دراسة حديثة: مستويات تلوث الهواء المنخفضة أكثر فتكا مما كان يعتقد سابقا

توصل علماء أمريكيون إلى طريقة لتحويل بياض البيض إلى مادة جديدة يمكنها إزالة الملح والجسيمات البلاستيكية من مياه البحر بتكلفة زهيدة.

وقدرت دراسات سابقة أن هناك 24.4 تريليون قطعة من البلاستيك الدقيق تلوث محيطات العالم، وهو ما يتطلب إيجاد طرق لتصفية هذه الجسيمات.

دراسة حديثة: مستويات تلوث الهواء المنخفضة أكثر فتكا مما كان يعتقد سابقا

وقال عالم المواد، البروفيسور كريغ أرنولد من جامعة برينستون في نيوجيرسي، إن الطريق إلى هذا الاختراق بدأ بالفعل بطعام مختلف تماما، حيث أنه في أثناء جلوسه في اجتماع أعضاء هيئة التدريس، خطرت له فكرة.

وصرح: "كنت جالسا وأحدق في الخبز الموجود في شطيرة، وقلت لنفسي، هذا هو بالضبط نوع الهيكل الذي نحتاجه".

وبناء على ذلك، شرع البروفيسور أرنولد وزملاؤه في صنع أنواع مختلفة من الخبز الممزوج بالكربون لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم إنتاج نوع الهيكل الهوائي الذي يبحثون عنه.

ونظرا لعدم نجاح أي من الوصفات الأولية، بدأ الفريق في التخلص من المكونات أثناء الاختبار، حتى بقي بياض البيض فقط في النهاية.

وأشار البروفيسور أرنولد إلى أنه بدأ بنظام أكثر تعقيدا إلى أن وصل، هو وفريقه، إلى ما يحتاجون إليه، موضحا: "كانت البروتينات الموجودة في بياض البيض هي التي تقودنا إلى الهياكل التي نحتاجها".

وقال إن بياض البيض هو عبارة عن نظام معقد من البروتين النقي تقريبا، وعندما يتم تجفيفه بالتجميد وتسخينه إلى 900 درجة مئوية في بيئة خالية من الأكسجين، يخلق بنية من خيوط مترابطة من ألياف الكربون وألواح الغرافين.

وهذه المادة قادرة على إزالة كل من الملح والجسيمات البلاستيكية الدقيقة من مياه البحر بكفاءة 98% و99% على التوالي.

وأضاف مؤلف الورقة البحثية، الدكتور ساموس أوزدن، من مركز أبحاث أرامكو: "بياض البيض يعمل حتى إذا تم قليه على الموقد أولا أو خفقه".

وبينما استخدم الفريق بياض البيض، الذي تم شراؤه من المتجر في اختباراتهم الأولية، أوضح الدكتور أوزدن أن البروتينات الأخرى المماثلة والمتوفرة تجاريا أسفرت أيضا عن نتائج مماثلة، ما يعني أنه يمكن إنتاج المادة بثمن بخس وعلى نطاق واسع دون التأثير على الإمدادات الغذائية.

ومع اكتمال الدراسة الأولية، يتطلع الباحثون الآن إلى تحسين عملية تصنيع المواد الخاصة بهم بحيث يمكن استخدامها لتنقية المياه على نطاق واسع.

ووفقا للفريق، فإن موادهم ليست فعالة ورخيصة في الإنتاج فحسب، بل أيضا موفرة للطاقة، بحيث لا تتطلب سوى الجاذبية للعمل، على عكس التقنيات البديلة مثل "التناضح العكسي" (طريقة لتنقية المياه)، الذي يتطلب مدخلات كبيرة من الطاقة.

وأضاف الدكتور أوزدن: "يعد الكربون المنشط من أرخص المواد المستخدمة في تنقية المياه. قارنا نتائجنا بالكربون المنشط، وكان ذلك أفضل بكثير".

عزت دراسة حول احتمال تلوث أسطح المطبخ بمسببات الأمراض أثناء تحضير الطعام إلى سبب غير متصوَّر لنشر المرض - حاويات التوابل.

