کشف روش شناسایی و پاک سازی میکروبی آلودگی های خطرناک در یک مرحله



بسیاری از فرایندهای صنعتی و کشاورزی از مواد شیمیایی استفاده می کنند که می توانند برای کارگران و اکوسیستم هایی که در آن فعالیت می کنند مضر باشد. محققان تایلندی اکنون یک روش بیو اسپین را برای کشف و سم زدایی این مواد شیمیایی در تنها یک مرحله ایجاد کرده اند. همانطور که در مجله آنلاین Angewandte Chemie گزارش شده است ، ترکیبی از دو واکنش آنزیمی طبیعی کلرو و نیتروفنول های مضر را به ماده ای تبدیل می کند که باعث درخشش مشخصه کرم های شب تاب می شود: لوسیفرین. مولکول های بنزن یا فنل اکسیژن بخشی از ساختار شیمیایی بسیاری از مواد آلی هستند ، از لیگنین و تار ، گرفته تا مواد دارویی ، رنگ و علف کش. ترکیبات مشتق از فنل به عنوان پلاستیک سازها به پلاستیک اضافه می شوند. اگرچه بسیاری از این مواد شیمیایی به این ترتیب مضر نیستند ، ممکن است سموم دفع آفات ، علف کش ها یا مهارکننده های شعله باعث کاهش نیتروفنول های سرطانی و پایدار و فنل های هالوژنه شده در محل کار یا مزارع شوند. ترکیبات فنلی معمولاً با تکنیک هایی مانند طیف سنجی جرمی تشخیص داده می شوند. مرکز تحقیقات بیوشیمی پیمچای چاین در انستیتوی علوم و فنون ویدیااسیرمی ، تایلند و همکارانش ، اکنون یک رویکرد عملی تر را توسعه داده اند. آنها با استفاده از روش تبدیل شیمیایی و بیوشیمیایی یک روش بیولوژیک زدایی ایجاد شده را برای شناسایی و حذف آلاینده ها در یک مرحله ترکیب کردند. محصول کلیدی در شبهای تابستان در باغ ها و حومه شهرها به طور گسترده دیده می شود: لوسیفرین - ترکیب بیولومینسانس تولید شده توسط کرم شب تاب.

طبیعت چندین مکانیزم برای تخریب و سم زدایی مواد شیمیایی ایجاد کرده است. باکتریها از آنزیمهای تخصصی برای dehalogenate فنلها و تبدیل آنها به ترکیبات اکسیده شده بنام بنزوکینونها استفاده می کنند که توسط ارگانیسم ها قابل متابولیزه می شوند. از این رو آنزیم هایی به نام دی دهوژنازها یا مونو اکسیژنازها در صنایع جهت سم زدایی بیولوژیکی مورد استفاده قرار گرفته اند. پروفسور چایین و همکارانش فراتر از سم زدایی خالص تلاش کردند و فرآیند آنزیمی را با روشی برای تبدیل محصول بنزوکینون به لوسیفرین همراه کردند. آنها ادعا می کنند: "آبشار شیمیایی توسعه یافته ارزش افزوده ای را ارائه می دهد: این فن آوری بیولوژیکی را برای نیتروفنول ها و فنل های هالوژنه شده فراهم می کند." آبشار شیمیایی شامل تبدیل محصول از اولین مرحله تبدیل آنزیمی ، بنزوکینون ، در مرحله دوم به لوسیفرین است ، اما در همان رگ واکنش قرار دارد.

برای دستیابی به تبدیل بنزوکینون به لوسیفرین ، نویسندگان ترکیب طبیعی سیستئین را به مخلوط واکنش اضافه کردند. سپس آنها مرحله سوم در توالی واکنش را در برگرفتند و محصول لوسیفرین را از طریق واکنش درخشان ناشی از آنزیمی به نام لوسیفراز ، که در کرم شب تاب نیز موجود است ، تشخیص دادند. محققان همچنین ثابت كردند كه طرح تولید و تشخیص سم زدایی لوسیفرین آنها قوی و قادر به تبدیل کمی از فنلهای خطرناک به لوسیفرین است. سم زدایی همزمان و تولید لوسیفرین ممکن است مزایای دیگری را ارائه دهد. لوسیفرین یک ترکیب بسیار با ارزش در زیست پزشکی است. محققان خاطرنشان كردند كه رویكرد آنها یك استراتژی قابل ملاحظه ای ساده و مفید برای آنالیز و سم زدایی محل كار در یك مرحله است و می توان از آن برای سنتز لوسیفرین از مواد شیمیایی زباله استفاده كرد.

منبع:https://onlinelibrary.wiley.com/journal/15213757

شاد باشید و سرافراز