تعرف على مدى سميه ومخاطر اغلفة الوجبات السريعة
تشير دراسة جديدة منشورة في دورية العلوم البيئية والتكنولوجيا الي ان الكثير من الناس الذين يقومون بإستهﻻك اﻻطعمة السريعة المغلفة بأوراق معالجة كيميائيا مشبعة بالفلور (PFCs)، وهي نفس المواد الكيميائية المستخدمة في المنتجات المقاومة للبقع، ومواد مقاومة الحرائق، وادوات المطبخ المقاومة لالتصاق اﻻطعمة.
حيث قام العلماء بإختبار 400 عينة من مواد التغليف، مثل مغلفات الهمبرغر، والسندويش، واكياس المعجنات، واكواب المشروبات، وعلب البطاطس المقلية، ووجدوا ادلة على وجود مواد مفلوره تدعى متعدد اﻻلكيل المفلوره (PFASs). ومن ضمن العينات التي تم اختبارها تم العثور على هذه المواد الكيميائية في 56% من مغلفات الخبز والحلويات، و 38% من مغلفات الهمبرغر والسندويش، و 20% في الورق المقوى، وقد وجدت دراسات سابقة ان متعدد اﻻلكيل المفلوره هذه قادره على اﻻنتقال الى اﻻطعمة وتلويثها، وتتكتل هذه الماده في جسم اﻻنسان وتتجمع عند استهﻻك مثل هذه اﻻطعمة بشكل مستمر.
ويقول العالم غراهام بيسلي بروفسور في الفيزياء التجريبية في قسم العلوم جامعة نوترام والذي قام بعملية اﻻختبار " ان هذه المواد الكيميائية ثابته حقا، فهي تدخل الى مجرى الدم وتظل هناك وتتجمع. وهناك العديد من اﻻمراض التي ترتبط بها ولذلك نحن حقا ﻻنريد لهذه الفئه من المواد الكيميائية ان تنتشر".
وقد استخدم العالم بيسلي طريقة جديدة مبتكره ومتخصصة قام بتطويرها بنفسه وتدعى التحليل الطيفي لأشعة غاما المنبعثه من الجسيمات
Particale-Induced Gamma-ray Emission (PIGE) Spectroscopy
وذلك لتحليل كميه الفلور الكليه لكل قطعة من مواد التغليف، وهذه الطريقة فعالة ومجدية اقتصاديا لقياس وجود مواد كيميائية مثل الفلور في العينات الصلبة.
لقد ربطت دراسات سابقة مادة متعدد اﻻلكيل المفلوره انها المسبب الرئيسي لسرطان الكلية والخصية، وامراض الدرق، وايضا مرض نقص وزن المواليد، والسمية المناعية عند اﻻطفال، إضافة الى امراض صحية اخرى. حيث ان هذه الماده لها نصف عمر طويل فهي تأخذ وقت طويل لحين تغادر الجسم ويصل تركيزها الى 50%.
ويقول العالم بيسلي ان هذه المواد ﻻتتحلل حيويا وﻻتتحلل بشكل طبيعي، فهي ثابته في الطبيعة لوقت طويل.
ان هذه النتائج مقلقة خاصة عند اﻻخذ بعين اﻻعتبار دور اﻻطعمة السريعة في الحمية الغذائية للكثير من الناس، فمثﻻ اعلن المركز الوطني للاحصاء الحيوي اﻻمريكي ان ثلث الاطفال في الوﻻيات المتحدة يتناولون الوجبات السريعة يوميا.
بالنسبة للعينات المأخوذه فقد تم جمعها من اكثر من 26 من سلسلة مطاعم الوجبات السريعة
McDonald's, Burger King, Chipotle, Starbucks, Jimmy Johns, Panera, and Chick-Fil-A
وذلك من اماكن مختلفة من الوﻻيات المتحدة اﻻمريكية، ولم تتضمن هذه العينات حاوبات اﻻطعمة التي تؤخذ خارج المطعم مثل علب الطعام الصيني او علب البيتزا.
وبناء على نتائج الدراسة كم اردفنا سابقا، قام الباحثون بتواصل مع كل سﻻسل المطاعم المأخوذ منها العينات وذلك لمعرفة ما اذ كانوا على علم بأن مواد التغليف التي لديهم كانت تحتوي مواد كيميائية مفلوره. وجاء الرد فقط من سلسلتي مطاعم فقط، وقد قالت ان مواد التغليف لديهم خالية من مادة PFASs، حتى ان احدى سﻻسل المطاعم اكدوا ان من يقوم بتزويدهم بمواد التغليف قد اكد لهم بعدم وجود هذه المادة.
ولكن الدراسة اكدت عدم صحة زعمهما،
وهذا مادعى الباحثين للاعتقاد بأن بعض سﻻسل المطاعم للوجبات السريعة يمكن ان تكون غير واعيه بما تحويه المواد التي يغلفون بها وجباتهم السريعة.
ويقول العالم بيسلي ان مثل هذا يمثل نداء صحوة لهذه الشركات ولزبائنها ايضا.
ان الباحثين الذين قاموا بهذه الدراسة يأملون ان تكون هذه النتائج مؤشر جيد لتشجيع مطاعم الوجبات السريعة لإختيار بدائل غير سامة مثل اﻻغلفه البﻻستيكية او اوراق اﻻلومنيوم او اﻻوراق الشمعية.
وقد تولى العالم بيسلي هذه الدراسه كبروفسور في كلية هوب ومنذ انضمامه لجامعة نوترام وهو يقوم بقيادة التجهيزات لمنشأة في مختبر العلوم النووية في الجامعة وذلك لممارسة اختبارات التحليل الطيفي PIGE بشكل روتيني علي منتجات استهﻻكية وعينات بيئية في المستقبل.
وتتضمن قائمة المساعدين في اجراء هذه الدراسة كل من الباحثين والعلماء في مؤسسة سايلنت اسبرنغ Silent Spring ومكتب كاليفورنيا لضبط المواد السامه و مؤسسة سياسة العلوم الخضراء ومجموعة العمل البيئية و مؤسسة حماية البيئة في الوﻻيات المتحدة ومؤسسة اوك ريدج Oak Ridge للعلوم والتعليم اضافة لجامعة كاليفورنيا في بيركلي وكليه هوب Hope.
المصادر
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170201094642.htm
تشير دراسة جديدة منشورة في دورية العلوم البيئية والتكنولوجيا الي ان الكثير من الناس الذين يقومون بإستهﻻك اﻻطعمة السريعة المغلفة بأوراق معالجة كيميائيا مشبعة بالفلور (PFCs)، وهي نفس المواد الكيميائية المستخدمة في المنتجات المقاومة للبقع، ومواد مقاومة الحرائق، وادوات المطبخ المقاومة لالتصاق اﻻطعمة.
حيث قام العلماء بإختبار 400 عينة من مواد التغليف، مثل مغلفات الهمبرغر، والسندويش، واكياس المعجنات، واكواب المشروبات، وعلب البطاطس المقلية، ووجدوا ادلة على وجود مواد مفلوره تدعى متعدد اﻻلكيل المفلوره (PFASs). ومن ضمن العينات التي تم اختبارها تم العثور على هذه المواد الكيميائية في 56% من مغلفات الخبز والحلويات، و 38% من مغلفات الهمبرغر والسندويش، و 20% في الورق المقوى، وقد وجدت دراسات سابقة ان متعدد اﻻلكيل المفلوره هذه قادره على اﻻنتقال الى اﻻطعمة وتلويثها، وتتكتل هذه الماده في جسم اﻻنسان وتتجمع عند استهﻻك مثل هذه اﻻطعمة بشكل مستمر.
ويقول العالم غراهام بيسلي بروفسور في الفيزياء التجريبية في قسم العلوم جامعة نوترام والذي قام بعملية اﻻختبار " ان هذه المواد الكيميائية ثابته حقا، فهي تدخل الى مجرى الدم وتظل هناك وتتجمع. وهناك العديد من اﻻمراض التي ترتبط بها ولذلك نحن حقا ﻻنريد لهذه الفئه من المواد الكيميائية ان تنتشر".
وقد استخدم العالم بيسلي طريقة جديدة مبتكره ومتخصصة قام بتطويرها بنفسه وتدعى التحليل الطيفي لأشعة غاما المنبعثه من الجسيمات
Particale-Induced Gamma-ray Emission (PIGE) Spectroscopy
وذلك لتحليل كميه الفلور الكليه لكل قطعة من مواد التغليف، وهذه الطريقة فعالة ومجدية اقتصاديا لقياس وجود مواد كيميائية مثل الفلور في العينات الصلبة.
لقد ربطت دراسات سابقة مادة متعدد اﻻلكيل المفلوره انها المسبب الرئيسي لسرطان الكلية والخصية، وامراض الدرق، وايضا مرض نقص وزن المواليد، والسمية المناعية عند اﻻطفال، إضافة الى امراض صحية اخرى. حيث ان هذه الماده لها نصف عمر طويل فهي تأخذ وقت طويل لحين تغادر الجسم ويصل تركيزها الى 50%.
ويقول العالم بيسلي ان هذه المواد ﻻتتحلل حيويا وﻻتتحلل بشكل طبيعي، فهي ثابته في الطبيعة لوقت طويل.
ان هذه النتائج مقلقة خاصة عند اﻻخذ بعين اﻻعتبار دور اﻻطعمة السريعة في الحمية الغذائية للكثير من الناس، فمثﻻ اعلن المركز الوطني للاحصاء الحيوي اﻻمريكي ان ثلث الاطفال في الوﻻيات المتحدة يتناولون الوجبات السريعة يوميا.
بالنسبة للعينات المأخوذه فقد تم جمعها من اكثر من 26 من سلسلة مطاعم الوجبات السريعة
McDonald's, Burger King, Chipotle, Starbucks, Jimmy Johns, Panera, and Chick-Fil-A
وذلك من اماكن مختلفة من الوﻻيات المتحدة اﻻمريكية، ولم تتضمن هذه العينات حاوبات اﻻطعمة التي تؤخذ خارج المطعم مثل علب الطعام الصيني او علب البيتزا.
وبناء على نتائج الدراسة كم اردفنا سابقا، قام الباحثون بتواصل مع كل سﻻسل المطاعم المأخوذ منها العينات وذلك لمعرفة ما اذ كانوا على علم بأن مواد التغليف التي لديهم كانت تحتوي مواد كيميائية مفلوره. وجاء الرد فقط من سلسلتي مطاعم فقط، وقد قالت ان مواد التغليف لديهم خالية من مادة PFASs، حتى ان احدى سﻻسل المطاعم اكدوا ان من يقوم بتزويدهم بمواد التغليف قد اكد لهم بعدم وجود هذه المادة.
ولكن الدراسة اكدت عدم صحة زعمهما،
وهذا مادعى الباحثين للاعتقاد بأن بعض سﻻسل المطاعم للوجبات السريعة يمكن ان تكون غير واعيه بما تحويه المواد التي يغلفون بها وجباتهم السريعة.
ويقول العالم بيسلي ان مثل هذا يمثل نداء صحوة لهذه الشركات ولزبائنها ايضا.
ان الباحثين الذين قاموا بهذه الدراسة يأملون ان تكون هذه النتائج مؤشر جيد لتشجيع مطاعم الوجبات السريعة لإختيار بدائل غير سامة مثل اﻻغلفه البﻻستيكية او اوراق اﻻلومنيوم او اﻻوراق الشمعية.
وقد تولى العالم بيسلي هذه الدراسه كبروفسور في كلية هوب ومنذ انضمامه لجامعة نوترام وهو يقوم بقيادة التجهيزات لمنشأة في مختبر العلوم النووية في الجامعة وذلك لممارسة اختبارات التحليل الطيفي PIGE بشكل روتيني علي منتجات استهﻻكية وعينات بيئية في المستقبل.
