حفظ الأخشاب

أحد التطبيقات الهامة لإنزيمات البكتين هو استخدام تحضيرات منها في معالجة الأخشاب اللينة التجارية القيمة والتي تصل أسعارها إلى أرقام فلكية. وقد تستخدم بكتيريا معينة لها القدرة على إفراز إنزيمات البكتين في معالجة مثل هذه الأخشاب. فأخشاب الصنوبر المقطوعة حديثاً تكون مقاومة للمواد الحافظة مثل الـ Creosote أو مخلوط النحاس والكروم والبورون حتى لو أضيفت تحت ضغط. وتأثير المعالجة بإنزيمات البكتين هو أن تجعل الخشب الغض الذي يكون عرضة للهجوم الميكروبي والتحلل أكثر قابلية للمعالجة بمثل هذه المواد الحافظة. وقد أوضحت الدراسات التي قام بها Fogarty أن دور إنزيمات البكتين أو البكتيريا المنتجة لإنزيمات البكتين هو زيادة نفاذية الطبقة السطحية لهذه الأخشاب بحيث تتقبل المعالجة بالمواد الحافظة.

كذلك فإن التجارب التي أجراها Dunleavy & Fogarty على مكعبات صغيرة من الخشب الغض أوضحت أن معاملة هذه الأخشاب بتحضيرات تجارية من الإنزيمات المحللة للبكتين أو بسلالات بكتيرية منتجة لهذه الإنزيمات كانت فعالة في تغيير نفاذية هذه الأخشاب. كما أوضحت هذه التجارب أيضاً أن هذه العملية كانت أكثر كفاءة عندما وضعت الأخشاب في أوعية مغلقة ولقحت ببكتيريا لها كفاءة عالية في إنتاج إنزيمات البكتين وذلك بالمقارنة بوضع الأخشاب في بحيرة طبيعية كما هو متبع في هذه العملية. وقد فسر ذلك بأن معاملة الأخشاب في نظام مغلق يعطي درجة نشاط أقوى لإنزيمات البكتين في حين أن نظام البحيرة المفتوح يؤدي إلى تخفيف مستمر لإنزيمات البكتين مما يجعله أقل كفاءة. وقد أوضح العلماء أن أهم إنزيمات البكتين المستخدمة في معالجة الأخشاب هو إنزيم الـ Endopolygalacturonate lyase الذي تنتجه البكتيريا Bacillus subtilis والبكتيريا Flavobacterium pectinovorum

 

تطبيقات متنوعة لإنزيمات البكتين

إن العملية القديمة جداً والمعروفة بالتعطين والتي تستخدم في صناعة الألياف والأنسجة من نباتات الكتان والقنب والجوت هي تطبيق عملي لإنزيمات البكتين حيث تستخدم الميكروبات التي تحلل البكتين الذي يوجد في الصفائح الوسطى لألياف هذه النباتات فيما يعرف بعملية التعطين التي تكون نتيجتها تفكك الألياف والحصول عليها بسهولة من على سيقان هذه النباتات. وقد كانت عملية التعطين تجرى في الماضي بشكل تقليدي ولكنها الآن أخذت الطابع العلمي بسبب تزايد حاجة الإنسان إلى ألياف النباتات. وتتم عملية التعطين بطريقة هوائية أو لا هوائية. وفي الطريقة اللاهوائية تستخدم ميكروبات تنتمي بشكل أساسي إلى الجنس Clostridium. وفي أيرلندا تتم عملية التعطين عن طريق غمر الكتان في أحواض أو براميل ولكن في بلجيكا ودول أخرى تستخدم تنكات خاصة لهذا الغرض وفي كل الحالات تكتمل عملية التعطين في مدة تتراوح من 10 إلى 12 يوم. وقد عزلت أعداد كبيرة من البكتيريا الهوائية التي يمكنها أن تعطن الجوت ومعظمها ينتمي للجنس Bacillus. وفي ألمانيا وفرنسا وإيطاليا تستخدم مزارع نقية من البكتيريا Bacillus comesii في تعطين القنب والكتان. وهناك نوع آخر من التعطين الهوائي يسمى تعطين الندى حيث تنشر النباتات على الأرض وتعرض للندى لمدة قد تصل إلى 10 أسابيع وفي هذه الحالة فإن معظم ميكروبات التعطين تكون فطريات وليس بكتيريا حيث عزلت الفطريات Cladosporium, Penicillium, Aspergillus, Cryptococcus, Rhodotorula من النباتات التي تم تعطينها بهذه الطريقة. وعموماً فإن عملية التعطين تجرى باستخدام الميكروبات المنتجة للإنزيمات المحللة للبكتين ولكن لا توجد أعمال منشورة توضح أن تحضيرات تجارية من إنزيمات البكتين تستخدم في عمليات التعطين أو أنها تعطي صفات مرغوبة في الألياف الناتجة.

ومن التطبيقات المتنوعة أيضاً لإنزيمات البكتين تحضير البكتينات منخفضة الـ Methoxyl لاستخدامها في تحضير الجل وذلك عن طريق التحليل الجزئي لروابط الميثايل استر في البكتين باستخدام الحامض أو القلوي أو باستخدام إنزيم الـ Pectinestrase المنتج بواسطة الفطر بشرط أن يتم تثبيط إنزيم الـ Polygalacturonase. وتتم عملية التثبيط هذه بمعاملة تحضير الإنزيم باليوريا. ويستخدم البكتين منخفض الـ Methoxyl الناتج في إنتاج الجل من عصير الفاكهة في وجود الكالسيوم والسكر بتركيز من 25 إلى 30%. كما يستخدم أيضاً إنزيم الـ Pectinestrase المنتج من الطماطم في إنتاج الجل في وسط متعادل حيث يستخدم في منتجات الألبان.

ومن ناحية أخرى قد تستخدم إنزيمات البكتين في تمزيق الجل بغرض المساعدة في استحلاب الزيوت من الموالح حيث يعامل القشر بالإنزيمات المحللة للبكتين مما يجعل عملية استخلاص الزيوت سهلة ويزيد من محصول الزيت وخصوصاً من قشر الليمون والبرتقال.

 

المصدر: 1- كتاب الإنزيمات الميكروبية وتطبيقاتها في الصناعة والطب 2- Dunleavy, J and Fogarty, W (1971)Proceedings of the british Wood Preserving Association, 21st.Camdridge: Annual Conference
gaberbresha

Prof. Gaber Breisha

  • Currently 40/5 Stars.
  • 1 2 3 4 5
12 تصويتات / 1307 مشاهدة
نشرت فى 6 مايو 2011 بواسطة gaberbresha

ساحة النقاش

Prof. Gaber Breisha

gaberbresha
بسم الله الرحمن الرحيم: أعدكم جميعاً أن أعمل جاهداً ليكون هذا الموقع مفيداً لكل من يريد أن يستمتع بالمعرفة، وأتمنى أن يشعرني هذا العمل أنني أديت دوري في الحياه، وأنني جدير أن أكون ضمن الذين كلفهم الله بعمارة الأرض وأقرر أنني لا أبتغي من وراء ذلك شيئ سوى أن يكون »

ابحث

تسجيل الدخول

عدد زيارات الموقع

457,033