کشف نادر اسیدهای چرب جدید

دهها سال پس از آنکه دانشمندان صدها اسیدهای چرب مختلف را در روغنهای گیاهی کشف کردند، دو نفر که موفق به شناسایی آن شدند، سرانجام خود را به یک تیم تحت رهبری دانشگاه نبراسکا-لینکلن و دانشگاه کشاورزی Huazhong در چین نشان دادند.

اسید نبراسکانیک و اسید ووهانیک به نام سایت های دو مؤسسۀ برجسته تقریبا نیمی از روغن دانه را در کریستال بنفش چینی، یک گل گیاهی بومی مرکزی چین تشکیل می دهد.

محققان گفتند که کشف ممکن است نخستین نوع آن از دهه 1960 و 1970 باشد، زمانی که بیوشیمی شناسایی هورمونهای اسید چرب جدید را در روغنهای مختلف سبزیجات یافت.

اد كاهون، استاد بيوشيمي دانشگاه جورج هولمز، كه يكي از كارشناسان مطالعات 27 اوت درباره كشف در مجله Nature Plants است ، گفت: “مردم تصور مي كردند كه همه چيز براي يافتن وجود داشته است.” “حداقل چندین دهه است که کسی جزء جدیدی از روغن های گیاهی مانند این را کشف کرده است”.

اسیدهای چرب بیانگر اجزای اصلی روغن های گیاهی هستند که نقش آنها در آشپزخانه شناخته شده است اما همچنین در سوخت های بیودیزل، روان کننده ها و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می شود. ساختار اسیدهای چرب موجود در روغن کمک می کند تا اثرات بهداشتی و شایستگی های صنعتی را به اثبات برساند.

بیشتر روغن های گیاهی حاوی مقادیری مانند کلزا و روغن سویا حاوی همان 5 اسید چرب هستند. این اسیدهای چرب معمولی شامل 16 یا 18 اتم کربن و ساختارهای مولکولی مشابه هستند. در مقابل، Nebraskanic و Wuhanic در میان یک کلاس از “غیر معمول” اسیدهای چرب که دارای اتم های کربن کمتر یا بیشتر هستند ،که دارای 24 و شاخه های مولکولی غیر معمول هستند که از آن کربن حاصل می شود.

این که آیا به طور متعارف یا غیر معمول، همه اسیدهای چرب شناخته شده عموما از همان دستورالعمل استفاده می کنند: آنها در انتهای یک چرخه بیوشیمیایی در چهار مرحله اضافه دو اتم کربن را اضافه می کنند، سپس تا زمانی که مونتاژ کامل باشد، همچنان ادامه می یابد. به گفته Cahoon، به نظر می رسد اسیدهای Nebraskanic و Wuhanic به طور غیرمستقیم، اگر به طور ناگهانی در خارج از بعضی از باکتری ها دیده شود، بیرون می آیند.

کاهون گفت: هر دو اسید به نظر می رسد که اسکریپت سنتی را تا زمان اضافه شدن دهمین جفت اتم کربن خود دنبال کنند. پس از رسیدن به این نقطه عطفی، اسیدها به نظر می رسد که دو مرحله آخر چرخه چهار مرحله را از بین ببرند، دو بار برش روال  به طور معمول برای تسریع افزودن جفت کربن 11 و 12می باشد. این روند همچنین در یک شاخه اکسیژن هیدروژن یا گروه هیدروکسیل در زنجیره اسید چرب است.

کاهون گفت: “ما به نوعی فکر می کردیم که مسیر بیوشیمیایی ممکن است، اما کاملا متفاوت از آنچه که در کتاب های درسی بیوشیمی است.” “به نظر می رسد این اسید های چرب نیز در دانه های کریستال بنفش ذخیره می شوند به طوری که ما قبلا برای دیگر روغن های گیاهی دیده ایم.

“ما معتقدیم که اسیدهای چرب از طریق گروه هیدروکسیل به یکدیگر متصل می شوند تا ماتریکس پیچیده ای از اسیدهای چرب تشکیل دهند که کاملا متفاوت از چگونگی  تشکیل اسیدهای چرب در یک روغن نباتی است.”

این مونتاژ و ساختار منحصر به فرد می تواند عملکرد برتر نفت مربوطه را به عنوان یک روان کننده، که در دانشگاه تگزاس تست شده بود، بررسی کند. در مقایسه با روغن کرچک، روغن کراس بنفش اصطکاک بین سطوح فولادی با 20 درصد در 77 درجه فارنهایت و حدود 300 درصد در 212 درجه فارنهایت کاهش می یابد.

دیانا برمن، استادیار علوم و مهندسی مواد در UNT گفت: “زمانی که ما مولکول های طولانی زنجیره ای و ترتیب آنها را دیدیم، می دانستیم که نفت موجود در دانه های کریستال بنفش کریس چای سبز بسیار خوب است.” “این روغن فقط قادر به افزودن یا جایگزینی روغن های نفتی نیست؛ همچنین می تواند جایگزین های مصنوعی باشد. این یک راه حل تجدید پذیر برای مشکل محدود منابع است.”

Cahoon گفت که تیم قصد دارد تا تحقیق بیشتری در مورد چگونگی مونتاژ اسیدهای چرب انجام دهد. او گفت که درک بهتر معماری می تواند مزایای عملی را نیز داشته باشد.

Cahoon می گوید: “ما فکر می کنیم اگر بتوانیم دقیقا چگونگی این همه اسیدهای چرب را به یکدیگر متصل کنیم، شاید بتوانیم راه هایی برای ایجاد روان کننده های بهتر را طراحی کنیم.” “طبیعت می تواند ما را هدایت کند.”

این تیم همچنین موفق به شناسایی دو ژن شد که وقتی فعال شد، به تولید اسید های چرب کمک کرد. این دانش می تواند تلاش کند تا تولید نفت و اسیدهای چرب اشباع عملکرد خود را به مقیاس صنعتی افزایش دهد.

کاهون گفت: “با پرورش ژرم پلاسم های دیگر، شاید ما بتوانیم این گیاه را به یک محصول روغن زراعی صنعتی تبدیل کنیم.” “در حال حاضر، عملکرد کمتر از نیمی از کلزا است، اما کانولا برای بیش از 50 سال به شدت پرورش داده شده است. در حال حاضر این محصول بزرگ است.”