وتتضمن قائمة المساعدين في اجراء هذه الدراسة كل من الباحثين والعلماء في مؤسسة سايلنت اسبرنغ Silent Spring ومكتب كاليفورنيا لضبط المواد السامه و مؤسسة سياسة العلوم الخضراء ومجموعة العمل البيئية و مؤسسة حماية البيئة في الوﻻيات المتحدة ومؤسسة اوك ريدج Oak Ridge للعلوم والتعليم اضافة لجامعة كاليفورنيا في بيركلي وكليه هوب Hope.
المصادر
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170201094642.htm
ScienceDaily
Extensive use of fluorinated chemicals in fast food wrappers: Chemicals can leach into food
Previous studies have linked the chemicals to kidney and testicular cancers, thyroid disease, low birth weight and immunotoxicity in children, among other health issues.
إنتاج المستردة (الخردل الصناعي – Mustard)التركيب
وخطوات التصنيع والأجهزة والتعبئة ومعايير الجودة
====================================
تُعد المستردة من الصلصات العالمية واسعة الانتشار، وتتميز بطعمها الحاد اللاذع الذي ينتج من تفاعل إنزيمي في مسحوق بذور الخردل عند مزجه بالماء أو الخل. وتُستخدم صناعيًا في تجهيزات الطعام السريع، تتبيلات اللحوم، المعكرونة، والشطائر، ولها تنويعات تجارية عديدة تختلف حسب المنطقة والثقافة.
المواد الخام الأساسية لإنتاج 100 كغم من المستردة
==================================
تتكون صلصة المستردة من مكونات رئيسية بنسب محددة لضمان الطعم والقوام والجودة المطلوبة. والمكونات النموذجية لإنتاج 100 كغم هي كالتالي:
1- مسحوق الخردل (بني أو أبيض) يُستخدم بنسبة 10 إلى 15 كغم حسب قوة الطعم المطلوبة.
2- الماء النقي يُستخدم بنسبة تتراوح بين 50 إلى 55 كغم كمذيب أساسي.
3- الخل الأبيض أو حمض الأسيتيك يضاف بنسبة 10 إلى 15 كغم لضبط الحموضة والنكهة.
4- السكر يضاف بنسبة 5 إلى 8 كغم لتعديل حدة الطعم وإعطاء توازن لاذع-حلو.
5- الملح يُضاف بنسبة 2 إلى 3 كغم لتحسين النكهة والحفظ.
6- النشا المعدل يُستخدم بنسبة 1 إلى 2 كغم لزيادة القوام وسُمك الصلصة.
7- الزيت النباتي (اختياري) قد يُضاف بنسبة 1 إلى 2 كغم لزيادة النعومة والثبات.
8- النكهات الطبيعية مثل بودرة الثوم، بودرة البصل، الكركم أو الفلفل الأبيض بنسب صغيرة (أقل من 0.5 كغم).
9- مواد حافظة (اختيارية) مثل سوربات البوتاسيوم، بنسبة لا تتجاوز 0.1 كغم.
خطوات التصنيع الصناعية
=================
الخطوة الأولى: تحضير عجينة الخردل: يتم خلط مسحوق الخردل مع كمية محددة من الماء الدافئ (حوالي 40 درجة مئوية)، ويُترك المزيج منقوعًا لمدة 2 إلى 4 ساعات. هذه الخطوة ضرورية لتفعيل الإنزيمات الموجودة في الخردل والتي تُنتج الطعم الحار اللاذع.
الخطوة الثانية: خلط المكونات الإضافية: يُنقل المزيج المنقوع إلى خلاط حراري ويتم إضافة الخل، السكر، الملح، النشا، الزيت والنكهات الطبيعية تدريجيًا مع التحريك المستمر.
الخطوة الثالثة: التجنيس والطهي: يُسخن الخليط حتى 80–90 درجة مئوية لتعقيمه وتثبيت الطعم واللون. ثم يُمرر الخليط عبر مجانس صناعي عالي القص أو خلاط مزود بشفرات قوية للحصول على قوام ناعم ومتجانس.
الخطوة الرابعة: التعبئة والتبريد: يُعبأ المنتج مباشرة وهو ساخن في عبوات معقمة (زجاجية أو بلاستيكية)، ثم يُبرد تدريجيًا ويتم تخزينه في درجة حرارة الغرفة في مكان جاف.
الأجهزة المطلوبة
===========
خط إنتاج المستردة يتطلب المعدات التالية:
1- خلاط حراري (Steam Jacketed Mixer) لخلط المكونات تحت الحرارة.
2- مجانس صناعي (High Shear Mixer أو Inline Homogenizer) للحصول على قوام ناعم.
3- مطحنة كولويدية (اختيارية) إذا تم استخدام بذور خردل كاملة.
4- خزان تخزين مجهز بنظام تقليب داخلي ومقياس حرارة.
5- وحدة تعبئة (نصف أوتوماتيكية أو أوتوماتيكية).
6- أجهزة قياس pH واللزوجة ودرجة Brix لضبط المواصفات.
أنواع المستردة التجارية
===============
يوجد العديد من أنواع المستردة تختلف في اللون، القوام، والوظيفة:
1- المستردة الصفراء: طعمها معتدل مع لون أصفر لامع، وتُستخدم بكثرة في الشطائر.
2- المستردة البنية: حادة الطعم ولونها بني غامق، وتناسب اللحوم الثقيلة مثل السجق.
3- المستردة الفرنسية: ناعمة جدًا وخالية من السكر، وتُستخدم في السلطات والأطعمة الراقية.
4- المستردة بالعسل: مزيج من الحلاوة والحدة، مثالية للدجاج والبرغر.
5- المستردة الحارة: مضاف إليها فلفل كايين أو فلفل أحمر، وتُستخدم في الأطعمة الحارة.
6- المستردة الكريمية: تحتوي على مكونات دهنية مثل الكريمة أو الزبدة النباتية، وتناسب المعكرونة والأطباق الدسمة.
أساليب التعبئة والتغليف
==================
يتم تعبئة المستردة بطرق متعددة حسب السوق المستهدف:
1- زجاجات زجاجية (150–300 غرام) لمنتجات ذات جودة عالية.
2- زجاجات بلاستيكية مضغوطة (squeeze bottles) للاستخدام المنزلي.
3- أكياس بلاستيكية صناعية سعة 1–5 كغم للمطاعم والمصانع.
4- أكياس كبيرة (10–20 كغم) مع تغليف كرتوني داخلي لتوزيع الجملة.
5- يمكن استخدام أنظمة التعبئة في جو معدل (MAP) أو تعبئة ساخنة لإطالة مدة الصلاحية.
معايير الجودة الفنية للمستردة
===================
تُقاس جودة المستردة بالخصائص التالية:
1- اللون: أصفر ذهبي أو بني موحّد حسب نوع الخردل المستخدم.
2- القوام: ناعم، خالٍ من التكتلات، قابل للسكب أو العصر.
3- الطعم: لاذع، حاد قليلًا، ومتوازن مع السكر والخل.
وخطوات التصنيع والأجهزة والتعبئة ومعايير الجودة
====================================
تُعد المستردة من الصلصات العالمية واسعة الانتشار، وتتميز بطعمها الحاد اللاذع الذي ينتج من تفاعل إنزيمي في مسحوق بذور الخردل عند مزجه بالماء أو الخل. وتُستخدم صناعيًا في تجهيزات الطعام السريع، تتبيلات اللحوم، المعكرونة، والشطائر، ولها تنويعات تجارية عديدة تختلف حسب المنطقة والثقافة.
المواد الخام الأساسية لإنتاج 100 كغم من المستردة
==================================
تتكون صلصة المستردة من مكونات رئيسية بنسب محددة لضمان الطعم والقوام والجودة المطلوبة. والمكونات النموذجية لإنتاج 100 كغم هي كالتالي:
1- مسحوق الخردل (بني أو أبيض) يُستخدم بنسبة 10 إلى 15 كغم حسب قوة الطعم المطلوبة.
2- الماء النقي يُستخدم بنسبة تتراوح بين 50 إلى 55 كغم كمذيب أساسي.
3- الخل الأبيض أو حمض الأسيتيك يضاف بنسبة 10 إلى 15 كغم لضبط الحموضة والنكهة.
4- السكر يضاف بنسبة 5 إلى 8 كغم لتعديل حدة الطعم وإعطاء توازن لاذع-حلو.
5- الملح يُضاف بنسبة 2 إلى 3 كغم لتحسين النكهة والحفظ.
6- النشا المعدل يُستخدم بنسبة 1 إلى 2 كغم لزيادة القوام وسُمك الصلصة.
7- الزيت النباتي (اختياري) قد يُضاف بنسبة 1 إلى 2 كغم لزيادة النعومة والثبات.
8- النكهات الطبيعية مثل بودرة الثوم، بودرة البصل، الكركم أو الفلفل الأبيض بنسب صغيرة (أقل من 0.5 كغم).
9- مواد حافظة (اختيارية) مثل سوربات البوتاسيوم، بنسبة لا تتجاوز 0.1 كغم.
خطوات التصنيع الصناعية
=================
الخطوة الأولى: تحضير عجينة الخردل: يتم خلط مسحوق الخردل مع كمية محددة من الماء الدافئ (حوالي 40 درجة مئوية)، ويُترك المزيج منقوعًا لمدة 2 إلى 4 ساعات. هذه الخطوة ضرورية لتفعيل الإنزيمات الموجودة في الخردل والتي تُنتج الطعم الحار اللاذع.
الخطوة الثانية: خلط المكونات الإضافية: يُنقل المزيج المنقوع إلى خلاط حراري ويتم إضافة الخل، السكر، الملح، النشا، الزيت والنكهات الطبيعية تدريجيًا مع التحريك المستمر.
الخطوة الثالثة: التجنيس والطهي: يُسخن الخليط حتى 80–90 درجة مئوية لتعقيمه وتثبيت الطعم واللون. ثم يُمرر الخليط عبر مجانس صناعي عالي القص أو خلاط مزود بشفرات قوية للحصول على قوام ناعم ومتجانس.
الخطوة الرابعة: التعبئة والتبريد: يُعبأ المنتج مباشرة وهو ساخن في عبوات معقمة (زجاجية أو بلاستيكية)، ثم يُبرد تدريجيًا ويتم تخزينه في درجة حرارة الغرفة في مكان جاف.
الأجهزة المطلوبة
===========
خط إنتاج المستردة يتطلب المعدات التالية:
1- خلاط حراري (Steam Jacketed Mixer) لخلط المكونات تحت الحرارة.
2- مجانس صناعي (High Shear Mixer أو Inline Homogenizer) للحصول على قوام ناعم.
3- مطحنة كولويدية (اختيارية) إذا تم استخدام بذور خردل كاملة.
4- خزان تخزين مجهز بنظام تقليب داخلي ومقياس حرارة.
5- وحدة تعبئة (نصف أوتوماتيكية أو أوتوماتيكية).
6- أجهزة قياس pH واللزوجة ودرجة Brix لضبط المواصفات.
أنواع المستردة التجارية
===============
يوجد العديد من أنواع المستردة تختلف في اللون، القوام، والوظيفة:
1- المستردة الصفراء: طعمها معتدل مع لون أصفر لامع، وتُستخدم بكثرة في الشطائر.
2- المستردة البنية: حادة الطعم ولونها بني غامق، وتناسب اللحوم الثقيلة مثل السجق.
3- المستردة الفرنسية: ناعمة جدًا وخالية من السكر، وتُستخدم في السلطات والأطعمة الراقية.
4- المستردة بالعسل: مزيج من الحلاوة والحدة، مثالية للدجاج والبرغر.
5- المستردة الحارة: مضاف إليها فلفل كايين أو فلفل أحمر، وتُستخدم في الأطعمة الحارة.
