علماء يبتكرون تقنية نانوية لحماية المحاصيل من البكتيريا

كشفت دراسة حديثة نُشرت في مجلة "نيتشر" عن آلية بيولوجية مذهلة تستخدمها بكتيريا المحاصيل لاستنزاف موارد النباتات، مما يكلف الاقتصاد العالمي نحو 220 مليار دولار سنوياً.

وأوضح الباحثون، باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، أن هذه الكائنات الدقيقة لا تكتفي بتعطيل مناعة النبات، بل تستخدم بروتينات ضخمة تُعرف بـ "AvrE/DspE" تعمل كأنابيب مجهرية أو "خراطيم" تخترق جدران الخلايا في محاصيل حيوية مثل الطماطم والأرز والكمثرى. وتقوم هذه الأنابيب بسحب السوائل من داخل الخلايا وتحويل الفراغات البينية للأوراق إلى "مستنقعات صغيرة" مشبعة بالماء، وهو ما يظهر للعين المجردة على شكل بقع داكنة تؤدي لتلف المحصول سرياً، بينما يموت النبات فعلياً بسبب العطش الداخلي أو العفن الناتج عن تدفق السوائل المستمر لصالح الميكروب.

وفي خطوة تقنية ثورية، نجح العلماء في ابتكار جزيئات نانوية متناهية الصغر تعمل كـ "سدادات" ذكية لهذه الأنابيب البروتينية، مما يمنع البكتيريا من الوصول إلى مياه النبات دون الحاجة لقتلها مباشرة.

وأظهرت التجارب المخبرية أن إغلاق هذه "الصنابير" المجهرية أدى إلى انخفاض معدلات الإصابة بمقدار 100 ضعف، وهو ما يمنح أملاً جديداً لحماية أكثر من 80% من طعام البشر الذي يعتمد على هذه المحاصيل الأساسية. ويمثل هذا الاكتشاف تحولاً استراتيجياً في تأمين الأمن الغذائي العالمي، حيث يبتعد عن الطرق التقليدية غير المجدية أحياناً، ويتجه نحو تعطيل الوظائف الحيوية للبكتيريا وحماية "ثروة المياه" داخل الأنسجة النباتية، مما يضمن استدامة الإنتاج الزراعي وتقليل الخسائر المليارية التي تنهك ميزانيات الدول والمزارعين على حد سواء.