ضمن الموسم الثقافي لقسم علوم الحياة وفي محاضرته الثانية للعام الدراسي 2015 – 2016 ، القى الدكتور محمد عباس فياض ، والذي اكمل زمالته للدكتوراة ضمن برنامج زمالات المجلس الهندي للعلاقات الثقافية Indian Council Cultural Relations (ICCR) في مركز التقانة الاحيائية – Centre for Biotechnology جامعة أنــــــــــــا / جيناي Anna University Chennai – التاميل نادو – الهند . محاضرة علمية تضمنت مجمل ماقدمه في اطروحته للدكتوراة فضلا عن انجازاته في نشر العديد من البحوث في مجلات علمية عالمية محكمة ذات معامل التاثير Impact Factorوذلك في يوم الاثنين الموافق 2-11-2015 وعلى قاعة المناقشات في القسم .
تضمنت المحاضرة عدة محاور رئيسية والتي كانت تحت عنوان “طرق مايكروبيولوجية و بايو كهروكيميائية مبتكرة لتعزير تحلل الفينول باستخدام عزلات بكتيرية جديدة- Innovative Microbiological and Bio electrochemical Methods to Enhance Bioremediation of Phenol Using Novel Bacterial Strains“. هدفت الدراسة الى معالجة واحدة من اهم مشاكل العالم اليوم وهي الملوثات بالمركبات الاروماتية الحلقية والتي تعد واحدة من المجاميع الكيميائية الملوثة لكثير من بيئات المياه ،التربة ، والهواء في العالم، من خلال تفريغ فضلات مختلف المصانع بقصد او بغير قصد في هذه البيئات على الرغم من وجود الكثير من القوانين الصارمة والتحذيرات التي تسنها منظمات حماية البيئة . يكمن خطر معظم تلك المركبات في تسببها لكثير من الاضرار الصحية او موت الكائنات الحية ومنها الانسان. وعلى الرغم من وجود الكثير من الطرق الفيزياوية والكيمائية المقترحة او المعتمدة لتحليل او تقليل تراكيز هذه الملوثات الا ان كلفها العالية ومحددات تطبيقها يحول دون انتشارها واعتمادها على نطاق واسع.
حديثا تم التوجه الى انتخاب الكائنات الحية ) بكتيريا ، فطريات ، طحالب ، نباتات (التي لها القدرة على خفض تاثيرات مثل هذه الملوثات من خلال نظمها الانزيمية الكفؤة بل والاستفادة من نواتج التحلل ضمن مايدعى بالتحلل الحيوي (Bioremediation)، لذا تعد هذه المعالجات اكثر كفاءة وامنا فضلا عن كونها اقتصادية الكلفة .
ولان المركبات الفينولية هي واحدة من المركبات الحلقية التي يصعب تحليلها الى مركبات ابسط فقد اختير الفينول كممثل لهذه المركبات السامة في هذه الدراسة ، لما له من اهمية صحية لحياة الانسان وكثير من الكائنات الحية ، اذ يدخل في صناعة المطهرات والمعقمات لتاثيراته السامة لذا يجب ان لايزيد تركيزه في اغلب البيئات عن 1 ملغم / لتر في حين امكن تحديد نسبة وجوده بتراكيز تصل الى 1000 ملغم /لتر في كثير من المياه العادمة ومياه الصرف الصحي .
