نشرت المجلة العلمية الكيمياء الخضراء (Green Chemistry) دراسة بحثية لعلماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)  تتحدث عن تطويرهم لعملية تصنيع جديدة تتبع مبادئ علم الأحياء التركيبي، وتعتبر بديلًا مبتكرًا لصناعة العطور التي تبلغ قيمتها السوقية 44 مليار دولار، كما أنها صديقة للبيئة حيث تحد من إزالة الأشجار من البيئات الطبيعية المهددة. 

تُستخرج العديد من الصُموغ العطرية الشهيرة والمستخدمة في العطور والزيوت العطرية والبخور من خشب العود. وهو خشب مستخلص من عائلة من الأشجار توجَد على نحو رئيسي في جنوب شرق آسيا. والطريقة الطبيعية الوحيدة للحصول على هذه المواد العطرية هي عن طريق جرح الأشجار، وقد أدى ارتفاع الطلب على هذه المنتجات إلى تعريض العديد من أنواع الأشجار لخطر الانقراض. 

وفي هذا السياق، قام فريق استدامة التصنيع (Sustainable & Synthetic Group) في كاوست، والذي يقوده البروفيسور المساعد كايل لورسن، بفحص 58 عينة من خشب العود لتحديد تسعة هياكل أساسية من مركب السيسكويتيربين (sesquiterpenoids) الذي يعتبر من المركبات العطرية الرئيسية لخشب العود. واستطاعوا تصميم هندسة أيضية تُمكّن الطحالب من إنتاج هذه الهياكل الأساسية. وتمكنوا من تحقيق عائد أعلى 25 مرة؛ مما أُبْلِغ عنه سابقًا من خلال تبنيهم لهذه الطريقة الجديدة التي تعتمد على هندسة الطحالب. 

وقال لورسون، الذي كان أول من استخدم الهندسة الأيضية في الطحالب حقيقية النواة لإنتاج مركبات السيسكويتيربين العطرية " كان للتحسينات الأيضية تأثير غير متوقع أدى إلى تحسين إنتاج التربينات عن طريق الطحالب"، وأضاف أن بعض المركبات التي تنتجها طحالبه المعدلة أيضيًا لديها القدرة على تطوير الأدوية، لكن العطور تمثل هدفًا تجاريًا أوليًا مفضلاً. 

وباستخدام هذه الطحالب، قام فريق لورسون بتصميم عملية حيوية جديدة لتجميع 103 نوعًا من مركبات السيسكويتيربين العطرية من الهياكل الأساسية. وتعتمد هذه العملية الحيوية على التعاون مع فريق البروفيسور جيورجي سيكيلي، الذي طور خطوة ترشيح نانوي موفرة للطاقة لتركيز المنتجات. وعلى عكس الجهود السابقة في هذا المجال، يمكن للعملية بأكملها أن تعمل في درجة حرارة الغرفة، وتنتج الحد الأدنى من النفايات، مما يجعلها عملية غير مكلفة وصديقة للبيئة لصناعة تعتمد إلى حد بعيد على الموارد الطبيعية المتضائلة. 

وقال لورسون "المدهش هو بساطة العملية. إذ يمكن لأي مختبر مجهز ببنية تحتية كيميائية أساسية إجراء هذه التجارب. وتعد هذه الدراسة مثالًا جيدًا على قدرة علم الأحياء التركيبي على إعادة برمجة الطبيعة لإنتاج مواد كيميائية مفيدة دون إلحاق أي ضرر بالبيئة".