6- المستردة الكريمية: تحتوي على مكونات دهنية مثل الكريمة أو الزبدة النباتية، وتناسب المعكرونة والأطباق الدسمة.
أساليب التعبئة والتغليف
==================
يتم تعبئة المستردة بطرق متعددة حسب السوق المستهدف:
1- زجاجات زجاجية (150–300 غرام) لمنتجات ذات جودة عالية.
2- زجاجات بلاستيكية مضغوطة (squeeze bottles) للاستخدام المنزلي.
3- أكياس بلاستيكية صناعية سعة 1–5 كغم للمطاعم والمصانع.
4- أكياس كبيرة (10–20 كغم) مع تغليف كرتوني داخلي لتوزيع الجملة.
5- يمكن استخدام أنظمة التعبئة في جو معدل (MAP) أو تعبئة ساخنة لإطالة مدة الصلاحية.
معايير الجودة الفنية للمستردة
===================
تُقاس جودة المستردة بالخصائص التالية:
1- اللون: أصفر ذهبي أو بني موحّد حسب نوع الخردل المستخدم.
2- القوام: ناعم، خالٍ من التكتلات، قابل للسكب أو العصر.
3- الطعم: لاذع، حاد قليلًا، ومتوازن مع السكر والخل.
4- الpH:يجب أن يكون بين 3.6 و4.2 لحماية المنتج ميكروبيًا.
5-ال Brix: من 25 إلى 30، يعكس تركيز المواد الصلبة.
6-اللزوجة: تتراوح عادة بين 2000 إلى 3000 سنتيبواز (cps) للحصول على القوام المطلوب.
7- مدة الصلاحية: تمتد من 9 إلى 18 شهرًا عند التخزين في درجة حرارة الغرفة وبعبوة محكمة الغلق.
الاستخدامات الصناعية
===============
تُستخدم المستردة في العديد من التطبيقات:
1- كصلصة جاهزة في الوجبات السريعة.
2- كإضافة في سندويتشات اللحوم والدجاج.
3- في تصنيع اللحوم الجاهزة، مثل النقانق والسجق.
4- كمكوّن في تتبيلات السلطات.
5- كإضافة في وصفات المعكرونة أو الخلطات الخاصة بالمطاعم.
في تجهيز الوجبات المجمدة.
إمكانيات تطوير المنتج
================
لتوسيع نطاق السوق المستهدف، يمكن تطوير المستردة بالطرق التالية:
1- إنتاج مستردة خالية من السكر باستخدام محليات طبيعية.
2- إنتاج مستردة عضوية معتمدة 100% من مكونات نباتية طبيعية.
3- اضافة نكهات مثل المستردة بالليمون، أو بالفلفل الحار، أو بالأعشاب.
4-تطوير مستردة كريمية مخصصة لأطباق الباستا.
ملاحظة
======
تمثل المستردة منتجًا غذائيًا عالي القيمة الصناعية والتسويقية، ويُعتبر تصنيعه من المشاريع ذات التكاليف المتوسطة والهامش الربحي الجيد.
يسمح التحكم في درجات الحرارة، ومستوى الحموضة، والتجانس بإنتاج مستردة بجودة عالية وثبات جيد على الرف، مما يجعلها خيارًا مناسبًا لمختلف الأسواق من البيع بالتجزئة وحتى الاستخدام الصناعي.
عدنان محمد خضر
5-ال Brix: من 25 إلى 30، يعكس تركيز المواد الصلبة.
6-اللزوجة: تتراوح عادة بين 2000 إلى 3000 سنتيبواز (cps) للحصول على القوام المطلوب.
7- مدة الصلاحية: تمتد من 9 إلى 18 شهرًا عند التخزين في درجة حرارة الغرفة وبعبوة محكمة الغلق.
الاستخدامات الصناعية
===============
تُستخدم المستردة في العديد من التطبيقات:
1- كصلصة جاهزة في الوجبات السريعة.
2- كإضافة في سندويتشات اللحوم والدجاج.
3- في تصنيع اللحوم الجاهزة، مثل النقانق والسجق.
4- كمكوّن في تتبيلات السلطات.
5- كإضافة في وصفات المعكرونة أو الخلطات الخاصة بالمطاعم.
في تجهيز الوجبات المجمدة.
إمكانيات تطوير المنتج
================
لتوسيع نطاق السوق المستهدف، يمكن تطوير المستردة بالطرق التالية:
1- إنتاج مستردة خالية من السكر باستخدام محليات طبيعية.
2- إنتاج مستردة عضوية معتمدة 100% من مكونات نباتية طبيعية.
3- اضافة نكهات مثل المستردة بالليمون، أو بالفلفل الحار، أو بالأعشاب.
4-تطوير مستردة كريمية مخصصة لأطباق الباستا.
ملاحظة
======
تمثل المستردة منتجًا غذائيًا عالي القيمة الصناعية والتسويقية، ويُعتبر تصنيعه من المشاريع ذات التكاليف المتوسطة والهامش الربحي الجيد.
يسمح التحكم في درجات الحرارة، ومستوى الحموضة، والتجانس بإنتاج مستردة بجودة عالية وثبات جيد على الرف، مما يجعلها خيارًا مناسبًا لمختلف الأسواق من البيع بالتجزئة وحتى الاستخدام الصناعي.
عدنان محمد خضر
" كالخيلِ يمنعُنا الشُّمُوخُ شِكايةً
وتئِنُّ من خلفِ الضلوعِ جروحُ!".
وتئِنُّ من خلفِ الضلوعِ جروحُ!".
تطوير نوع جديد من البروتين قادر على دفع خلايا السرطان إلى تدمير نفسها ذاتيًا
طب بشري
تطوير نوع جديد من البروتين قادر على دفع خلايا السرطان إلى تدمير نفسها ذاتيًا
تطوير نوع جديد من البروتين قادر على دفع خلايا السرطان إلى تدمير نفسها ذاتيًا
قام العلماء بتصميم بروتين علاجي بإمكانه استهداف المستقبِلات التي تتواجد غالبًا على سطح الخلايا المصابة والتي ترتبط بتطور نمو عدد من الأمراض مِن ضمنها مرض السرطان، ومِن المنتظر أن يؤدي اكتشاف البروتين الجديد والطريقة التي سيعيق بها عمل الخلايا الغير طبيعية إلى طرق علاج جديدة وأكثر فاعلية في المستقبل.
البروتين المذكور هو بروتين مطوّر من بروتين آدمي ويدعي «برو أجيو-ProAgio» وهو يستهدف (مستقبِلات الإنتجرين- Integrin Receptor) وهي بروتينات غشائية مدمجة في الغشاء البلازمي للخلايا الحية، وتلعب هذه المستقبلات دورًا أساسيًا في ارتباط الخلايا ببعضها البعض، والمستقبِل الذي يستهدفه البروتين «ProAgio» يدعى (Vβ3α إنتجرين) وهو جزيء لطالما قام العلماء باستهدافه بالأدوية، وذلك منذ ارتبط بالخلايا الغير طبيعية التي يمكن أن تتحور إلى خلايا سرطانية.
«وهذا الزوج مِن الإنتجرين لا يظهر بمستويات مرتفة في الأنسجة العادية» كما قال عالم الأحياء الجزيئية بجامعة ولاية جورجيا Zhi-Ren Liu)) وتابع «في معظم الحالات، يرتبط ظهوره بعدد من الحالات المرضية (الباثولوجية) المختلفة، لذا تشكل هدفًا جيدًا لعلاج الأمراض المتعددة».
وبالرغم مِن أن إنتجرين لا يختص ظهوره فقط بوجود الخلايا الغير سليمة ولكنه كثيرًا ما يظهر في الخلايا التي يظهر بها أوعية دموية جديدة، أو (خلايا مناعية- Macrophages)، أو خلايا العظام، ولكنه مع ذلك يظهر في حالات النمو الثانوي للخلايا السرطانية(Metastasising Cancer Cells ) التي تنتقل مِن جزء إلى آخر في الجسم، ولذلك يهتم بها مطوِّرو الأدوية.
وقد قام العلماء في الماضي بتطوير علاجات تعمل على إنتجرين عن طريق عملية ارتباط أيوني تُدعى (Ligand binding) وفيها يرتبط الجزء الدوائي بمستقبل الإنتجرين عن طريق روابط كيميائية ولكن هذه العلاجات ليست ناجحة حتى الآن إلى حد كبير، لذا قام (Zhi-Ren Liu) وفريقه باتباع نهج جديد، حيث قام بتصميم بروتين يرتبط مع موضع مختلف من الإنتجرين يُدعى (A-grooveβ)، وارتباط البروتين بهذا الموضع يؤدي مباشرة لموت الخلية، وعندما تموت الخلايا المريضة فهذا يعني قتل المرض نفسه.
وبتلك الآلية التي لم يفهمها الباحثون بالكامل بعد، فإن البروتين الجديد «ProAgio» يُحفَز إنزيم يُدعى (Caspase 8) وهو يلعب دورًا مهمًا في موت الخلية المبرمج «Apoptosis-Programmed Cell Death»، بتعبير آخر عبر استهداف الخلايا الحاملة لمستقبِلات الإنتجرين يقوم البروتين«ProAgio» بتجنيد إنزيم (Caspase 8) الذي يحفّز الخلايا القابلة للتحول إلى خلايا سرطانية لتقوم بتدمير نفسها ذاتيًا.
وقد وُجِد تأثير «ProAgio» قويًا في تثبيط نمو الورم وتقليل إمداداته من الأوعية الدموية وذلك في اختبارات الباحثين التي أُجريت على الفئران المصابة بالأورام، وأظهرت اختبارات السموم أن العلاج ليس سامًا بالنسبة للأنسجة السليمة بالفئران.
بالطبع ولأن «ProAgio» تم اختبار تأثيره على الحيوانات قريبًا، فلا زال الطريق أمامه طويلًا قبل أن نعرف إذا كان العلاج به آمنًا بالنسبة للبشر، ولكنه يبقي تطوّر واعد جدًا نتشوق لمعرفة ما ستصل إليه الأبحاث بالنسبة له.
المصادر:
http://sc.egyres.com/UlAC5
طب بشري
تطوير نوع جديد من البروتين قادر على دفع خلايا السرطان إلى تدمير نفسها ذاتيًا
تطوير نوع جديد من البروتين قادر على دفع خلايا السرطان إلى تدمير نفسها ذاتيًا
قام العلماء بتصميم بروتين علاجي بإمكانه استهداف المستقبِلات التي تتواجد غالبًا على سطح الخلايا المصابة والتي ترتبط بتطور نمو عدد من الأمراض مِن ضمنها مرض السرطان، ومِن المنتظر أن يؤدي اكتشاف البروتين الجديد والطريقة التي سيعيق بها عمل الخلايا الغير طبيعية إلى طرق علاج جديدة وأكثر فاعلية في المستقبل.
البروتين المذكور هو بروتين مطوّر من بروتين آدمي ويدعي «برو أجيو-ProAgio» وهو يستهدف (مستقبِلات الإنتجرين- Integrin Receptor) وهي بروتينات غشائية مدمجة في الغشاء البلازمي للخلايا الحية، وتلعب هذه المستقبلات دورًا أساسيًا في ارتباط الخلايا ببعضها البعض، والمستقبِل الذي يستهدفه البروتين «ProAgio» يدعى (Vβ3α إنتجرين) وهو جزيء لطالما قام العلماء باستهدافه بالأدوية، وذلك منذ ارتبط بالخلايا الغير طبيعية التي يمكن أن تتحور إلى خلايا سرطانية.
«وهذا الزوج مِن الإنتجرين لا يظهر بمستويات مرتفة في الأنسجة العادية» كما قال عالم الأحياء الجزيئية بجامعة ولاية جورجيا Zhi-Ren Liu)) وتابع «في معظم الحالات، يرتبط ظهوره بعدد من الحالات المرضية (الباثولوجية) المختلفة، لذا تشكل هدفًا جيدًا لعلاج الأمراض المتعددة».