تضمنت الدراسة عزل 11سلالة بكتيرية فريدة موجبة وسالبة لملون غرام من غربلة 72 عزلة بكتيرية عزلت من 7عينات بيئية ملوثة في بلد الدراسة وشملت عينات مياه عادمة من المصانع البتروكيمائية ،ترب ،مياه الصرف الصحي وغيرها). تمت الغربلة بتحوير طريقة قياسية لتقديرالفينول واستخدام بعض مركباتها كدليل لوني في الاوساط الزرعية الحاوية على 500 ملغم /لتر من الفينول. اعتمد التغير في اللون دليلا على كفاءة العزلات وقابليتها على انتاج الانزيميات التي المحللة للفينول. حددت الصفات المظهرية والفعاليه الانزيمية للسلالاتال11 من خلال نموها على عدد من الاوساط الزرعية الانتقائية والتفريقية فضلا عن تحديد قدرتها على انتاج 32 انزيما متميزا باستخدام الواح اختبار خاصة Gram Negative Identification Diagnostic (GNID) & Gram Positive Identification Diagnostic (GPID) plates . ولخصائصها المتميزة تم تحديد التتابعات الجينية الخاصة بـ (الرنا الريبوسومي 16S rRNA) لها،كما أٌودع التتابع الجيني لثلاث منها (Escherichia coli moh1,Bacillus cereus moh2 & Bacillus subtilis moh3)في بنك الجينات العالمي للمركز الوطني للتقنيات الاحيائية GenBank of NCBI تحت ارقام التسجيل (Accession Number KC013977, KF021536, KF021537 ) . على التتالي، كما امكن بناء شجرة التطور لهذه السلالات لتحديد اصل نشؤءها وعلاقاتها التطورية مقارنة مع 20 سلالة بكتيرية قريبة الشبه معها في التتابعات الجينية ، اذ اظهرت التحليلات وتشعبات شجرة التطور ان تلك العزلات لها قابلية على تحطيم المركبات الفينولية والاروماتية المعقدة ، وان معظم مناطق تلك السلالات التي عزلت منها هي مناطق بيئية ملوثة.
وفي محور اخر تضمنت الدراسة تطوير طريقة العزل والغربلة التي توصل اليها الباحث ،الى طريقة اكثر اقتصادية في استخدام الادوات والمواد الكيمياوية والاوساط الزرعية فضلا عن اختصار الزمن والدقة العالية، باعتماد الواح الاليزا (ذات الـ 96 حفرة) كاوعية لحضن واختبار العزلات البكتيرية بدلا عن الدوارق المخروطية او انابيب الاختبار . تبين من خلالها ان العزلات الكفؤة في تحلل عينات الفينول (200ملغم /لتر خلال 8 الى 12 ساعة من خلال قدرتها على تغيير لون الدليل من اللون الاحمر الى الاصفر الفاتح .واكدت النتائج باستخدام جهاز كروماتوغرافيا السائل ذي الاداء العالي HPLC . ان هذه الطريقة تفتح افاقا جديدة في مجالات السيطرة الحياتية على الاحياء المجهرية المقاومة للمطهرات والمعقمات والتي قد تسبب مخاطر كبيرة في المستشفيات وصالات العمليات الجراحية
وفي محور الجانب التطبيقي للدراسة ، فقد تم اختيار سلالة B. cereus moh2 في اثبات كفائتها على تحليل 600 ملغم /لتر فينول في تصميم مرن من الواح الاكريلك انجز من قبل الباحث وﭑعد استخدامه كـ (خلايا الطاقة الحيوية Microbial Fuel Cell ) او استخدامه لخفض نسبة الملوحة في المياه كـ (خلايا تحلية وانتاج الطاقة (Microbial Desalination Cell. وقد اشارت النتائج التي تم تاكيدها باستخدام جهازHPLC الى ان المتبقي من تركيز الفينول المستخدم بعد 120 ساعة من التجارب لايزيد عن5.91 ±0.2% باستخدام MDCمقارنة مع 18.7± 0.3%عند استخدام .MFC كما انخفضت نسبة الملوحة بشكل ملحوظ عند مقارنة قمم قيم الامتصاص للعناصر باستخدام جهاز FT-IR . تعد هذه االتقنيات الاسلوب الاحدث في المعالجات البيولوجية والتي ترتكز على انتاج الطاقة الكهربائية الى جانب تحلل المادة المستخدمة و/او تحليةالمياه في ان واحد مع امكانية الاستفادة من نواتج التحلل .
كما تضمنت الاطروحة دراسة ديناميكية حركية kinetic modeling مبسطة لاثنين من السلالات المشخصة كسلالات كفؤة في تحلل الفينول والتي تقدم من خلالها للمستفيدين، القيم النظرية والعملية المثلى عند استخدام هذه السلالات في تطبيقات المعالجات البيولوجة .
هذا وحضر المحاضرة السادة معاونو العميد في الكلية وجمع غفير من اساتذة الكلية وقسم علوم الحياة الى جانب عدد من طلبة الدراسات العليا متمنين للباحث دوام الموفقية ومزيدا من الانجازات العلمية مستقبلا .
