أغلفة نانوية صالحة للأكل.. أحدث تقنية حيوية لحماية الموالح ورفع جودتها التصديرية
تمكن فريق بحثي علمي من تحقيق نقلة نوعية في مجال تقنيات ما بعد الحصاد والتطبيقات الزراعية الحديثة، عبر تطوير تقنية نانوية حيوية خضراء تعتمد على إعادة تدوير المخلفات الزراعية والبحرية.
وتستهدف التقنية تصنيع أغلفة نانوية صالحة للأكل ومضادة للفطريات، لحماية ثمار الموالح من التلف الفطري وتحديداً مرض "العفن الأخضر" الذي يسببه فطر (Penicillium digitatum)، والذي يمثل أحد أكبر العوائق أمام إنتاج وتصدير الموالح عالمياً.
وتأتي هذه التكنولوجيا لاستحداث بدائل حيوية آمنة وصديقة للبيئة تُغني عن الاستخدام المفرط للمبيدات الفطرية الكيميائية، مما يحافظ على جودة وسلامة المحاصيل، ويزيد من عمرها التخزيني أثناء التداول والتصدير دون ترك أي متبقيات ضارة بصحة المستهلك.
تخليق حشوات نانوية من قشور الرمان والجمبري
اعتمدت الدراسة على استخلاص المركبات الفعالة من قشور الرمان لتخليق جسيمات السيلينيوم النانوية حيوياً، إلى جانب استخلاص مادة الشيتوزان من قشور الجمبري الأبيض وتحويلها إلى "نانوشيتوزان" عبر تقنية الجيلتة الأيونية.
وأظهرت الفحوصات والتحليلات التركيبية، باستخدام المجهر الإلكتروني وطيف الأشعة تحت الحمراء، تميز المكونات النانوية بأشكال كروية متجانسة وأحجام دقيقة؛ حيث سجل النانوشيتوزان متوسط قطر بلغ 82.72 نانومتر، وسجلت جسيمات السيلينيوم النانوية المصنعة بقشور الرمان 9.41 نانومتر، بينما سجل المتراكب النانوي الشامل 85.17 نانومتر، وهو ما منح الأغلفة خصائص فيزيائية وكيميائية عالية الفاعلية للنفاذ والسيطرة.
تثبيط تام وتحلل الخيوط الفطرية خلال 12 ساعة
أثبتت النتائج المعملية والتطبيقية على ثمار البرتقال المصابة أن المعاملة المباشرة بالفطر باستخدام المتراكب النانوي أدت إلى حدوث تحلل وتدمير كامل لخيوط الفطر وغزله الفطري خلال 12 ساعة فقط من المعاملة، متفوقة على كفاءة المبيدات الفطرية القياسية التقليدية.
كما أدى طلاء ثمار البرتقال بالأغلفة والرشاشات النانوية إلى خفض أعراض إصابة العفن الأخضر بنسب قياسية؛ حيث حقق النانوشيتوزان خفضاً بنسبة 91.7%، وسجلت جسيمات السيلينيوم النانوية خفضاً بنسبة 95.4%، بينما حقق المتراكب النانوي المدمج نسبة حماية وتثبيط كاملة بلغت 100%.
آفاق واعدة لتطوير ملف التصدير الزراعي
تفتح هذه النتائج العلمية مجالات واعدة لاستخدام المركبات النانوية الصالحة للأكل كحلول وقائية وعلاجية في مرحلة ما بعد الحصاد؛ حيث تعمل الأغلفة الذكية على منع اختراق الجراثيم الفطرية للثمار والقضاء على البؤر الملوثة قائمة بالفعل.
ويُسهم التوسع في إدماج تقنيات النانو الخضراء بالقطاع الزراعي في دعم سلاسل الإمداد والتصدير للموالح، وخفض نسب الفقد والتلف أثناء النقل والشحن البحري، فضلاً عن تعظيم القيمة الاقتصادية للمخلفات الزراعية والبحرية بتحويلها إلى منتجات نانوية ذات قيمة مضافة عالية.
يُذكر أن فطر العفن الأخضر (Penicillium digitatum) يتسلل إلى ثمار الموالح عبر الخدوش والجروح السطحية أثناء القطف أو التداول، مظهراً بقعاً مبللة طرية يحيط بها غزل فطري أبيض يتحول سريعاً إلى كتلة مسحوقية بلون أخضر زيتوني.