تتبع أصول الإشارات الجزيئية في الطعام من خلال التكامُل بين الأيضيات وقواعد البيانات الكيميائية

لماذا تهم الكيمياء الخفية في الطعام

كل لقمة من الطعام تحمل أكثر بكثير من السعرات الحرارية والبروتين والدهون والكربوهيدرات. تحتوي وجباتنا أيضًا على آلاف الجزيئات الصغيرة التي قد تنفعنا أو تضرّنا: مركبات نباتية طبيعية، آثار أدوية، بقايا مبيدات حشرية، ومواد كيميائية من التغليف. تطرح هذه الدراسة سؤالًا بسيطًا لكنه قويًا: من أين تأتي كل تلك الإشارات الجزيئية في الطعام، وماذا تكشف عن الروابط بين الزراعة والبيئة والصناعة وصحة الإنسان؟

نظرة إلى الطعام بمِجهر جزيئي

بنى الباحثون عملهم على مبادرة الجدول الدوري للأغذية، وهو جهد عالمي لإنشاء مكتبة مرجعية تفصيلية لما يوجد في طعامنا. باستخدام تقنية تُسمى الأيضيات غير المستهدفة، قاسوا ما يقرب من 25,000 إشارة جزيئية مميزة عبر 500 طعام شائع الاستهلاك، من الحبوب والخضار إلى اللحوم ومنتجات الألبان والطحالب والفطريات. معظم هذه الإشارات لا تزال بلا أسماء أو هياكل معروفة. ولتفسيرها، قارن الفريق الإشارات المعرَّفة وغير المعرَّفة مع قواعد بيانات مُنقَّحة كبيرة للمركبات الطبيعية والأدوية والمبيدات والمواد الملامِسة للأغذية، معاملةً الطعام على أنه مفترق جزيئي بين البيولوجيا والصناعة الحديثة.

تتبُّع الآثار الكيميائية عبر سلسلة الغذاء

الإشارات التي طابقت مركبات معروفة رسمت صورة غنية عن كيفية انتقال الجزيئات عبر نظم الغذاء. كانت الأطعمة النباتية، كما هو متوقع، غنية بالمركبات النباتية الفعّالة حيويًا، وكثير منها يتقاطع مع فضاء المركبات الشبيهة بالأدوية. لكن الفريق وجد أيضًا آثارًا لمبيدات حشرية مثل الروتينون في الطحالب والخضراوات، وحتى في دقيق الشوفان العضوي، مما يشير إلى انجراف بيئي أو تلوّث متبقٍ من الماضي. لاحظوا مركبًا مشتقًا من النعناع، البوليغون، ليس في الأعشاب بل في الأجبان واللبنة والقشدة الحامضة، ومن المحتمل دخوله عبر طبقات الحماية على الأجبان أو عبر علف الحيوان ثم تركُّزه في منتجات الألبان. وظهر مضاد أكسدة عشبي معروف، حمض الروزماريك، في لحم البقر والسلمون بمستويات تقارن ببعض النباتات، مما يلمح إلى استخدامه المقصود كمادة حافظة طبيعية في منتجات اللحوم.

كنوز طبيعية غير متوقعة في أطعمة ونباتات مألوفة

من خلال مطابقة أماكن الإبلاغ العلمية عن المنتجات الطبيعية مع أماكن ظهورها في مجموعة بيانات الطعام، أبرز الباحثون نباتات قد تحتوي على مركبات صحية مُهملة. برزت محاصيل شائعة وأنواع برية مثل الجزر وفول الصويا والمرج والزريعة الشائعة وخاصة شوك كندا كمصادر محتملة جديدة لمجموعة متنوعة من الجزيئات الفعّالة حيويًا. على سبيل المثال، احتوت زهور وأوراق شوك كندا على مستويات غير معتادة من الفلافونويد خريسين والمركب تيليروزيد، وكلاهما درس لأثار واقية ضد أمراض. برز عشب يُدعى يانسون حلو (anise hyssop) كمصدر أقوى للإيزوفلافون بيوكانين A من أي طعام موَّثق سابقًا. تشير هذه النتائج إلى أن النباتات اليومية وحتى النباتات العشبية قد تحمل قيمة غذائية وعلاجية غير مستغلة.

رصد المواد الكيميائية الصناعية المختبئة في الطعام

تحوّل الفريق أيضًا إلى الحوض الواسع من الإشارات التي كانت لها صيغة عنصرية فقط دون بنية معروفة. عبر السؤال عن أي الصيغ غير موجودة في مجموعات المنتجات الطبيعية الكبيرة، ومع إيلاء اهتمام خاص لتلك التي تحتوي على الفلور، عزلوا مجموعة فرعية من المركبات المحتمل كونها من صنع الإنسان، أو غريبية المنشأ. أظهرت العديد من هذه الإشارات الغنية بالفلور أنماطًا متسقة مع مبيدات أو مضافات صناعية أو ملوثات شديدة الثبات مثل مركبات PFAS. عرضت منتجات الألبان، وخاصة الأجبان المعتّقة، تجمعات مميزة من الميزات المفلورة، بما في ذلك واحدة لها صيغة متطابقة مع ملوث PFAS معروف. تلمح هذه الأنماط إلى أن عمليات مثل خيارات العلف والتغليف والطبقات والتركُّز أثناء تعتيق الجبن قد تشكّل بهدوء تعرضنا للمواد الكيميائية الاصطناعية.

ماذا يعني هذا لطعامنا وصحتنا

بعبارات يومية، تُظهر هذه الدراسة أن الطعام مرآة جزيئية للعالم من حوله. تترك الكيمياء الطبيعية للنباتات والحيوانات، وممارسات الزراعة، والتلوث، والمعالجات الصناعية، والتغليف، بصماتها في الجزيئات الصغيرة التي نتناولها. من خلال الجمع بين مسوحات كيميائية واسعة واستخدام ذكي لقواعد البيانات، يمكن للعلماء الإشارة إلى حوادث تلوّث محتملة، وتتبع كيفية تحرك المركبات الفعّالة عبر سلسلة الغذاء، واكتشاف جزيئات طبيعية واعدة في أطعمة غير متوقعة. ومع بقاء العديد من الإشارات غير معرّفة ووجود حدود فنية مهمة للدراسة، فإنها تعرض طريقة جديدة قوية لرصد كيفية تقاطر البيئة والزراعة والصناعة على أطباقنا—ولدعم نهج «صحة واحدة» الذي يربط رفاهية البشر والحيوانات والنُظُم البيئية.

الاستشهاد: Mendoza Cantu, A., Gauglitz, J.M. & Bittremieux, W. Tracing the origins of molecular signals in food through integrative metabolomics and chemical databases. npj Sci Food 10, 147 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00802-x

الكلمات المفتاحية: أيضيّات الطعام, مُلوِّثات الطعام, المركبات الحيوية الطبيعية الفعّالة, مواد PFAS في الطعام, صحة واحدة