گروهي از دانشمندان دانشگاه مونتاناي آمريکا به سرپرستي گري استروبل، ضمن مطالعه دقيق اين دسته از قارچها متوجه قابليتهاي خيرهکننده اين دسته از موجودات زنده شدهاند.
آنها دريافتهاند نتيجه عملکرد اين نوع قارچها در معادلات آينده تأمين سوخت ساکنان زمين تاثير بسزايي دارد. اين دانشمندان نتايج تحقيقات را در نشريه تخصصي «بومشناختي ميکروبي» منتشر کردهاند که نشان ميدهد نوعي از قارچهايي که درون گياهان زندگي ميکنند ـ موسوم به Hypoxylon ـ بجز ترکيبات ارگانيکي فراري که همواره توليد ميکنند، فعاليتهاي ضدميکروبي خاصي نيز دارند.
اين نوع قارچ و قارچهاي مشابه آن عمدتا در مناطق حارهاي و نيمه حارهاي جهان زندگي ميکنند و ترکيبات ارگانيکي فراري که توليد ميکنند ميتوانند به عنوان سوخت يا مکملهاي سوختي در نظر گرفته شوند.
قارچهايHypoxylon اين توانايي را دارند تا در بافتهاي گياهي، آن هم بدون وارد آوردن خسارت يا مشکلي آشکار براي گياه به حيات خود ادامه دهند. در برخي موارد اين قارچها تبعات مثبتي نيز براي گياه ميزبان خود به همراه دارند که از آن جمله ميتوان به حفاظت در برابر باکتريها يا قارچهاي مضر اشاره کرد. محققان دريافتهاند اين قارچها ترکيبات زيست فعالي توليد ميکنند که ميتوان از آنها در توليد دارو، صنايع و همچنين حوزه انرژي بهره برد.
استروبل و همکارانش براي مطالعات دقيقتري در روي اين نوع قارچها از گونهاي درخت موسوم به Persea indica که بيشتر در جزاير قناري اسپانيا ميرويد استفاده و اقدام به نمونهبرداريهايي از قارچ Hypoxylon کردند.
آنها در ادامه اين تحقيقات، قارچها را در محيط تحت کنترل آزمايشگاهي قرار داده سپس با توليد اين قارچها و آزمايش روي آنها از صحت نظرات مطرحشده مطمئن شدند.
محققان براي اين منظور از ميکروسکوپ الکتروني اسکنکننده و آزمايشهاي مولکولي مختلفي استفاده کردند. يکي از نکات ابهام آميزي که ذهن محققان پروژه را به خود مشغول کرده، مربوط به اين نکته ميشود که آيا ترکيبات توليدشده توسط اين قارچها، نقشي در محافظت از درختاني که در آنها ساکن هستند دارند يا نه؟ آنها براي يافتن پاسخ اين ابهام ۱۰ ترکيب مضر قارچي مختلف را ـ که از ۳ تا ۷ روز طول عمر داشتند ـ در معرض قارچ Hypoxylon قرار دادند. نتايج اين بررسيها نشان داد ترکيبات توليدي اين قارچها نه تنها داراي حفاظت ضد ميکروبي براي گياه هستند بلکه حداکثر اثرگذاري آنها نيز در بازه زماني مشخصي روي ميدهد.
با توجه به حجم قابل توجه اين ترکيبات، ميتوان روي آنها به عنوان سوخت يا مکمل سوختي حساب ويژهاي باز کرد.
در سالهاي اخير مطالعات زيادي روي سوختهاي زيستي صورت گرفته است که در اين ميان ميتوان از اتانول به عنوان شاخصترين اين نوع سوختها نام برد. با اين حال تحقيقات اخير نشان ميدهد در آمريکا استفاده از اين سوخت مشکلاتي را در سيستم موتوري به همراه داشته است.