وبالرغم مِن أن إنتجرين لا يختص ظهوره فقط بوجود الخلايا الغير سليمة ولكنه كثيرًا ما يظهر في الخلايا التي يظهر بها أوعية دموية جديدة، أو (خلايا مناعية- Macrophages)، أو خلايا العظام، ولكنه مع ذلك يظهر في حالات النمو الثانوي للخلايا السرطانية(Metastasising Cancer Cells ) التي تنتقل مِن جزء إلى آخر في الجسم، ولذلك يهتم بها مطوِّرو الأدوية.
وقد قام العلماء في الماضي بتطوير علاجات تعمل على إنتجرين عن طريق عملية ارتباط أيوني تُدعى (Ligand binding) وفيها يرتبط الجزء الدوائي بمستقبل الإنتجرين عن طريق روابط كيميائية ولكن هذه العلاجات ليست ناجحة حتى الآن إلى حد كبير، لذا قام (Zhi-Ren Liu) وفريقه باتباع نهج جديد، حيث قام بتصميم بروتين يرتبط مع موضع مختلف من الإنتجرين يُدعى (A-grooveβ)، وارتباط البروتين بهذا الموضع يؤدي مباشرة لموت الخلية، وعندما تموت الخلايا المريضة فهذا يعني قتل المرض نفسه.
وبتلك الآلية التي لم يفهمها الباحثون بالكامل بعد، فإن البروتين الجديد «ProAgio» يُحفَز إنزيم يُدعى (Caspase 8) وهو يلعب دورًا مهمًا في موت الخلية المبرمج «Apoptosis-Programmed Cell Death»، بتعبير آخر عبر استهداف الخلايا الحاملة لمستقبِلات الإنتجرين يقوم البروتين«ProAgio» بتجنيد إنزيم (Caspase 8) الذي يحفّز الخلايا القابلة للتحول إلى خلايا سرطانية لتقوم بتدمير نفسها ذاتيًا.
وقد وُجِد تأثير «ProAgio» قويًا في تثبيط نمو الورم وتقليل إمداداته من الأوعية الدموية وذلك في اختبارات الباحثين التي أُجريت على الفئران المصابة بالأورام، وأظهرت اختبارات السموم أن العلاج ليس سامًا بالنسبة للأنسجة السليمة بالفئران.
بالطبع ولأن «ProAgio» تم اختبار تأثيره على الحيوانات قريبًا، فلا زال الطريق أمامه طويلًا قبل أن نعرف إذا كان العلاج به آمنًا بالنسبة للبشر، ولكنه يبقي تطوّر واعد جدًا نتشوق لمعرفة ما ستصل إليه الأبحاث بالنسبة له.
المصادر:
http://sc.egyres.com/UlAC5
أين نجد الفيتامين A الغذائي؟
يتوفر الفيتامين أ A Vitamin الغذائي أو الطبيعي في كبد العديد من الحيوانات بنسبة عالية، ويتوفر في كثير من الخضار والفاكهة والمنتجات الحيوانية. وسنعطي هنا أكثر المصادر أهمية مع الوزن المكافئ للريتينول الفعال أو النشط من أشكال فيتامين A الموجودة في 100 غرام من المصدر، والنسبة المئوية من الريتينول منسوبة لحاجة الجسم اليومية للرجل البالغ من الفيتامين A بشكل ريتينول التي ذكرناها أعلاه (900 ميكروغرام).
- زيت كبد الحوت (30000 ميكروغرام، 3333%، أو 33.33 مرة حاجة الجسم)
- كبد الديك الرومي (8058 ميكروغرام، 895%)
- كبد البقر أو الغنم أو السمك (6500 ميكروغرام، 722%)
- كبد الدواجن (3296 ميكروغرام، 366%)
- الفليفلة الحمراء (2081 ميكروغرام، 231%)
- البطاطا الحلوة (2081 ميكروغرام، 107%)
- الجزر (Carrot ومنه جاء اسم الكاروتينات) (835 ميكروغرام، 93%)
- ورق البروكولي (800 ميكروغرام، 89%)
- الكرنب (681 ميكروغرام، 76%)
- الهندباء الجزء الأخضر (508 ميكروغرام، 56%)
- السبانخ (469 ميكروغرام، 52%)
- اليقطين (426 ميكروغرام، 43%)
- جبن شيدار (265 ميكروغرام، 29%)
- الشمام (169 ميكروغرام، 19%)
- البيض (140 ميكروغرام، 16%)
- المشمش (96 ميكروغرام، 11%)
ويوجد الفيتامين A بنسب أقل في كل من: البندورة (الطماطم) ، المانغو ، أنواع البقوليات ، الحليب ، الفليفلة الحلوة.
يتوفر الفيتامين أ A Vitamin الغذائي أو الطبيعي في كبد العديد من الحيوانات بنسبة عالية، ويتوفر في كثير من الخضار والفاكهة والمنتجات الحيوانية. وسنعطي هنا أكثر المصادر أهمية مع الوزن المكافئ للريتينول الفعال أو النشط من أشكال فيتامين A الموجودة في 100 غرام من المصدر، والنسبة المئوية من الريتينول منسوبة لحاجة الجسم اليومية للرجل البالغ من الفيتامين A بشكل ريتينول التي ذكرناها أعلاه (900 ميكروغرام).
- زيت كبد الحوت (30000 ميكروغرام، 3333%، أو 33.33 مرة حاجة الجسم)
- كبد الديك الرومي (8058 ميكروغرام، 895%)
- كبد البقر أو الغنم أو السمك (6500 ميكروغرام، 722%)
- كبد الدواجن (3296 ميكروغرام، 366%)
- الفليفلة الحمراء (2081 ميكروغرام، 231%)
- البطاطا الحلوة (2081 ميكروغرام، 107%)
- الجزر (Carrot ومنه جاء اسم الكاروتينات) (835 ميكروغرام، 93%)
- ورق البروكولي (800 ميكروغرام، 89%)
- الكرنب (681 ميكروغرام، 76%)
- الهندباء الجزء الأخضر (508 ميكروغرام، 56%)
- السبانخ (469 ميكروغرام، 52%)
- اليقطين (426 ميكروغرام، 43%)
- جبن شيدار (265 ميكروغرام، 29%)
- الشمام (169 ميكروغرام، 19%)
- البيض (140 ميكروغرام، 16%)
- المشمش (96 ميكروغرام، 11%)
ويوجد الفيتامين A بنسب أقل في كل من: البندورة (الطماطم) ، المانغو ، أنواع البقوليات ، الحليب ، الفليفلة الحلوة.
مواد كيميائية خطرة في مستحضرات التجميل المستعملة يومياً
نورة النقيثان- بث اثنا عشر مادة كيميائية خطرة نتعرض لها يوميا عند استخدامنا لكثير من مستحضرات التجميل والعناية الشخصية، تتواجد في الصابون والشامبو، وصبغات الشعر، والكريمات والمراهم والمعطرات وغيرها، ولخطورتها الشديدة وصفها بعض العلماء «بالمواد القذرة»، الباحثة الأميركية «كاثرين زاندونيلا «أشارت في مقال علمي بعنوان: The Dirty Dozen Chemicals in Cosmetics «، نشر عبر الدليل للمستهلك (Green Guide)، والذي يصدر مرة كل شهرين عن The Green Guide Institute بالولايات المتحدة الأميركية إلى تلك المواد، كما استندت في مقالها إلى دراسات متعددة لوكالة حماية البيئة الأميركية، ومديرية الدواء والغذاء الأميركية خاصة نتائج مسح علمي أجرته المديرية عام 2007 بعنوان «الحملة من أجل مستحضرات تجميل مأمونة»، وكذا بعض الدراسات التي أجريت بالاتحاد الأوروبي.
«كاترين زاندونيلا» قالت إن إلقاء الضوء حول تلك المواد، يجعلنا نتجنبها أو نخفف على الأقل من أضرارها، حيث إن التعرض اليومي لها معاناة تراكم السمية في أجسامنا، والتي من شأنها أن تعرضنا لمشاكل صحية وخيمة في المستقبل، ووفق الباحثة فإن تلك المواد هي:
1 - مضادات البكتريا
المبالغة في استعمال مضادات البكتريا قد يمنعها من أن تكافح بفاعلية الجراثيم المسببة للأمراض، مثل إي كولاي، السالمونيلا وغيرها، ومادة التريكلوزان المضادة للبكتريا، والتي تستعمل على نطاق واسع في الصابون ومعجون الأسنان اكتشف وجودها في حليب الأم، ووجدت دراسة حديثة أنها تعوق نشاط هرمون التستوستيرون الذكري في الخلايا.
2 - قطران الفحم
مواد سوداء سائلة من مخلفات التقطير لإنتاج الفحم وفحم الكوك، وهو يستعمل كعنصر فعال في شامبو مكافحة قشرة الرأس والكريمات المضادة للحكاك والأصباغ التي أساسها قطران الفحم مثل
Blue 1 المستخدمة في معجون الأسنان، Green 3 المستخدمة في قطرة (غسول) العينين، وقد بينت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أنها مسرطنة، خاصة عندما تم حقنها تحت الجلد.
3 - ثنائي الإيثانولامين (Diethanolamine DEA)
يعد ثنائي الإيثانولامين (DEA) مدمرا محتملا للخلايا، وهناك أدلة على تسببه للسرطان، ومشكلته إنه يستنفد الكلور من الجسم، ويمنع امتصاص الكولين، والمغذيات اللازمة لنمو دماغ الجنين.
4 - 1.4 ديوكسان - 1.4 Dioxane
يستخدم مع كثير مستحضرات التجميل ومزيلات الروائح، والتنظيف، والتحضير للمنظفات يمكن أن يظهر كملوث في منتجات تحتوي على sodium laureth sulfate ومكونات تشتمل على المصطلحات «PEG»، «-xynol>»، oleth»، «ceteareth، واعتبرته وكالة حماية البيئة الأميركية مسرطن بشري محتمل على أساس الدراسات التي أجريت علي الحيوانات.
5 - الفورمالهيد Formaldehyde
يدخل في صناعات صابون استحمام الأطفال، وطلاء الأظافر، وأصباغ الشعر، والمواد اللاصقة لرموش العيون، وقد ينتج عن تحلل بعض المواد مثل الديازوليدينيل diazolidinyl urea، وبولة الايميدازوليدينيل imidazolidinyl urea، ومركبات الكواترنيوم quaternium، ويصنف الفورمالديهايد على أنه مسرطن بشري، وجرى الربط بينه والأنف، وسرطان الرئة، مع احتمال وجود صلة لسرطان الدم وسرطان الدماغ. علي المدى القصير التعرض لمستويات عالية من الفورمالهيد يمكن أن يصبح قاتلا، كما أنه على المدى الطويل فالتعرض لمستويات منخفضة قد يسبب صعوبة في التنفس، والإكزيما.
6 - المعطرات
قد تحتوي المعطرات على مركبات الفثاليت phthalates التي تخل بالغدد الصماء، وقد تتسبب في البدانة، وتؤدي أيضا إلى أضرار في النمو والجهاز التناسلي.
7 - الرصاص والزئبق
يدخل الرصاص في بعض المستحضرات، مثل أصباغ الشعر الخاصة بالرجال، حيث يوجد في صورة أسيتات الرصاص، كما يوجد طبيعيا في السليكا المائية التي تدخل في صناعة معجون الأسنان، ويتسبب الرصاص في إعاقة إنزيم فيروكيلاتيز وهو إنزيم مهم لتصنيع الدم، مما يعمل على رفع مستوى مادة البورفيرين، وبالتالي بعض المشكلات المرضية في الدم والجهاز العصبي، والزئبق فيوجد في الماسكارا التي تطلي بها الرموش ويؤدي التعرض إلى الزئبق إلى تلف الدماغ.