وقد خلصت النتائج، التي نُشرت في مجلة Journal of Food Protection، نقلا عن دونالد شافنر، الأستاذ المتميز في قسم علوم الأغذية في كلية روتجرز للعلوم البيئية والبيولوجية، والذي شارك في تأليف الدراسة بالتعاون مع زملاء من جامعة ولاية كارولينا الشمالية، إلى أنه عند تحضير وجبات الطعام، يمكن بسهولة أن تتلوث حاويات التوابل بالكائنات الحية الدقيقة التي تهدد الصحة.

وانتقال التلوث هو العملية التي يتم من خلالها نقل الميكروبات من مادة أو كائن إلى آخر، وغالبا ما يكون له آثار ضارة.

تم إجراء الدراسة بتكليف من دائرة سلامة الأغذية والتفتيش التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA).

وقال شافنر: "بالإضافة إلى الأسطح الأكثر وضوحا مثل ألواح التقطيع وأغطية علب القمامة ومقابض الثلاجة، هناك شيء آخر تحتاج إلى الانتباه إليه عندما تحاول أن تكون نظيفا وصحيا في مطبخك. يظهر بحثنا أن أي حاوية توابل تلمسها أثناء تحضير اللحوم النيئة قد تتلوث وتلوِّث. وسترغب في أن تكون مدركا لذلك في أثناء أو بعد تحضير الوجبة".

وتسبب الأمراض المنقولة بالغذاء، مثل السالمونيلا غير التيفودية والكامبيلوباكتر، ما يقارب مليوني إصابة سنويا في الولايات المتحدة، وفقا لدراسات أجرتها المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC).

ويعتقد الباحثون أن التعامل الصحيح مع الطعام - بما في ذلك الطهي المناسب وغسل اليدين باستمرار وتعقيم أسطح المطبخ والأواني - يمكن أن يقاوم التلويث المتبادل.

وأضاف شافنر: "كان الغرض من هذه الدراسة تحديد مدى انتشار ودرجة التلويث المتبادل عبر مجموعة متنوعة من أسطح المطبخ خلال حدث إعداد وجبة الطعام".

وراقب الباحثون سلوك 371 بالغا يطبخون وصفة متطابقة من برغر الديك الرومي في عدة مطابخ بأحجام مختلفة، بدءا من المطابخ الصغيرة على طراز الشقق إلى المطابخ التعليمية الأكبر حجما.

وأعد المشاركون وجبة تتكون من لحم الديك الرومي النيء مع وصفة توابل، إلى جانب سلطة معلبة. ولمحاكاة حركة مسببات الأمراض عبر المطبخ، قام الباحثون بتلقيح اللحوم في وقت مبكر مع العاثية المعروفة باسم MS2، لتكون بمثابة تتبع آمن. والعاثيات، ومفردها عاثية (بالإنجليزية: bacteriophage)‏ هي فيروسات تغزو البكتيريا. وهي من أكثر الكائنات الحية شيوعًا على سطح الأرض، وليس لها تأثير على البشر.

ولم يتم إبلاغ المشاركين أن الباحثين سوف يفحصون سلوكياتهم المتعلقة بسلامة الغذاء حتى بعد إعدادهم للوجبة.
وبمجرد تحضير الوجبة، قام الباحثون بمسح أواني المطبخ وتنظيف المناطق وأسطح المطبخ لاختبار وجود متتبع MS2. وبناء على ملاحظات سلوك المشاركين أثناء الطهي، قرر الباحثون أخذ عينات من بعض الفئات الجديدة من الأسطح، مثل حاويات التوابل ومقابض صنبور (حنفية) المغسلة.

ووجد الباحثون أن الأشياء الأكثر تلوثا كانت حاويات التوابل، حيث أظهرت نحو 48% من العينات دليلا على تلوث MS2. وكان انتشار التلوث مختلفا بشكل كبير عن العديد من الأسطح الأخرى التي تم أخذ عينات منها. وأتت ألواح التقطيع وأغطية علب القمامة في المرتبة الثانية والثالثة للأكثر تلوثا على التوالي. وكانت مقابض الصنابير هي الأقل تلوثا.

وكشف شافنر: "لقد فوجئنا لأننا لم نر دليلا على تلوث حاوية التوابل من قبل. وركزت معظم الأبحاث حول التلوث المتبادل لأسطح المطبخ بسبب التعامل مع اللحوم النيئة أو منتجات الدواجن على ألواح تقطيع المطبخ أو مقابض الصنابير وأهملت الأسطح مثل حاويات التوابل وأغطية سلال القمامة وأدوات المطبخ الأخرى".