبوع، مما أبقى تعداد البكتيريا منخفضًا بينما ظل العصير ساكنًا. أما في النبيذ نفسه، فقد عانت البكتيريا من أجل النمو على الإطلاق بسبب المحتوى العالي من الكحول، ولكن في الأماكن التي تمكنت فيها من الظهور، حافظت الفيروسات على أعدادها أقل بكثير من العينات غير المعالجة. تشير الدراسة إلى أن هذه الفيروسات يمكن أن تكون أداة دقيقة لصُناع النبيذ، مما يسمح لهم بكبح البكتيريا غير المرغوب فيها دون إلحاق الضرر بالبكتيريا المفيدة أو تغيير كيمياء النبيذ بالمواد الكيميائية القاسية. وبينما لا تزال الأبحاث في مراحلها الأولى وتمثل إثباتًا للمفهوم وليس منتجًا تجاريًا نهائيًا، إلا أنها توضح أن الصيادين الفيروسيين من الطبيعة نفسها قد يكونون المفتاح للحفاظ على نظافة النبيذ وصفائه ونقائه ونكهته الأصلية.

أبحاث مشابهة