8 - النانو جزيئات Nanoparticles
هي جزيئات متناهية الصغر، قد تخترق الجلد وتتلف الخلايا الدماغية، وتظهر في أعداد كبيرة من مستحضرات التجميل وكريمات حماية الجلد من الشمس، والأكثر تسببا بالمشكل منها هي نانو جزيئات أكسيد الزنك، ثاني أكسيد التيتانيوم التي تستعمل في حماية الجلد من أشعة الشمس وبقدر الأماكن يجب استخدام جزيئات يزيد حجمها عن 100 نانومتر (المللمتر يساوي مليون نانومتر).
9 - البارابين Parabens
هي مجموعة من المواد الكيميائية المستخدمة كمواد حافظة مضادة للفطريات والبكتريا في مستحضرات التجميل والصناعات الدوائية، وفي أنواع عديدة من الصيغ، ورغم أن هذه المواد لها تاريخ طويل من الاستخدام الآمن، فإن هناك بعض التحذيرات من استخدام بعضها.
نورة النقيثان- بث اثنا عشر مادة كيميائية خطرة نتعرض لها يوميا عند استخدامنا لكثير من مستحضرات التجميل والعناية الشخصية، تتواجد في الصابون والشامبو، وصبغات الشعر، والكريمات والمراهم والمعطرات وغيرها، ولخطورتها الشديدة وصفها بعض العلماء «بالمواد القذرة»، الباحثة الأميركية «كاثرين زاندونيلا «أشارت في مقال علمي بعنوان: The Dirty Dozen Chemicals in Cosmetics «، نشر عبر الدليل للمستهلك (Green Guide)، والذي يصدر مرة كل شهرين عن The Green Guide Institute بالولايات المتحدة الأميركية إلى تلك المواد، كما استندت في مقالها إلى دراسات متعددة لوكالة حماية البيئة الأميركية، ومديرية الدواء والغذاء الأميركية خاصة نتائج مسح علمي أجرته المديرية عام 2007 بعنوان «الحملة من أجل مستحضرات تجميل مأمونة»، وكذا بعض الدراسات التي أجريت بالاتحاد الأوروبي.
«كاترين زاندونيلا» قالت إن إلقاء الضوء حول تلك المواد، يجعلنا نتجنبها أو نخفف على الأقل من أضرارها، حيث إن التعرض اليومي لها معاناة تراكم السمية في أجسامنا، والتي من شأنها أن تعرضنا لمشاكل صحية وخيمة في المستقبل، ووفق الباحثة فإن تلك المواد هي:
1 - مضادات البكتريا
المبالغة في استعمال مضادات البكتريا قد يمنعها من أن تكافح بفاعلية الجراثيم المسببة للأمراض، مثل إي كولاي، السالمونيلا وغيرها، ومادة التريكلوزان المضادة للبكتريا، والتي تستعمل على نطاق واسع في الصابون ومعجون الأسنان اكتشف وجودها في حليب الأم، ووجدت دراسة حديثة أنها تعوق نشاط هرمون التستوستيرون الذكري في الخلايا.
2 - قطران الفحم
مواد سوداء سائلة من مخلفات التقطير لإنتاج الفحم وفحم الكوك، وهو يستعمل كعنصر فعال في شامبو مكافحة قشرة الرأس والكريمات المضادة للحكاك والأصباغ التي أساسها قطران الفحم مثل
Blue 1 المستخدمة في معجون الأسنان، Green 3 المستخدمة في قطرة (غسول) العينين، وقد بينت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أنها مسرطنة، خاصة عندما تم حقنها تحت الجلد.
3 - ثنائي الإيثانولامين (Diethanolamine DEA)
يعد ثنائي الإيثانولامين (DEA) مدمرا محتملا للخلايا، وهناك أدلة على تسببه للسرطان، ومشكلته إنه يستنفد الكلور من الجسم، ويمنع امتصاص الكولين، والمغذيات اللازمة لنمو دماغ الجنين.
4 - 1.4 ديوكسان - 1.4 Dioxane
يستخدم مع كثير مستحضرات التجميل ومزيلات الروائح، والتنظيف، والتحضير للمنظفات يمكن أن يظهر كملوث في منتجات تحتوي على sodium laureth sulfate ومكونات تشتمل على المصطلحات «PEG»، «-xynol>»، oleth»، «ceteareth، واعتبرته وكالة حماية البيئة الأميركية مسرطن بشري محتمل على أساس الدراسات التي أجريت علي الحيوانات.
5 - الفورمالهيد Formaldehyde
يدخل في صناعات صابون استحمام الأطفال، وطلاء الأظافر، وأصباغ الشعر، والمواد اللاصقة لرموش العيون، وقد ينتج عن تحلل بعض المواد مثل الديازوليدينيل diazolidinyl urea، وبولة الايميدازوليدينيل imidazolidinyl urea، ومركبات الكواترنيوم quaternium، ويصنف الفورمالديهايد على أنه مسرطن بشري، وجرى الربط بينه والأنف، وسرطان الرئة، مع احتمال وجود صلة لسرطان الدم وسرطان الدماغ. علي المدى القصير التعرض لمستويات عالية من الفورمالهيد يمكن أن يصبح قاتلا، كما أنه على المدى الطويل فالتعرض لمستويات منخفضة قد يسبب صعوبة في التنفس، والإكزيما.
6 - المعطرات
قد تحتوي المعطرات على مركبات الفثاليت phthalates التي تخل بالغدد الصماء، وقد تتسبب في البدانة، وتؤدي أيضا إلى أضرار في النمو والجهاز التناسلي.
7 - الرصاص والزئبق
يدخل الرصاص في بعض المستحضرات، مثل أصباغ الشعر الخاصة بالرجال، حيث يوجد في صورة أسيتات الرصاص، كما يوجد طبيعيا في السليكا المائية التي تدخل في صناعة معجون الأسنان، ويتسبب الرصاص في إعاقة إنزيم فيروكيلاتيز وهو إنزيم مهم لتصنيع الدم، مما يعمل على رفع مستوى مادة البورفيرين، وبالتالي بعض المشكلات المرضية في الدم والجهاز العصبي، والزئبق فيوجد في الماسكارا التي تطلي بها الرموش ويؤدي التعرض إلى الزئبق إلى تلف الدماغ.
8 - النانو جزيئات Nanoparticles
هي جزيئات متناهية الصغر، قد تخترق الجلد وتتلف الخلايا الدماغية، وتظهر في أعداد كبيرة من مستحضرات التجميل وكريمات حماية الجلد من الشمس، والأكثر تسببا بالمشكل منها هي نانو جزيئات أكسيد الزنك، ثاني أكسيد التيتانيوم التي تستعمل في حماية الجلد من أشعة الشمس وبقدر الأماكن يجب استخدام جزيئات يزيد حجمها عن 100 نانومتر (المللمتر يساوي مليون نانومتر).
9 - البارابين Parabens
هي مجموعة من المواد الكيميائية المستخدمة كمواد حافظة مضادة للفطريات والبكتريا في مستحضرات التجميل والصناعات الدوائية، وفي أنواع عديدة من الصيغ، ورغم أن هذه المواد لها تاريخ طويل من الاستخدام الآمن، فإن هناك بعض التحذيرات من استخدام بعضها.
الغشاء (بMembrane) هو طبقة من مادة تعمل كحاجز بين وسطين لاتسمح بعبور مواد، جسيمات أو جزئيات معينة عند مرورها عبر الغشاء. فيتم السماح بالعبور للجسيمات المسموح بها ولايتم السماح للباقى بالنفاذ.
وتختلف الاغشية في سمكها، وتركيبها الذي يمكن ان يكون متجانس أو غير متجانس. ويمكن أيضا تصنيف الاغشية حسب قطر المسام طبقا لتصنيفات وضعها الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية.
تكنولوجيا الأغشية
بدأ استخدام أنظمة الأغشية (Membrane Systems) لتحقيق الهداف الخاصة في معالجة المياه و تحليتها في ستينيات القرن الماضي و مع مرور الوقت تنوعت التطبيقات التي تستخدم فيها تكنولوجيا الأغشية حتى أصبحت في السنوات العشرة الأخيرة التقنية الواعدة في الحصول على مياه صرف صحي معالجة و بمواصفات عالية الجودة. و تشير بعض الأبحاث الى أن معدل تزايد نمو استخدام هذه التقنية عبر العالم بحوالي 9 % سنويا و بحيث تمثل المشاريع الخاصة بتنقية المياه الملوثة المنزلية و الصناعية بواسطة الأغشية حوالي 20 % من مجمل المشاريع عبر العالم. إن استخدام تقنية الأغشية في معالجة المياه الملوثة تهدف الى الحصول على مياه معالجة ذات نوعية عالية منسجمة دوما" مع المواصفات القياسية للمياه المعالجة المراد إعادة استخدامها بالإضافة الى التخلص من النواتج الثانوية للمواد المطهرة المستخدمة حاليا" (مثل الكلور) مع ازالة العوامل الممرضة التي تؤثر على صحة الإنسان.
تتضمن تقنية الأغشية استخدام أغشية شبه نفوذة (Semi-permeable Membranes) بحيث تعمل على فصل المواد الصلبة المعلقة و المنحلة من المياه. و هناك طريقتان للفصل الغشائي إما الفصل عبر الضغط الهيدروليكي (بالضغط السالب الانفراغي) أو بواسطة الفصل الكهربائي. و تعد أنظمة الفصل تحت الضغط هي الأكثر شيوعا" حيث تجبر المياه الملوثة بالمرور عبر الأغشية شبه النفوذة مما يؤدي لحجز الملوثات المراد التخلص منها أو تخفيضها ضمن حوض المعالجة و السماح فقط للمياه المعالجة بالخروج . و تتضمن تقنيات الفصل الغشائي بالضغط عدد من أنظمة الفلترة الغشائية و ذلك وفقا" لأقطار المسامات الموجودة ضمن الغشاء شبه النفوذ و بالتالي المواد القادرة على حجزها و هي تشمل:
- الفلترة الميكروية الدقيقة Microfiltration / MF /
- الفلترة مافوق الميكروية (فلترة فوقية) Ultrafiltration / UF /
- الفلترة النانومترية Nanofiltration / NF /
- التناضح العكسي Reverse Osmosis / RO /
و هذه الأغشية يمكن أن تصنع من مواد بوليميرية سيليلوزية أو من السيراميك أو من الأكاسيد المعدنية و بعضها يتكون من تشكيل طبقة رقيقة من البولي اميد. أغشية السيراميك و الأكاسيد المعدنية تستخدم عادة لصناعة أغشية UF الأنبوبية و على الرغم من أنها أكبر كلفة من الأغشية البوليميرية إلا أن مزاياها التشغيلية أكبر مثل تحملها لمياه ذات درجات حرارة مرتفعة.
وتختلف الاغشية في سمكها، وتركيبها الذي يمكن ان يكون متجانس أو غير متجانس. ويمكن أيضا تصنيف الاغشية حسب قطر المسام طبقا لتصنيفات وضعها الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية.
