ابتكار تقنية جديدة لتحسين سلامة اللحوم
ابتكر باحثون في كندا تقنية جديدة لتحسين سلامة اللحوم، من خلال مستشعر حيوي يرصد وجود مادة سامة تُدعى "البوترسين" في لحم البقر، ويمتاز بكونه موثوقًا ومنخفض التكلفة.
ويطمح الباحثون حول العالم لتوظيف التقنيات المتجددة في صناعات الأغذية الاستهلاكية، من خلال الاستفادة من ميزات الروبوتات الدقيقة والمستشعرات الحيوية والذكاء الاصطناعي لتحسين جودة الأغذية، ما ينعكس إيجابًا على الصحة العامة.
وأوضح الفريق العلمي من جامعة "كونكورديا" الكندية كيفية تطوير جهاز الاستشعار الحيوي في دراسة نشرتها مجلة "أبلايد بيو ماتيريالز" العلمية، بالاعتماد على بروتين موجود في الطبيعة، وفق ما نشر موقع "فيز دوت أورغ".
وقالت طالبة الدكتوراه آلاء سليم، المؤلفة الرئيسة للبحث، إن "صنع جهاز استشعار حيوي سريع وسهل الاستخدام للتحقق من جودة الغذاء ينعكس بشكل إيجابي على الصحة العامة".
وأضافت سليم: "نطمح لتصنيع جهاز يستطيع أي شخص استخدامه والتخلص منه ولا يحتوي على مواد سامة".
وتتصف سلسلة توريد اللحوم إلى الأسواق بالتعقيد، وعادة ما تكون فعالة، ولكن عندما تحدث اضطرابات في جزء من السلسلة يتأخر النقل ويصبح تلف اللحوم خطرًا على منتجي الأغذية والبائعين والمستهلكين، ويتزايد الخطر عندما تكون بروتوكولات فحص الأغذية متساهلة.
وتعتمد تقنية المستشعر على إنتاج بروتين خاص لرصد "البوترسين" دون الحاجة لاستخلاصه من الخلايا، ويعمل بالآلية الحيوية ذاتها الموجودة في الخلية الحية، واكتشف الباحثون وجود البروتين في جراثيم "إي كولاي" القولونية.
واختبر الباحثون قدرة المستشعر على رصد المادة المسببة لتعفن اللحوم، من خلال إضافتها إلى محلول يحوي المستشعر، وبعد مرور 4 ساعات استطاع المستشعر الكشف بدقة عن وجود "البوترسين" تحت الأشعة فوق البنفسجية.
وشرعوا بعد ذلك في اختبار عينات حقيقية من اللحوم، وقارنوا بين قطع اللحم البقري المحفوظة في الثلاجة والبراد وفي درجة حرارة الغرفة لمعرفة مقدار "البوترسين" المتراكم عليها مع مرور أيام عدة.
وأظهرت العينات المأخوذة من الثلاجة والبراد مستويات منخفضة جدًا من "البوترسين"، بينما أظهرت العينات المحفوظة في درجة حرارة الغرفة مستويات مرتفعة بما يكفي لإصابة أي شخص قد يأكلها.
وقارن الباحثون بين نتائج جهاز الاستشعار الحيوي الجديد، ونتائج التقنية التقليدية المستخدمة في فحص الأغذية، ووجدوا أن نتائجهم متقاربة إلى حد ما.
ويعمل الفريق العلمي على توفير نسخة عملية من المستشعر الحيوي في السوق التجاري، ما يسمح بتوظيفه في صناعة اللحوم، فضلًا عن إمكانية توظيفه في رصد المعادن الثقيلة الملوثة للبيئة، وفي تشخيص مختلف الأمراض والسرطانات.
من جهة أخرى، طور باحثون من جامعة الكيمياء والتقنية في مدينة براغ التشيكية روبوتات ميكروية مغناطيسية قادرة على التقاط الجراثيم التي تصيب الأبقار المنتجة للحليب، وتسبب التهاب أضرعها ما يقلل من جودة الحليب الناتج عنها.
وأشار الباحثون، في دراستهم المنشورة في مجلة "سمول" العلمية، إلى استخدامهم روبوتات من مقياس النانو محملة بجسيمات مضادة للجراثيم، لإزالتها من حليب الأبقار، دون التأثير على الجراثيم الطبيعية فيه.
وقال الباحث مارتن بوميرا، المشارك في الدراسة: "يفسح بحثنا مجالًا جديدًا أمام توظيف الروبوتات الميكروية في مجال الطب البيطري والإنتاج السليم للأغذية، إذ تستطيع الروبوتات الدقيقة بفضل حجمها أن تحل مشكلات عديدة أسرع من التقنيات التقليدية"؛ وفقًا لموقع "فيز دوت أورغ".
وتستطيع الروبوتات الحركة في اتجاهات مختلفة من خلال تطبيق حقل مغناطيسي متغير يوجه الروبوتات باتجاه الجراثيم ليلتقطها ويعزلها عن الوسط المحيط بها.
ويعمل الباحثون على تطوير قدرات الروبوتات الميكروية وتحسين كفاءتها، بما يسمح بإضافتها إلى العمليات الصناعية والصحية المرتبطة بإنتاج حليب الأبقار.
