جلبک ها در زندگی

[negin1369]

اهمیت و کاربرد جلبک ها در زندگی بشر
محمد باباپور، محسن حیرانی
شناسایی دریاها موجب شده است که فرآورده های بسیاری برای انسان حاصل شود،یکی از این فرآورده ها جلبک ها هستند که به زندگی روزانه بشر فواید بسیاریمی رسانند. بررسی تکنولوژی و جنبه‌های اقتصادی تولید جلبک‌ها نشان می‌دهدکه از آن‌ها در جنبه‌های مختلف تولید مواد می‌توان استفاده کرد . از جملهکاربرد جلبک‌ها درصنایع غذایی، تغذیه، تولید دارو، رنگ دانه، مواد شیمیاییو سوخت می‌باشد (Sano T et al, 1988) .
1- اهمیت جلبک ها به عنوان تولید کننده در اکوسیستم های آبی
جلبکها موجودات فتواتوتروف هستند و تولید کنندگان اصلی مواد آلی درمحیطهای آبی می باشند. در اکوسیستمهای آبی جلبکها و فیتو پلانکتونها بخشمهمی از زنجیره غذایی موجودات آبزی و ماهیها را تشکیل می دهند و لذا بخشعمده ای ا زتولیدات آبزیان مستقیماً‌ وابسته به وجود آنها است همچنینجلبکها به واسطه عمل فتوسنتز و متصاعد نمودن اکسیژن، محیط اطراف خود رااکسیژنه نموده و برای حیات آبزیان مساعد می نمایند جلبک هایی نظیر Chlorella نیز به هوادهی آب در گرفتن دی اکسید کربن کمک کرده که در نتیجهسبب ذخیره سازی اکسیژن و انجام پروسه فتوسنتز می گردد و این پدیده برایماهیان بسیار با ارزش و سودمند خواهد بود ( Tanaka K et al,1997)
2- اهمیت جلبک ها به عنوان غذای انسان
در بخشهای مختلف دنیا بیش از صد گونه از جلبکها و عمدتاً‌ جلبکهای قهوه ایو قرمز و تعدادی از جلبکهای سبز مورد استفاده غذایی قرار می گیرند. جلبکهابه علت سرشار بودن از مواد معدنی،‌ویتامینها،‌هیدرات های کربن، و پروتئینها که د ردرون سلولها و یا در دیواره سلولها وجود دارند،‌مورد استفادهغذایی انسانها قرار می گیرند. در ذیل به برخی از آنها که مورد استفادهغذایی دارند به طور اختصار اشاره می شود:
الف) از جلبکهای قهوه ای بیشتر: Laminaria, Pelvetia, Sargassun, DAURVILLEA, Alaria. بر طبق گفته پرسکات جلبکهای قهوه ای از نظر ارزشغذایی حاوی 15/6 درصد پروتئین (شامل 15 نوع اسید آمینه )،‌56/1 درصد چربیو 04/57 درصد هیدرات کربن می باشند. همچنین آنها دارای انواع مواد معدنیهمراه با کاروتن،‌ ویتامین و فلاوین می باشند.
ب)از جلبکهای قرمز: Palmaria , Rhodymenia, Chonfrus, Gigartina, Porphyra
(پ) بین جلبکهای سبز (کلروفیسه): Codium, Chlorella, Monostroma, Ulva.
(ت) بین جلبکهای سبز متمایل به آبی گونه Nostoc commune به نام «Yuyucho» در چین جاوا و بعضی کشورهای دیگر مورد استفاده غذایی قرار میگیرد.Barsanti.L, 2006)
3-کاربرد جلبک ها در تهیه آگار(Agar)
آگار پلی ساکاریدی ژله مانند است که از برخی جلبک های قرمز بدست می آید ودر تمام آزمایشگاه های میکروب به عنوان ماده زمینه بکار می رود. از دیگراستفاده های این ترکیب می توان به استفاده از آن در :
1- ساخت پروتز دندان
2- صنایع غذایی و شیرینی سازی(مثل تولید کنسروهای ضد یبوست)
3- چرم سازی و صنایع نساجی
4- کاغذ سازی
5- صنایع داروئی که از آگار به عنوان ملین و ترکیب ضد التهاب روده و روکش قرص استفاده می شود.