تكنولوجيا الأغشية
بدأ استخدام أنظمة الأغشية (Membrane Systems) لتحقيق الهداف الخاصة في معالجة المياه و تحليتها في ستينيات القرن الماضي و مع مرور الوقت تنوعت التطبيقات التي تستخدم فيها تكنولوجيا الأغشية حتى أصبحت في السنوات العشرة الأخيرة التقنية الواعدة في الحصول على مياه صرف صحي معالجة و بمواصفات عالية الجودة. و تشير بعض الأبحاث الى أن معدل تزايد نمو استخدام هذه التقنية عبر العالم بحوالي 9 % سنويا و بحيث تمثل المشاريع الخاصة بتنقية المياه الملوثة المنزلية و الصناعية بواسطة الأغشية حوالي 20 % من مجمل المشاريع عبر العالم. إن استخدام تقنية الأغشية في معالجة المياه الملوثة تهدف الى الحصول على مياه معالجة ذات نوعية عالية منسجمة دوما" مع المواصفات القياسية للمياه المعالجة المراد إعادة استخدامها بالإضافة الى التخلص من النواتج الثانوية للمواد المطهرة المستخدمة حاليا" (مثل الكلور) مع ازالة العوامل الممرضة التي تؤثر على صحة الإنسان.
تتضمن تقنية الأغشية استخدام أغشية شبه نفوذة (Semi-permeable Membranes) بحيث تعمل على فصل المواد الصلبة المعلقة و المنحلة من المياه. و هناك طريقتان للفصل الغشائي إما الفصل عبر الضغط الهيدروليكي (بالضغط السالب الانفراغي) أو بواسطة الفصل الكهربائي. و تعد أنظمة الفصل تحت الضغط هي الأكثر شيوعا" حيث تجبر المياه الملوثة بالمرور عبر الأغشية شبه النفوذة مما يؤدي لحجز الملوثات المراد التخلص منها أو تخفيضها ضمن حوض المعالجة و السماح فقط للمياه المعالجة بالخروج . و تتضمن تقنيات الفصل الغشائي بالضغط عدد من أنظمة الفلترة الغشائية و ذلك وفقا" لأقطار المسامات الموجودة ضمن الغشاء شبه النفوذ و بالتالي المواد القادرة على حجزها و هي تشمل:
- الفلترة الميكروية الدقيقة Microfiltration / MF /
- الفلترة مافوق الميكروية (فلترة فوقية) Ultrafiltration / UF /
- الفلترة النانومترية Nanofiltration / NF /
- التناضح العكسي Reverse Osmosis / RO /
و هذه الأغشية يمكن أن تصنع من مواد بوليميرية سيليلوزية أو من السيراميك أو من الأكاسيد المعدنية و بعضها يتكون من تشكيل طبقة رقيقة من البولي اميد. أغشية السيراميك و الأكاسيد المعدنية تستخدم عادة لصناعة أغشية UF الأنبوبية و على الرغم من أنها أكبر كلفة من الأغشية البوليميرية إلا أن مزاياها التشغيلية أكبر مثل تحملها لمياه ذات درجات حرارة مرتفعة.
20 معلومة قد لا تعرفها عن الجاذبية
ترجمة موقع ناسا بالعربي
1- قال أوبي-وان كينوبي Obi-Wan Kenobi في فيلم حرب النجوم، أنّ القوة تحيط بنا وتخترقنا، وتربط المجرة ببعضها البعض. إنه يتكلم عن الجاذبية وذلك أمرٌ شيق، فالجاذبية تربط المجرة ببعضها البعض، وكذلك تخترقنا وتمتد فيزيائيا خلالنا، وتحافظ على ارتباطنا بالأرض.
2- على خلاف القوة وجوانبها المضيئة والمظلمة، لا تمتلك الجاذبية ازدواجية بعملها لأنّها تجذب فقط، ولا تصبح قوة تنافر أبداً.
3- تحاول ناسا تطوير أشعة جرّارة (tractor beams) تستطيع تحريك الأجسام وخلق قوة جاذبة لعرقلة عمل الجاذبية.
4- يختبر الركاب في مدينة الملاهي وفي محطة الفضاء الدولية ما يسمى بالجاذبية الميكروية (المعروفة خطأً بانعدام الجاذبية)، لأنهم يسقطون بنفس سرعة المركبة.
5- سيصل وزن شخص ما، يزن 150 باوند على سطح الأرض، إلى 354 باوند على سطح العملاق الغازي "المشتري" إنْ أمكنه الوقوف على سطحه طبعاً، فالكتلة الأكبر تمتلك جاذبية أكبر.
6- للتخلص من الجاذبية الأرضية والإفلات منها، يجب أن يتحرك أي شيء بسرعة 7 ميل/الثانية، ما يقارب (11 كم\ثانية) وهي سرعة الهروب من كوكبنا.
7- تُعتبر الجاذبية أضعف القوى الأربعة الأساسية المعروفة، وهي الكهرومغناطيسية، والقوى النووية الضعيفة التي تتحكم بتفكك الذرات، والقوى النووية القوية المسؤولة عن الترابط بين النوى الذرية.
8- يمتلك مغناطيس بحجم القطعة النقدية المعدنية (10 سنتات) قوة كهرومغناطيسية تكفي للتغلب على جاذبية الأرض، وهو يلتصق بالثلاجة.
9- لم تسقط التفاحة على رأس نيوتن أبداً، ولكنّها جعلته يتساءل فيما إذا كانت القوة التي أسقطتها قادرة على أن تؤثر على حركة القمر حول الأرض.
10- قادت التفاحة نيوتن إلى أول قانون للتربيع العكسي في العلم وهو
F=G×(mM)/r2F=G×(mM)/r2؛
ويعني ذلك أن الجاذبية بين جسمين تعتمد على
مربع المسافة بينهما.
11- يعني قانون التربيع العكسي للجاذبية أيضاً، أن الجاذبية غير محدودة عملياً.
12- جاء التعريف الآخر للجاذبية، الذي يعني الشيء الثقيل أو الجهد، من الأصل اللاتيني للكلمة (gravis)، أو ثقيل.
13- التسارع الذي تسببه قوة الجاذبية يكون بنفس المعدل على كل الأجسام، بغض النظر عن الوزن، فإذا رمينا كرتين بنفس الحجم وبأوزان مختلفة من سطح بناية، ستصلان إلى الأرض في نفس اللحظة. وسيُقلل القصور الذاتي للجسم الأثقل أي سرعة يُمكن أن يكتسبها أكثر من الجسم الأخف.
14- كانت نظرية النسبية العامة لآينشتاين أول نظرية تُعامل الجاذبية كاضطراب في الزمكان، الذي يُمثل البنية المادية للكون كله.
15- يعمل أي شيء ذو كتلة على تشويه الزمكان المحيط به. وفي تجربة لناسا جرت عام 2011 وكما تنبأ آينشتاين، أظهر مسبار الجاذبية (B) الأرض وهي تسحب بقوة الفضاء المحيط بها، مثل الكرة الخشبية التي تلتف في العسل الأسود.
16- في بعض الأحيان، تعمل الكتل الضخمة التي تشوه الزمكان المحيط بها، على إعادة توجيه الضوء المار خلالها، مثلما تفعل العدسات الزجاجية. وقد تُضخم عدسات الجاذبية المجرات البعيدة، أو تشوه الضوء الصادر عنها بشكلٍ غريب.
17- تُمثل "مسألة الأجسام الثلاثة" كل نموذج مكون من ثلاثة أجسام موجودة في مدارات حول بعضها وتتأثر بجاذبيتها فقط، وحيّرت هذه المسألة علماء الفيزياء لمدة 300 سنة، والآن وجد العلماء 16 طريقة حل (13 منها تم اكتشافها في مارس/آذار 2013).
18؛ على الرغم من أنّ القوى الأساسية الثلاثة الأخرى تتوافق مع ميكانيك الكم (علم الأشياء الصغيرة جداً)، إلا أن الجاذبية تختلف كثيراً معها. إذ تنهار معادلات ميكانيكا الكم، إذا ما أُضيفت الجاذبية إليها؛ وتعتبر كيفية التوفيق بين هذين الوصفين الدقيقين للكون من أكبر المعضلات الفيزيائية حالياً.
19- يحاول العلماء البحث عن أمواج الجاذبية لفهمها بشكلٍ أكبر، ويجري هذا البحث في انحناءات الزمكان الناتجة عن تصادم الثقوب السوداء، والنجوم المتفجرة، وفقاً لـ (أمبر ستوفر) الفيزيائي في مرصد الليزر التداخلي، في لويزيانا لرصد أمواج الجاذبية (LIGO).
20- عند نجاح الباحثين في (LIGO) في الكشف عن أمواج الجاذبية، فإنهم (سيشاهدون) الكون بطريقة غير مسبوقة، إذ يقول (أمبر ستوفر) إنّه في كل مرة ندرس فيها الكون بطريقة جديدة، تحصل ثورة في مجال فهمنا له.
المصادر
discovermagazine.com/2013/julyaug/23-20-things-you-didnt-know-about-gravity
https://nasainarabic.net/education/articles/view/things-you-didnt-know-about-gravity
ترجمة موقع ناسا بالعربي
1- قال أوبي-وان كينوبي Obi-Wan Kenobi في فيلم حرب النجوم، أنّ القوة تحيط بنا وتخترقنا، وتربط المجرة ببعضها البعض. إنه يتكلم عن الجاذبية وذلك أمرٌ شيق، فالجاذبية تربط المجرة ببعضها البعض، وكذلك تخترقنا وتمتد فيزيائيا خلالنا، وتحافظ على ارتباطنا بالأرض.
2- على خلاف القوة وجوانبها المضيئة والمظلمة، لا تمتلك الجاذبية ازدواجية بعملها لأنّها تجذب فقط، ولا تصبح قوة تنافر أبداً.
3- تحاول ناسا تطوير أشعة جرّارة (tractor beams) تستطيع تحريك الأجسام وخلق قوة جاذبة لعرقلة عمل الجاذبية.
4- يختبر الركاب في مدينة الملاهي وفي محطة الفضاء الدولية ما يسمى بالجاذبية الميكروية (المعروفة خطأً بانعدام الجاذبية)، لأنهم يسقطون بنفس سرعة المركبة.
5- سيصل وزن شخص ما، يزن 150 باوند على سطح الأرض، إلى 354 باوند على سطح العملاق الغازي "المشتري" إنْ أمكنه الوقوف على سطحه طبعاً، فالكتلة الأكبر تمتلك جاذبية أكبر.
6- للتخلص من الجاذبية الأرضية والإفلات منها، يجب أن يتحرك أي شيء بسرعة 7 ميل/الثانية، ما يقارب (11 كم\ثانية) وهي سرعة الهروب من كوكبنا.
7- تُعتبر الجاذبية أضعف القوى الأربعة الأساسية المعروفة، وهي الكهرومغناطيسية، والقوى النووية الضعيفة التي تتحكم بتفكك الذرات، والقوى النووية القوية المسؤولة عن الترابط بين النوى الذرية.
8- يمتلك مغناطيس بحجم القطعة النقدية المعدنية (10 سنتات) قوة كهرومغناطيسية تكفي للتغلب على جاذبية الأرض، وهو يلتصق بالثلاجة.
9- لم تسقط التفاحة على رأس نيوتن أبداً، ولكنّها جعلته يتساءل فيما إذا كانت القوة التي أسقطتها قادرة على أن تؤثر على حركة القمر حول الأرض.
10- قادت التفاحة نيوتن إلى أول قانون للتربيع العكسي في العلم وهو
F=G×(mM)/r2F=G×(mM)/r2؛
ويعني ذلك أن الجاذبية بين جسمين تعتمد على
مربع المسافة بينهما.
11- يعني قانون التربيع العكسي للجاذبية أيضاً، أن الجاذبية غير محدودة عملياً.
12- جاء التعريف الآخر للجاذبية، الذي يعني الشيء الثقيل أو الجهد، من الأصل اللاتيني للكلمة (gravis)، أو ثقيل.
13- التسارع الذي تسببه قوة الجاذبية يكون بنفس المعدل على كل الأجسام، بغض النظر عن الوزن، فإذا رمينا كرتين بنفس الحجم وبأوزان مختلفة من سطح بناية، ستصلان إلى الأرض في نفس اللحظة. وسيُقلل القصور الذاتي للجسم الأثقل أي سرعة يُمكن أن يكتسبها أكثر من الجسم الأخف.
