القدرة البيولوجية اللونية لـ Pseudomonas aeruginosa المستخلصة من العنب: التحليل الجزيئي، الفعل المضاد للميكروبات وتطبيقات صبغية صديقة للبيئة

لون من مصدر غير متوقع

معظم الألوان التي تضيء ملابسنا تأتي من أصباغ صناعية مصنوعة من البترول، والتي يمكن أن تلوث المجاري المائية وتشكل مخاطر صحية. تستكشف هذه الدراسة مصدراً مختلفاً تماماً للون: صبغة أزرق‑أخضر يصنعها بكتيريا تعيش على حبات العنب الأسود. تساءل الباحثون عما إذا كان هذا اللون الطبيعي يمكن أن يحل بأمان مكان بعض الأصباغ الصناعية في النسيج، بينما يقدم أيضاً ميزة إضافية تتمثل في مقاومة الميكروبات الضارة.

اكتشاف بكتيريا مفيدة على العنب

بدأ الفريق بعينات من العنب الأسود العادي المشتراة من الأسواق المحلية. بعد غسل الثمار وسحقها بعناية تحت ظروف معقمة، نشروا كميات ضئيلة من مادة العنب على هلام مغذي في أطباق بتري. من بين العديد من الميكروبات التي نمت، شكلت سلالتان مستعمرات زرقاء‑خضراء لافتة. أظهرت الاختبارات التفصيلية لشكلها، وسلوكها في التلوين، وتفاعلاتها الكيميائية، ونمط امتصاص الضوء، وتسلسلها الجيني أن أحد السلالات المميزة، المسماة SK4، ينتمي إلى نوع Pseudomonas aeruginosa. هذه البكتيريا معروفة بإنتاج صبغة زاهية تسمى بايوساينين، تذوب جيداً في الماء ولها لون مميز.

تحويل اللون الميكروبي إلى صبغة قابلة للاستخدام

لاستخلاص الصبغة، قام العلماء بزراعة سلالة SK4 في مرق غذائي سائل مضاف إليه الجليسرول، مما شجع كل من النمو السريع وإنتاج اللون القوي. راقبوا نمو البكتيريا مع مرور الوقت ووجدوا أنها تضاعف تقريباً كل ساعتين، وتيرة تدعم تصنيع الصبغة بكفاءة. بعد عدة أيام، تحول مزارع البكتيريا إلى لون أزرق‑أخضر واضح. ثم قارن الباحثون أربعة مذيبات شائعة لاستخراج الصبغة من الخلايا. كان الكلوروفورم الأفضل، حيث أعطى أكبر كمية من مادة ثابتة ذات لون مكثف. أكدت قياسات امتصاص الضوء أن الصبغة المستخرجة تطابق البصمة البصرية المتوقعة للبايوساينين.

لون طبيعي يقاوم الجراثيم

بخلاف توفير اللون، أظهرت الصبغة قوة مضادة للميكروبات بوضوح. باستخدام اختبار معياري توضع فيه آبار من الصبغة على أطباق أجار مغطاة بالبكتيريا، فحص الفريق تأثيرها على أربعة ميكروبات ذات أهمية طبية: Salmonella typhi، Escherichia coli، Klebsiella pneumoniae، وسلالة أخرى من Pseudomonas aeruginosa. ظهرت حول كل بئر مناطق صافية مرئية حيث لم تتمكن البكتيريا المختبرة من النمو. كشفت أحجام هذه المناطق أن الصبغة أعاقت جميع العوامل الممرضة الأربعة بشكل مستمر، مما يدل على نشاط واسع الطيف. يشير ذلك إلى أن الأقمشة المصبوغة بهذه الصبغة قد لا تبدو جذابة فحسب، بل قد تساهم أيضاً في تقليل تلوث الأسطح.

تطبيق الصبغة البيولوجية على الأقمشة الحقيقية

عالج الباحثون بعد ذلك أربعة أنواع من الأقمشة — القطن والحرير والكريب والساتان — بصبغة البكتيريا. اكتسبت جميعها ظلّاً أزرق‑أخضر، لكن ليس بقدر واحد. امتص الكريب اللون بقوة أكبر، تلاه الساتان، بينما أظهر الحرير والقطن درجات أنعم وباستيلية. قيّمت الاختبارات القياسية مدى بقاء اللون عند الغسيل والفرك والتعرض للضوء، باستخدام مقياس من ضعيف جداً إلى ممتاز. قدم الكريب الأداء الأفضل، حيث حافظ على لونه بشكل ممتاز أثناء الغسيل والمناولة. أظهر الساتان متانة جيدة، بينما بهت الحرير والقطن بسهولة أكبر. بالنسبة لجميع الأقمشة، كانت مقاومة ضوء الشمس هي نقطة الضعف الأشد، مع بهتان ملحوظ تحت التعرض الطويل للضوء، وهو قيد معروف للعديد من الأصباغ الطبيعية.

السلامة على الجلد وآفاق المستقبل

بما أن Pseudomonas aeruginosa يمكن أن تسبب عدوى لدى المرضى الضعفاء، تحقق الفريق مما إذا كانت الأقمشة المصبوغة بالصبغة آمنة على الجلد البشري. لُصقت مربعات صغيرة من القماش الملون على معاصم متطوعين لفترات متكررة مدتها ثماني ساعات على مدى ثلاثة أيام. لم يُظهر أي من المشاركين احمراراً أو تورماً أو طفحاً، مما يشير إلى أن الصبغة المكررة، الخالية من البكتيريا الحية، لم تكن مهيجة في ظل هذه الظروف. تُظهر الدراسة عموماً أن صبغة أزرق‑أخضر من بكتيريا مرتبطة بالعنب يمكن أن تعمل كصبغة غير سامة وصديقة للبيئة وتكبح أيضاً الميكروبات الضارة. مع مزيد من العمل لتحسين مقاومة الضوء وتوسيع الإنتاج، قد تساعد هذه الألوان الميكروبية صناعة النسيج على الابتعاد عن الأصباغ الصناعية الملوِّثة نحو بدائل أنظف قائمة على مصادر حيوية.

الاستشهاد: Kour, S., Dutta, U., Mahajan, T. et al. Biochromatic potential of Pseudomonas aeruginosa from grapes: molecular profiling, antimicrobial action and eco-friendly dye applications. Sci Rep 16, 10859 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43143-1

الكلمات المفتاحية: صباغات ميكروبية, أصباغ نسيجية طبيعية, Pseudomonas aeruginosa, أقمشة مضادة للميكروبات, بايوساينين