اين سوخت ارزشمند، تنها به وسيله ترکيبات قارچي به دست ميآيد که شکر يا نشاسته را مورد پردازش قرار ميدهد؛ البته بخوبي روشن است اين مواد از سوي انسان و دام نيز به عنوان منابع غذايي در نظر گرفته ميشوند، اما نقطهقوت قارچهايي نظير Hypoxylon در به کارگيري پسماندهاي شهري و کشاورزي براي توليد ترکيبات ياد شده است. آنها در چنين محيطهايي بخوبي رشد کرده و در همين حال ترکيبات ارزشمندي همچون cineole (نوعي روغن معطر و پرمصرف) نيز از خود برجاي ميگذارند. محققان دريافتهاند آنزيمهاي خاصي که قارچ
Hypoxylon از آنها براي توليد cineole استفاده ميکند، باعث ايجاد فرآيندهاي پيچيده شيميايي درونش ميشود. حال آن که باز توليد آنها در محيطهاي آزمايشگاهي کار بسيار دشواري است. به همين دليل نميتوان به طور طبيعي اميدي به توليد انبوه سوخت مورد نظر از اين قارچها داشت، اما راه چاره چيست؟ نتايج تحقيقات نشان ميدهد با مطالعه اين فرآيندهاي پيچيده ميتوان به شيوههاي بهتري در مهندسي اين قارچ و نمونههاي مشابه پرداخت و در نهايت ترکيبات سوختي مؤثرتري توليد کرد.
اين چنين دستاوردها که در زمينه توليد سوختهاي زيستي است، اهميت بسياري براي محققان دارد. آنها همواره به دنبال راههاي مؤثرتري به منظور تجاريسازي اين دسته از فرآيندهاي سوخت هستند.
استروبل که مطالعات دامنهداري در اين زمينه انجام داده است ميگويد: دانش بيولوژيک ميتواند ما را به سوي توليد نسل جديدي از سوختها رهنمون سازد، اما براي موفقيت در اين مسير چارهاي جز استفاده از روشهاي ميکروبيولوژيکي استاندارد بويژه مهندسي ژنتيک و جهشهاي ژنتيکي براي توليد سوختهاي نوين و پاک به صورت انبوه ندارم. اهميت اين موضوع موجب شده دپارتمان انرژي دانشگاه مونتانا سرمايهگذاري ويژهاي نيز در اين زمينه انجام دهد.
طي يک دهه اخير عمده تلاشهاي محققان در زمينه توليد سوختهاي زيستي به اتانول معطوف بوده است. با اين حال تهيه اين سوخت ارزشمند با مشکلاتي نيز همراه است. جداي از آن که استفاده از اين سوخت در برخي سيستمهاي موتوري مشکلاتي همراه دارد، هزينه تمامشده توليد اين سوخت نيز خود به چالشي بزرگ تبديل شده است.
براي توليد اتانول به مزارع وسيع نيشکر نياز است، در حالي که پرورش اين گياه خود هزينهبر است. اين چالشها دانشمندان عرصه توليد سوختهاي زيستي و مکملهاي سوختي را بر آن داشته تا به استفاده از مهندسي ژنتيک و زيست مهندسي به عنوان راهي موثر در توليد نسل جديد سوختهاي زيستي نگاه کنند. در حال حاضر بسياري از کشورهاي جهان نظير آلمان، فرانسه و هلند چشم اندازهاي مشخصي براي توليد همه جانبه سوختهاي زيستي مؤثر و بهکارگيري آنها در صنايع گوناگون ترسيم کردهاند. برخي از اين کشورها قوانيني را تصويب کردهاند که براساس آن سهم قابل توجهي از سوختهاي مصرفيشان تا ۲ دهه آينده بايد از نوع سوختهاي زيستي باشد. پس با توجه به چنين چشماندازي استفاده از تکنيکهاي نوين مهندسي ژنتيک براي توليد انبوه سوختهاي زيستي بيشتر يک ضرورت است تا يک پيشنهاد.