14- كانت نظرية النسبية العامة لآينشتاين أول نظرية تُعامل الجاذبية كاضطراب في الزمكان، الذي يُمثل البنية المادية للكون كله.
15- يعمل أي شيء ذو كتلة على تشويه الزمكان المحيط به. وفي تجربة لناسا جرت عام 2011 وكما تنبأ آينشتاين، أظهر مسبار الجاذبية (B) الأرض وهي تسحب بقوة الفضاء المحيط بها، مثل الكرة الخشبية التي تلتف في العسل الأسود.
16- في بعض الأحيان، تعمل الكتل الضخمة التي تشوه الزمكان المحيط بها، على إعادة توجيه الضوء المار خلالها، مثلما تفعل العدسات الزجاجية. وقد تُضخم عدسات الجاذبية المجرات البعيدة، أو تشوه الضوء الصادر عنها بشكلٍ غريب.
17- تُمثل "مسألة الأجسام الثلاثة" كل نموذج مكون من ثلاثة أجسام موجودة في مدارات حول بعضها وتتأثر بجاذبيتها فقط، وحيّرت هذه المسألة علماء الفيزياء لمدة 300 سنة، والآن وجد العلماء 16 طريقة حل (13 منها تم اكتشافها في مارس/آذار 2013).
18؛ على الرغم من أنّ القوى الأساسية الثلاثة الأخرى تتوافق مع ميكانيك الكم (علم الأشياء الصغيرة جداً)، إلا أن الجاذبية تختلف كثيراً معها. إذ تنهار معادلات ميكانيكا الكم، إذا ما أُضيفت الجاذبية إليها؛ وتعتبر كيفية التوفيق بين هذين الوصفين الدقيقين للكون من أكبر المعضلات الفيزيائية حالياً.
19- يحاول العلماء البحث عن أمواج الجاذبية لفهمها بشكلٍ أكبر، ويجري هذا البحث في انحناءات الزمكان الناتجة عن تصادم الثقوب السوداء، والنجوم المتفجرة، وفقاً لـ (أمبر ستوفر) الفيزيائي في مرصد الليزر التداخلي، في لويزيانا لرصد أمواج الجاذبية (LIGO).
20- عند نجاح الباحثين في (LIGO) في الكشف عن أمواج الجاذبية، فإنهم (سيشاهدون) الكون بطريقة غير مسبوقة، إذ يقول (أمبر ستوفر) إنّه في كل مرة ندرس فيها الكون بطريقة جديدة، تحصل ثورة في مجال فهمنا له.
المصادر
discovermagazine.com/2013/julyaug/23-20-things-you-didnt-know-about-gravity
https://nasainarabic.net/education/articles/view/things-you-didnt-know-about-gravity
طالب يكتشف محفزا كيميائيا رخيصا ومتوفرا
يحكى أنّ خلال الحرب العالمية الثانية كانت طائرات ماسيرشميتس )Messerschmitts( الألمانية تهزم طائرات سبيتفاير )Spitfire( البريطانية وتمحوها تماما إلى ان اكتشف كيميائي من شيكاغو محفّزا كميائيا زاد من أوكتان الوقود. وفي معركة بريطانيا، استطاعت محركات سبيتفاير، التي تعمل بوقود ذي أوكتان أعلى، منافسة ماسيرشميتز ما جعل من المحفّز المخترع بطلا لمعركة بريطانيا!عملت المحفّزات منذ أكثر من قرن دورا أساسيا و مهما في إنتاج حوالي 90% من الكيماويات و البضائع الصناعية، لكن الخبر السار في هذا المقال هو اكتشاف محفّز جديد مؤخراً من شأنه أن يفتح أبواباجديدة في هذا المجال، فبعكس المحفّزات المستعملة حتى الآن، لا يعتمد هذا الجديد على المعادن النفيسة كالذهب و البلاتين بل على عنصر متوفر بكثرة, و قد نجده حتى في الموز،و هو البوتاسيوم. يقول مخترعه Anton Toutov، طالب بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أنّ ولادة المحفز كانت طويلة و صعبة! لكن من ميزات هذه التكنولوجياأنّها قادرة على تصنيع كيماويات المستحضرات الصيدلانية والزراعية و التجميل بطريقة جد صديقة للبيئة مقارنة بـالطرق الاعتيادية فكونه لا يستوجب معالجات بالبتروكيماويات إلّا أحيانا و بنسب ضئيلة، وكون نشاطه لا يتطلب درجات حرارة عالية مثل ما هو الحال عند نظرائه، خفف من وطأته الكربونية الى أقصى الحدود فضلا الى أنّه لا ينتج مخلفات سامة.بدأت القصة في معمل الأستاذ روبرت جرابس)Robert Grubbs( بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وهو الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2005 بالاشتراك مع آخرين، حيث كان طالب ما بعد الدكتوراه أليكسي فيدروف)Alexey Fedorov( يقود تجربة عن كسر مادةنباتية من نوع قوي تدعى ليجنين )lignin( كيميائيا. نجاح هذه التجربة قد يقود إلى القدرة على تحويل مخلفات مصانع الورق والمزارع إلى وقود حيوي خالٍ من الكربون وفوائد أخرى. توتوف المترشح للدكتوراه، كان يعمل معه حين لاحظا أنه بالإضافة إلى التفاعل الكيميائي الذي أراداه، حدث تفاعل كيميائي آخر يستوجب عادة محفّزات كميائية من المعادن النفيسة، لكن هذه المرة حدث رغم انعدامها، كان من الواضح أن من قام بدور المعدن النفيس، هو مركب البوتاسيوم )الغير نفيس على الإطلاق(بالنسبة للكيميائيين، كان هذا مثل مشاهدة ديفيد كوبرفيلد يقوم بإخفاء تمثال الحرية!هل كان هذا هو المعادل الكيميائي لخدعة ساحر يمكن تفسيرها بخفة يد عادية جدا لكنها غير ملحوظة؟ أم كان هذا هو الوميض الأول لطريقة جديدة تماما لممارسة الكيمياء؟قرر توتوف أن تكون مهمته هي اكتشاف هذا.بالعمل مع جرابس، استخدم توتوف مطيافا)spectrometer( لتتبع أي معادن نفيسة قد تكون موجودة في الخليط، لكنه لم يجد شيئا منها. كرّرا نفس التجربة في معامل أخرى على يد علماء آخرين، فتحصلوا على نفس النتائج.تبنى توتوف العمل على هذا الموضوع لرسالته لكنهتلقى صعوبات كبيرة فلم يكن يتحصل على النتائج المرجوة، يقول : “لقد كانت السنتان الأولتان كارثيتان حقا…”ما دفعه الى الالتحاق بمشروع آخر أكثر استقرارا قصد التوصل الى كتابة ورقة بحثية للتخرّج، لكنّ فضوله و ارتباطه بموضوعه الأول لم يدَراه مطمئنا فخصص بضع ساعات هامشية لسقاية فضوله تجاهه، كما حدّد فرصة أخيرة كأجل ثابت لن يعود بعده الى ذلك الموضوع الذي أرهقه لشهور طويلة، وحين أوشك الوقت بالنفاذ، وتماما مثل نهاية أي مسلسل تليفزيوني مثير، وجد توتوف التحسن المهم الذي كان ينشده، يقول : “ثم، انفجر كل شيء بطريقة جيدة.” ليضيف بشأن ذلك جرابس: “لقد فاجأنا ذلك جميعا ! ”لم يتم التّعرّف بعد على كيفية عمل الذرات للقيام بذلك فهو شيء جديد تماماً على ماهو معلوم حاليالكن النتائج تبقى مذهلة، فللطبيعة أكثر من طريق للتّصرف علينا اكتشافها للّحاق بها على حد قول توتوف. بعد أن كان وحيدا يعمل من أجل هذا الموضوع أصبحت هنالك فرق في كل من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وفي جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس و ستانفورد. يقول توتوف: “أنا أقوم بالتنسيق بينهم، لكنهم يعملون من وجهات نظر مختلفة ومن زوايا مختلفة لتوسيع الطريقة وفهمها بشكل أفضل.”ربما لن يكون مدهشا الآن أن تعرف أن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا قد قبل المترشح توتوف كطالب دكتوراه.
المصادر
https://m.phys.org/news/2015-04-student-powerful-catalyst-potassium.html?_e_pi_=7%2CPAGE_ID10%2C7192160144
http://ibelieveinsci.com/?p=6054
يحكى أنّ خلال الحرب العالمية الثانية كانت طائرات ماسيرشميتس )Messerschmitts( الألمانية تهزم طائرات سبيتفاير )Spitfire( البريطانية وتمحوها تماما إلى ان اكتشف كيميائي من شيكاغو محفّزا كميائيا زاد من أوكتان الوقود. وفي معركة بريطانيا، استطاعت محركات سبيتفاير، التي تعمل بوقود ذي أوكتان أعلى، منافسة ماسيرشميتز ما جعل من المحفّز المخترع بطلا لمعركة بريطانيا!عملت المحفّزات منذ أكثر من قرن دورا أساسيا و مهما في إنتاج حوالي 90% من الكيماويات و البضائع الصناعية، لكن الخبر السار في هذا المقال هو اكتشاف محفّز جديد مؤخراً من شأنه أن يفتح أبواباجديدة في هذا المجال، فبعكس المحفّزات المستعملة حتى الآن، لا يعتمد هذا الجديد على المعادن النفيسة كالذهب و البلاتين بل على عنصر متوفر بكثرة, و قد نجده حتى في الموز،و هو البوتاسيوم. يقول مخترعه Anton Toutov، طالب بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أنّ ولادة المحفز كانت طويلة و صعبة! لكن من ميزات هذه التكنولوجياأنّها قادرة على تصنيع كيماويات المستحضرات الصيدلانية والزراعية و التجميل بطريقة جد صديقة للبيئة مقارنة بـالطرق الاعتيادية فكونه لا يستوجب معالجات بالبتروكيماويات إلّا أحيانا و بنسب ضئيلة، وكون نشاطه لا يتطلب درجات حرارة عالية مثل ما هو الحال عند نظرائه، خفف من وطأته الكربونية الى أقصى الحدود فضلا الى أنّه لا ينتج مخلفات سامة.بدأت القصة في معمل الأستاذ روبرت جرابس)Robert Grubbs( بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وهو الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2005 بالاشتراك مع آخرين، حيث كان طالب ما بعد الدكتوراه أليكسي فيدروف)Alexey Fedorov( يقود تجربة عن كسر مادةنباتية من نوع قوي تدعى ليجنين )lignin( كيميائيا. نجاح هذه التجربة قد يقود إلى القدرة على تحويل مخلفات مصانع الورق والمزارع إلى وقود حيوي خالٍ من الكربون وفوائد أخرى. توتوف المترشح للدكتوراه، كان يعمل معه حين لاحظا أنه بالإضافة إلى التفاعل الكيميائي الذي أراداه، حدث تفاعل كيميائي آخر يستوجب عادة محفّزات كميائية من المعادن النفيسة، لكن هذه المرة حدث رغم انعدامها، كان من الواضح أن من قام بدور المعدن النفيس، هو مركب البوتاسيوم )الغير نفيس على الإطلاق(بالنسبة للكيميائيين، كان هذا مثل مشاهدة ديفيد كوبرفيلد يقوم بإخفاء تمثال الحرية!هل كان هذا هو المعادل الكيميائي لخدعة ساحر يمكن تفسيرها بخفة يد عادية جدا لكنها غير ملحوظة؟ أم كان هذا هو الوميض الأول لطريقة جديدة تماما لممارسة الكيمياء؟قرر توتوف أن تكون مهمته هي اكتشاف هذا.بالعمل مع جرابس، استخدم توتوف مطيافا)spectrometer( لتتبع أي معادن نفيسة قد تكون موجودة في الخليط، لكنه لم يجد شيئا منها. كرّرا نفس التجربة في معامل أخرى على يد علماء آخرين، فتحصلوا على نفس النتائج.تبنى توتوف العمل على هذا الموضوع لرسالته لكنهتلقى صعوبات كبيرة فلم يكن يتحصل على النتائج المرجوة، يقول : “لقد كانت السنتان الأولتان كارثيتان حقا…”ما دفعه الى الالتحاق بمشروع آخر أكثر استقرارا قصد التوصل الى كتابة ورقة بحثية للتخرّج، لكنّ فضوله و ارتباطه بموضوعه الأول لم يدَراه مطمئنا فخصص بضع ساعات هامشية لسقاية فضوله تجاهه، كما حدّد فرصة أخيرة كأجل ثابت لن يعود بعده الى ذلك الموضوع الذي أرهقه لشهور طويلة، وحين أوشك الوقت بالنفاذ، وتماما مثل نهاية أي مسلسل تليفزيوني مثير، وجد توتوف التحسن المهم الذي كان ينشده، يقول : “ثم، انفجر كل شيء بطريقة جيدة.” ليضيف بشأن ذلك جرابس: “لقد فاجأنا ذلك جميعا ! ”لم يتم التّعرّف بعد على كيفية عمل الذرات للقيام بذلك فهو شيء جديد تماماً على ماهو معلوم حاليالكن النتائج تبقى مذهلة، فللطبيعة أكثر من طريق للتّصرف علينا اكتشافها للّحاق بها على حد قول توتوف. بعد أن كان وحيدا يعمل من أجل هذا الموضوع أصبحت هنالك فرق في كل من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وفي جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس و ستانفورد. يقول توتوف: “أنا أقوم بالتنسيق بينهم، لكنهم يعملون من وجهات نظر مختلفة ومن زوايا مختلفة لتوسيع الطريقة وفهمها بشكل أفضل.”ربما لن يكون مدهشا الآن أن تعرف أن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا قد قبل المترشح توتوف كطالب دكتوراه.
