هكذا يستخدم العلماء الكحول للحفاظ على الأشياء

الكحول
الكحول © فليكر (Daniel Max)

كثير من الناس زار من قبل معملًا أو متحفًا وأعجب بمقلة عين نقية أو مخلوق صغير متوفى يطفو في وعاء زجاجي، لقد شاهد قوة الكحول الحافظة. الاسم الرسمي لهذه التقنية هو الحفاظ على السوائل. يعتمد العلماء عليها منذ القرن السابع عشر للحفاظ على عيناتهم الغريبة. وإذا تم إجراؤه بشكل صحيح، فيمكنه الحفاظ على عينة لمئات السنين، وفقًا لما نقله تقرير علمي لموقع "لايف ساينس" نقلا عن دراسة حديثة نشرت شهر سبتمبر 2021 أنجزها المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي.

إعلان

ولكن كيف يعمل؟ 

قال بيل كارول، أستاذ الكيمياء المساعد في جامعة إنديانا بلومنجتون ، لـ Live Science: "إن الفترة الطويلة والقصيرة هي أنها سامة لأنواع الكائنات الحية الدقيقة التي قد تسبب التسوس". لقد استخدم النبيذ كمثال. إنه مصنوع لأن الخميرة تأكل السكر من العنب ثم تفرز الكحول. وقال إن الخميرة تفرز الكثير من الكحول بحيث يصبح التركيز سامًا ويقتل الخميرة. ويساعد محتوى الكحول - حوالي 14٪ - في تأخير نمو البكتيريا لسنوات (العديد من أنواع النبيذ تحتوي أيضًا على مواد حافظة إضافية مثل الكبريت) ، وفقًا لـ California Wine Advisor . 

قالت كاثرين ماسلينكوف، مديرة مجموعات الأسماك في متحف بورك في سياتل ، إن الحفاظ على المواد العضوية الأخرى - مثل الحمض النووي أو الأنسجة أو حتى الحيوانات بأكملها - يتطلب تركيزًا أعلى من الكحول. تعتمد ماسلينكوف عادة على الكحول، وخاصة الإيثانول، للتخزين طويل الأجل. 

على سبيل المثال ، قد يأخذ ماسلينكوف عينة من الأسماك، ويزيل بعض عينات الأنسجة لتحليل الحمض النووي ويحقن الأسماك بالفورمالين (محلول غاز الفورمالديهايد المذاب في الماء) لإيقاف العمليات البيولوجية الداخلية ، مثل التفاعلات الأنزيمية وتدهور الأنسجة. بعد ذلك ، قد تغمر عينة الأسماك في إناء يحتوي على 70٪ كحول و 30٪ ماء. بالنسبة للتخزين طويل الأجل ، "يبدو أن 70٪ هو هذا الرقم السحري ،" قال ماسلنيكوف. قالت إن هناك كمية كافية من الماء في المحلول بحيث تظل الأنسجة رطبة ، مما يساعد الحيوان أو العينة على الحفاظ على شكلها ، وهناك ما يكفي من الكحول لمنع نمو العفن والبكتيريا.

يعمل الكحول بتركيزات أعلى ، على سبيل المثال 95٪ إيثانول ، كمجفف ، مما يعني أنه يزيل ويستبدل الماء في الخلية أو الأنسجة أو عينة الجسم بالكامل بالكحول. يسبب نقص الماء تغييرات في البروتينات الحساسة للماء ؛ تتكشف ، أو تفسد ، وتتصلب في مكانها بجانب بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تحديد شكل العينة ، وفقًا لـ Ask a Biologist، وهي سلسلة تديرها جامعة ولاية أركنساس. هذه التقنية هي طريقة شائعة للحفاظ على الحمض النووي، وفقًا لدراسة أجريت عام 2013 في مجلة PLOS One .

قد يكون من الصعب تحديد نسبة الكحول التي يجب استخدامها. إذ يمكن أن يؤثر استخدام الكثير أو القليل جدًا على شكل العينة ومرونتها، أو حتى يقلل من قدرتها على الاحتفاظ بالعينة في المحلول. التركيزات العالية من الكحول المستخدمة في تجفيف العينة ستحافظ عليها. لكن ماسلينكوفقال إن هذه العملية يمكن أن تترك أيضًا عينة ذبلت (بسبب فقدان الماء) وهشة (من البروتينات المتصلبة). في بعض الأحيان لا بأس بذلك. فكل هذا يتوقف على ما تحاول الحفاظ عليه. 

في هذه الأثناء ، قد تتدهور العينة بسرعة إذا احتفظت بالكثير من الماء.

قال كريستوفر روجرز، أستاذ أبحاث مشارك في المسح البيولوجي ومركز البحوث البيئية في جامعة كانساس ، لـ Live Science في رسالة عبر البريد الإلكتروني: "إذا كان لدى الكائن ما يكفي من الماء في أنسجته ، فيمكنه تخفيف الكحول". إذا حدث هذا، فقد لا يكون تركيز الكحول قويًا بما يكفي لقتل الكائنات الحية الدقيقة الكامنة التي قد تكون مختبئة بشكل أعمق في العينة، في مكان ما مثل أمعاء عينة كاملة من الحيوانات. يمكن لتلك البكتيريا المفقودة أن تحلل العينة. قال روجرز: "هذا هو السبب في أنه من المهم تغيير الكحول [حوالي] 24 ساعة بعد تخليل المخلوق"، لأنه يعزز تركيز الكحول في المحلول. 

عندما يتعلق الأمر باستخدام الكحول كمادة حافظة، قال كارول إنك تبحث عن بقعة حلوة للتركيز: "تركيز مثل أن تثبط الكائنات الحية الدقيقة ، لكن لا تدمر بنية الخلية لما تنظر إليه."

الرسالة الإخباريةأبرز الأحداث الدولية صباح كل يوم