الزعفران، الذي يعد أحد أغلى أنواع التوابل في العالم، يتم الحصول عليه من أزهار نبات الزعفران، ويتطلب إنتاج كيلوغرام واحد من التوابل، استخدام نحو من 150 إلى 200 ألف زهرة.
واليوم، وجد باحثو جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) طريقة لاستخدام نبات شائع، لإنتاج العنصر النشط من الزعفران، وهو مركب له تطبيقات علاجية وغذائية مهمة.
ويأتي لون الزعفران من «الكروسين»، وهي أصباغ قابلة للذوبان في الماء مشتقة من «الكاروتينات» من خلال عملية يتم تحفيزها بواسطة إنزيمات تعرف باسم «ديوكسجينازات الانقسام الكاروتيني»، ويوجد الكروسين أيضاً، وإن كان بكميات أقل بكثير، في ثمار «جاردينيا جاسمينويدس»، وهو نبات زينة يستخدم في الطب الصيني التقليدي.
ويتمتع مركب «الكروسين» بإمكانيات علاجية عالية، بما في ذلك دوره في حماية الخلايا العصبية من التدهور، فضلاً عن خصائصه المضادة للاكتئاب والمسكنات ومضادات الأكسدة، كما أن له دوراً مهماً في تلوين الطعام الطبيعي.
ويحتاج حصاد أزهار الزعفران ومعالجتها لاستخراج هذا المركب إلى عمالة يدوية مكثفة للغاية، فضلاً عن أن النبات يزرع فقط في مناطق محدودة من البحر الأبيض المتوسط وآسيا، لذلك، هناك طلب كبير على تكنولوجيا حيوية جديدة لإنتاج «الكروسين» بكميات كبيرة.
وخلال الدراسة المنشورة في العدد الأخير من دورية «التكنولوجيا الحيوية النباتية» حدد باحثو «كاوست» إنزيم «ديوكسجيناز الانقسام الكاروتيني» الذي ينتج مركب كروسين، في نبات «جاردينيا جاسمينويدس»، وأنشأوا نظاماً للتحقيق في نشاط هذا الإنزيم في النباتات وطوروا نهجاً هندسياً متعدد الجينات للإنتاج المستدام لـ«الكروسين» في أنسجة النبات، باستخدام التكنولوجيا الحيوية.
ويقول شيونغ زينج من مختبر الأنشطة الحيوية بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، والمؤلف المشارك بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الرسمي للجامعة في 31 أغسطس (آب) الماضي: «يمكن استخدام الإنزيم الذي حددناه واستراتيجية الهندسة متعددة الجينات لإنشاء مصنع مستدام للخلايا النباتية لإنتاج الكروسين في أنواع نباتية مختلفة، ويمكن أيضاً استخدام نهج التكنولوجيا الحيوية الخاص بنا في المحاصيل، مثل الأرز، لتطوير غذاء وظيفي غني بالكروسين».
ويقول سليم البابلي من مختبر الأنشطة الحيوية، والباحث الرئيسي بالدراسة، إن «الدراسة تمهد الطريق لإنتاج الكروسين والمركبات الأخرى عالية القيمة المشتقة من الكاروتينات، بكفاءة في الأنسجة الخضراء وكذلك الأعضاء النباتية الأخرى الغنية بالنشا، وذلك باستخدام التكنولوجيا الحيوية، كما يسلط الضوء على مساهمة التنويع الوظيفي بين جينات إنزيم (ديوكسجينازات الانقسام الكاروتيني) في تطور طرق التخليق الحيوي البديل للمركب في النباتات المختلفة».