استخلاص وتوصيف صبغة نافثاثزارين جديدة مكلّاة بالسكّر من فطر المانغروف Aspergillus unguis AUMC15225

لماذا تهم الألوان المستمدة من الطبيعة

من الملابس التي نرتديها إلى الأطعمة التي نأكلها، يوجد الصباغ الصناعي في كل مكان—والعديد منها يثير مخاوف صحية وبيئية. تستكشف هذه الدراسة طريقة جديدة للحصول على لون قوي ومستقر من مصدر مفاجئ: فطر يعيش على جذور أشجار المانغروف في البحر الأحمر. اكتشف الباحثون ووضّحوا بنية صبغة حمراء غير معروفة سابقًا تمزج بين نواة تشبه الصباغ الكلاسيكي وسكّر طبيعي، ما يجعلها قابلة للذوبان في الماء ومتحمّلة بشكل ملحوظ. يشير عملهم إلى إمكانيات لصباغات مستقبلية أكثر أمانًا للبشر والنظم البيئية مع بقاءها مقاومة للحرارة والضوء والزمن.

مصنع خفي على جذور المانغروف

تقع غابات المانغروف عند ملتقى اليابسة والبحر، حيث تغمر الجذور مياه مالحة ومتقلبة. تفضّل هذه الظروف القاسية الميكروبات ذات الكيماويات غير الاعتيادية، بما في ذلك الفطريات التي تصنع جزيئات وقائية للتعامل مع الإجهاد. عزَل الفريق أحد هذه الفطريات، Aspergillus unguis، نابتة على جذور هوائية في محمية مانغروف بالبحر الأحمر. عندما نمّى الباحثون هذا الفطر في مرق ملحي في المختبر، تحول السائل الشفاف تدريجيًا إلى الأحمر بعد نحو تسعة أيام. دلّ التوقيت على أن الصبغة منتج «ثانوي»—شيء يصنعه الفطر ليس للنمو الأساسي بل على الأرجح للدفاع أو البقاء—مما يوحي بوجود مركب متخصص وذو قيمة محتملة.

من المرق الأحمر إلى الصبغة النقية

لاستخراج الصبغة، كان على العلماء أولًا فصلها من وسط الاستزراع. لأن اللون بقي عنيدًا في الطبقة المائية عند المزج بمذيبات شبيهة بالزيوت، عرفوا أنه عالي القطبية—أي ينجذب طبيعيًا إلى الماء بدلًا من الدهون. بعد إزالة البروتينات والشوائب الأخرى، حصلوا على مسحوق بني محمر داكن يذوب تمامًا في كحول عالي النقاء. هذه السهولة في الاستخراج ميزة مقارنةً بالصبغات المحبوسة داخل الخلايا، التي تتطلب تمزيقًا ميكانيكيًا. أظهرت الاختبارات المبكرة أيضًا أن الصبغة ليست مزيجًا من مركبات نباتية شائعة مثل الفينولات أو الفلافونويدات، لكنها احتوت على مكونات كربوهيدراتية، ما يوحي بوجود سكر مرتبط كيميائيًا بالنواة الملونة.

لون يبقى قويًا

تتلاشى أو تتغير الكثير من الألوان الطبيعية عند التعرض للحرارة أو الحموضة أو القلوية الشديدة، مما يقيّد استخدامها العملي. أثبتت الصبغة الجديدة مقاومتها بشكل غير عادي. حافظت على لونها عبر مدى حموضة امتدّ من حمضي للغاية إلى قلوي قوي وصمدت لدرجات حرارة تصل إلى نقطة غليان الماء، مع فقدان ضئيل جدًا في الشدة. حتى بعد ستة أشهر في درجة حرارة الغرفة، لم يلاحظ أي تغيير مرئي أو ترسّب. هذه الصفات، إلى جانب طبيعتها المحبة للمياه، تجعل الصبغة مرشحًا قويًا لتطبيقات تتطلب ثبات اللون، من الأغذية والنسيج إلى مستحضرات التجميل والطلاءات التي يجب أن تتحمل المعالجة والتخزين.

تفكيك بنية الصبغة

لفهم سبب سلوك الصبغة الجيد، لجأ الباحثون إلى مجموعة أدوات من الطرق البنيوية. أظهرت قياسات امتصاص الضوء قمة مميزة نموذجية لعائلة من المركبات تعرف باسم النافثوكينونات، المستخدمة منذ زمن كأصباغ والمدروسة لإمكاناتها الطبية. فصلت الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء الصبغة إلى شكلين متقاربين تقريبًا، كلاهما يحمل اللون نفسه لكن يختلفان طفيفًا في الترتيب ثلاثي الأبعاد. ثم تقاربت تحليلات الأشعة تحت الحمراء ومطيافية الكتلة والرنين المغناطيسي النووي على بنية واحدة: حلقة نافثاثزارين كلاسيكية—الجزء الذي يعطي اللون الأحمر العميق—مزخرفة بسكر خماسي الكربون يُدعى الأرابينوز مربوط عبر جسر أكسجيني. البنية النهائية، المسماة 2‑O‑β‑L‑arabinofuranosyl‑5,8‑dihydroxy‑1,4‑naphthoquinone، هي الأولى من نوعها المبلّغ عنها من الطبيعة، ويُفسر وجود الشكلين بشكل أفضل على أنهما متصاوغات مكانية—متغيرات مرآتية في كيفية التواء حلقة السكر في الفراغ.

إلى ماذا قد يقودنا هذا الاكتشاف

بمتابعة هذه الصبغة من جذور المانغروف إلى المخطط الجزيئي، تفتح الدراسة بابًا لتقنيات تلوين أكثر خضرة. يحسّن ارتباط السكّر قابلية الذوبان في الماء ومن المحتمل أن يحمي نواة الصباغ، مما يساعد على تفسير ثباتها ويشير إلى سلوك بيولوجي ملائم، مثل انخفاض السمية غير النوعية وتوافق أفضل مع الأنسجة الحية. ومع أن العمل لا يصل إلى اختبار التأثيرات البيولوجية أو رسم خارطة كاملة لمسار صنع الصبغة في الفطر، فإنه يثبت أن الفطريات المرتبطة بالمانغروف مصدر واعد لأصباغ طبيعية جديدة. بعبارة بسيطة، وجد المؤلفون وصّفوا لونًا أحمر متينًا ومحّبًا للماء تصنعه فطريات متأثرة بالبحر—تمامًا النوع الذي قد يساعد يومًا ما في استبدال الأصباغ الصناعية الإشكالية ببدائل أكثر أمانًا واستدامة.

الاستشهاد: Alkersh, B.M., Ghozlan, H.A., Sabry, S.A. et al. Extraction and characterization of a novel glycosylated naphthazarin pigment from mangrove Aspergillus unguis AUMC15225. Sci Rep 16, 11238 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43500-0

الكلمات المفتاحية: أصباغ طبيعية, فطريات المانغروف, نافثوكينون, ألوان حيوية المصدر, ميتابوليتات ثانوية فطرية