المصادر
https://m.phys.org/news/2015-04-student-powerful-catalyst-potassium.html?_e_pi_=7%2CPAGE_ID10%2C7192160144
http://ibelieveinsci.com/?p=6054
phys.org
Student creates powerful catalyst from potassium
Of what use is a newborn baby? This rhetorical question, variously attributed to Benjamin Franklin, Michael Faraday and Thomas Edison, is meant to suggest that a novel discovery or invention whose ultimate ...
هل يٌمكننا رؤية الروابط الهيدروجينية ؟
ذهب (شياوهوي كوي-Xiaohui Qiu) وزملاؤه في المركز الوطني لعلم النانو والتكنولوجيا في الصين خطوة أخرى إلى الأمام عندما استعملوا مجهر القوة الذرية عديم التماس(( non-contact AFM.
قام كوي باختيار (8-هيدروكسي الكينولين) لرؤية الروابط الهيدروجينية لكونها مسطحة باستثناء رابطتها الهيدروجينية التي ستكون خارجة على السطح
مما قد يؤدي لزيادة وضوحها، ولكنه على الرغم من ذلك لم يكن متأكداً ما إذا كان تباين الهيدروجين سيكون كافيًا لملاحظته. فعلق قائلاً (إن رؤيتنا للروابط الهيدروجينية بهذه المجاهر لم تكن متوقعة، وذلك بسبب؛ الكثافة المنخفضة للإلكترونات في المناطق القريبة من هذه الروابط وكانت كما توقعنا ودرسنا بنيتها في المدرسة الثانوية.)
ولسنوات عديدة، كان لأسلوب التصوير القديم (المسح النفقي المجهري-( STM دقة أكبر من مجاهر القوة الذرية؛ وفي عام 2011، مزج الباحثون المسح النفقي المجهري مع الكثافة النظرية الوظيفية لإظهار الأشكال السداسية التي شكلتها الروابط الهيدروجينية بين جزيئات (الميثانول) الممتصة على سطح الذهب بدقة منخفضة،. وفي عام 2009، قام (ليو غروسLeo gross-) في شركة (IBM) بالتوصل لتقنية ربطت جزئ (أول أكسيد الكربون) إلى قمة مجهر القوة الذرية، مما أدى لتحسن كبير في النتائج ،وهي التقنية التي اُستخدمت في الدراسة الحديثة.
المصادر:
ذهب (شياوهوي كوي-Xiaohui Qiu) وزملاؤه في المركز الوطني لعلم النانو والتكنولوجيا في الصين خطوة أخرى إلى الأمام عندما استعملوا مجهر القوة الذرية عديم التماس(( non-contact AFM.
قام كوي باختيار (8-هيدروكسي الكينولين) لرؤية الروابط الهيدروجينية لكونها مسطحة باستثناء رابطتها الهيدروجينية التي ستكون خارجة على السطح
مما قد يؤدي لزيادة وضوحها، ولكنه على الرغم من ذلك لم يكن متأكداً ما إذا كان تباين الهيدروجين سيكون كافيًا لملاحظته. فعلق قائلاً (إن رؤيتنا للروابط الهيدروجينية بهذه المجاهر لم تكن متوقعة، وذلك بسبب؛ الكثافة المنخفضة للإلكترونات في المناطق القريبة من هذه الروابط وكانت كما توقعنا ودرسنا بنيتها في المدرسة الثانوية.)
ولسنوات عديدة، كان لأسلوب التصوير القديم (المسح النفقي المجهري-( STM دقة أكبر من مجاهر القوة الذرية؛ وفي عام 2011، مزج الباحثون المسح النفقي المجهري مع الكثافة النظرية الوظيفية لإظهار الأشكال السداسية التي شكلتها الروابط الهيدروجينية بين جزيئات (الميثانول) الممتصة على سطح الذهب بدقة منخفضة،. وفي عام 2009، قام (ليو غروسLeo gross-) في شركة (IBM) بالتوصل لتقنية ربطت جزئ (أول أكسيد الكربون) إلى قمة مجهر القوة الذرية، مما أدى لتحسن كبير في النتائج ،وهي التقنية التي اُستخدمت في الدراسة الحديثة.
المصادر:
الرابطة الهيدروجينية
هي نوع ضعيف من الروابط التي تُنشِئ نوعًا خاصًا من الجذب ثنائي القطب وتحِدُث عندما تتواجد ذرة هيدروجين مرتبطة بذرة ذات سالبية كهربية عالية مثل (النتيروجين-(N) ، الأكسجين-(O) ،الفلور- (F))
محاطة بذرة أخرى ذات سالبية كهربية عالية لها زوج واحد من الإلكترونات أي أن: ذرة الهيدروجين في المنتصف ومحاطة بذرتين لهما سالبية كهربية عالية.
مقدار طاقة الرابطة الهيدروجينية مابين 5 إلي 30 كيلوجول لكل مول، ومعنى هذا أنها أقوى من طاقة قوى تجاذب فانديرفال ولكنها أقل من طاقة الرابطة التساهمية أو الأيونية.
اكتشاف الرابطة الهيدروجينية
تم ذِكر الرابطة الهيدروجينية لأول مرة في عام 1912م في كتاب (طبيعة الرابطة الكيميائية) لـ(لينوس باولينج-linus pauling )
قام (موور و ونيميل- (Moore and Winmill باستخدامها في إثبات أن (ثلاثي ميثايل الألومنيوم هيدروكسيل) كقاعدة أضعف من رباعي (ميثايل الأالومنيوم هيدروكسيل) . وجاء أفضل وصف للرابطة الهيدروجينية للماء عام 1920م
أهمية الروابط الهيدروجينية
1-الماء مذيب قوي للمركبات الأيونية لأنها تشَكِل بسهولة روابط هيدروجينية مع المذاب. وسبب ارتفاع درجة غليان الماء؛ تكوين الماء للروابط الهيدروجينية بين جزيئاتها فالحرارة المكتسبة تعمل علي كسر تلك الروابط .
2-ومما لا شك فيه أن الروابط الهيدروجينية أساسية لأكثر الجزيئات أهمية في الطبيعة؛ فهي مسؤولة عن ارتباط سلسلتي (DNA) لتشكيل الحلزون.
الروابط الهيدروجينية بين القواعد النيتروجينية في النيوكليوتيدات علي شقين الحمض النووي (أزواج الجواينين مع السيتوسين- guanine (pairs with cytosine ، (الأدينين مع الثيمين- adenine with thymine )
3-الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية في جزئ البروتين الخطي يحدد الطريقة التي ينطوي بها في تكوينه الوظيفي.
4- الروابط الهيدروجينية في البوليمر :
العديد من البوليمرات يتم تقويتها بالروابط الهيدروجينية في سلاسلها الرئيسية، وبين البوليمرات الصناعية وأفضل مثال معروف لها (النيلون-Nylon)
حيث تحدث الروابط الهيدروجينية في الوحدات المتكررة وتلعب دوراً رئيسيًا في بلورة المادة.
هي نوع ضعيف من الروابط التي تُنشِئ نوعًا خاصًا من الجذب ثنائي القطب وتحِدُث عندما تتواجد ذرة هيدروجين مرتبطة بذرة ذات سالبية كهربية عالية مثل (النتيروجين-(N) ، الأكسجين-(O) ،الفلور- (F))
محاطة بذرة أخرى ذات سالبية كهربية عالية لها زوج واحد من الإلكترونات أي أن: ذرة الهيدروجين في المنتصف ومحاطة بذرتين لهما سالبية كهربية عالية.
مقدار طاقة الرابطة الهيدروجينية مابين 5 إلي 30 كيلوجول لكل مول، ومعنى هذا أنها أقوى من طاقة قوى تجاذب فانديرفال ولكنها أقل من طاقة الرابطة التساهمية أو الأيونية.
اكتشاف الرابطة الهيدروجينية
تم ذِكر الرابطة الهيدروجينية لأول مرة في عام 1912م في كتاب (طبيعة الرابطة الكيميائية) لـ(لينوس باولينج-linus pauling )
قام (موور و ونيميل- (Moore and Winmill باستخدامها في إثبات أن (ثلاثي ميثايل الألومنيوم هيدروكسيل) كقاعدة أضعف من رباعي (ميثايل الأالومنيوم هيدروكسيل) . وجاء أفضل وصف للرابطة الهيدروجينية للماء عام 1920م
أهمية الروابط الهيدروجينية
1-الماء مذيب قوي للمركبات الأيونية لأنها تشَكِل بسهولة روابط هيدروجينية مع المذاب. وسبب ارتفاع درجة غليان الماء؛ تكوين الماء للروابط الهيدروجينية بين جزيئاتها فالحرارة المكتسبة تعمل علي كسر تلك الروابط .
2-ومما لا شك فيه أن الروابط الهيدروجينية أساسية لأكثر الجزيئات أهمية في الطبيعة؛ فهي مسؤولة عن ارتباط سلسلتي (DNA) لتشكيل الحلزون.
الروابط الهيدروجينية بين القواعد النيتروجينية في النيوكليوتيدات علي شقين الحمض النووي (أزواج الجواينين مع السيتوسين- guanine (pairs with cytosine ، (الأدينين مع الثيمين- adenine with thymine )
3-الروابط الهيدروجينية بين الأحماض الأمينية في جزئ البروتين الخطي يحدد الطريقة التي ينطوي بها في تكوينه الوظيفي.
4- الروابط الهيدروجينية في البوليمر :
العديد من البوليمرات يتم تقويتها بالروابط الهيدروجينية في سلاسلها الرئيسية، وبين البوليمرات الصناعية وأفضل مثال معروف لها (النيلون-Nylon)
حيث تحدث الروابط الهيدروجينية في الوحدات المتكررة وتلعب دوراً رئيسيًا في بلورة المادة.