جلبک هایی را که برای تهیه آکار از آنها استفاده می شود ؛ همگی به شاخهجلبک های قرمز (Rhodophycea) تعلق دارند. از این شاخه می توان به جنس هایزیر اشاره کرد:
,Chondrus, Hypnea Gracillaria, Ahnfelltia, Campylaephora, Phyllophora, Gelidim, pterocladia, Eucheuma, Gigartina
ارزش افزوده این محصول جلبک ها در امریکا در سال به بیش از 132 میلیوندلار می رسد. از کشورهای مطرح در زمینه تولید آگار می¬توان به ژاپن،مراکش، پرتغال، اسپانیا، استرالیا، نیوزلند، فرانسه، کره، آفریقای جنوبی،اندونزی، شیلی، هند وکشورهای اسکاندیناوی اشاره کرد
4- کاربرد جلبک ها در تهیه کاراگینان(Carageenin)
کاراژنین یک کمپلکس هیدرات کربن و اسید سولفوریک است که در دیواره سلولیجلبک قرمز از قبیلEucheuma, Ahnfeltia, Gigartina وعمدتا در Chondrus crispus یافت می شود.
این ماده در تهیه خمیر دندان،‌مواد آرایشی،‌رنگها،‌ در پروسه نهاییمنسوجات چرم نما،‌ منسوجات ،‌درصنایع تخمیر و دارویی کاربرد دارد. پزشکاناز کاراژنین به عنوان داروی انعقاد خون استفاده می نمایند. همچنین درتصفیه چغندرقند ،‌مشروبات الکلی و نوشابه های غیر الکلی مورد استفاده قرارمی گیرد. گاهی جلبک Gigartina به جای کندرو س کریسپوس جهت استحصالکاراژنین مصرف می شود. همچنین این ماده به عنوان عصاره و شیره لعاب دار یاچسب دار در صنعت از آن استفاده می شود و در صنایع مواد غذایی ، داروسازی،نساجی، چرم سازی، آب جو سازی به مصرف می رسد. این ماده به عنوان پایدارکننده در امولسیون و نیز در داروسازی برای درمان سرفه مصارف زیادی دارد.
استفاده از آن به عنوان اجزاء ترکیبی خمیر دندان، بو زدا ، آرایه مو وپوست و رنگ نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است ( Noda K et al,1996) .
تولید جهانی این ترکیب در سال به حدود 28000 تن می رسد که ارزشی معادل 240میلیوندلار رابه همراه دارد. از کشور های مطرح در زمینه تولید آگار میتوان به ژاین ، پرتغال، اسپانیا، فرانسه، آفریقای جنوبی، اندونزی، شیلی،هند اشاره کرد.
5- کاربرد جلبک ها در تهیه آلژینات ها
مشتقات آلژینات و همچنین اسید آلژینینک از دیواره سلولی برخی از جلبکهایقهوه ای استخراج می شود. جلبکهای قهوه¬ای مختلفی در بخشهای مختلف دنیابرای این کار مورد استفاده قرار می گیرند که مهمترین جنسهای آنها عبارتنداز : Eclonia, Lossonia, Fucus, Cystoseria, Eisenia, Laminaria, Macrocystis, Durvillea, Ascophyllumو...
آلژین هیدرات کربنی است با فرمول (C6H8O6)n که از دیواره سلولی منشا میگیرد. اسید آلژنیک در غشای مشترک و دیواره های اولیه برخی ازاعضای جلبکهایقهوه ای(Phaeophyceae) وجود دارد. آلژینات ها در صنایع لاستیک سازی،‌ رنگسازی،‌و همچنین در تهیه پارچه و لباسهای ضد آتش و ظروف پلاستیکی کاربرددارند. مشتقات اسید آلژنیک همچنین در تهیه سوپ،‌خامه و سس و دیگر موادغذایی مورد استفاده قرار می گیرند. .Barsanti.L, 2006))
6- اهمیت جلبک ها به عنوان غذای جانوران (با تاکید برآبزیان)
جلبک ها به عنوان یک منبع غذایی برای ماهیان، دوزیستان، پستانداران و دیگرجانوران از اهمیت ویژه ای برخوردارند. وابستگی انسان به ماهی و سایرجانوران آبزی برای تکمیل خوراک خود واقعیتی است که بر کسی پوشیده نیست. بنابراین جلبک ها به طور غیر مستقیم ارزش بسیار ارزنده ای برای انسان هادارند (Sano T et al,1987&1988 ).
الف) در ایالات متحده آمریکا و ژاپن و در بسیاری از نواحی دیگر جلبکهایینظیر: Fucus, Ascophyllum, Sargassum, Laminaria به عنوان غذای حیواناتمصرف می شوند.
ب) مرغهایی که به غذایشان آسکوفیلوم و فوکوس افزوده می شود تخم مرغهایی را تولید می کنند که غنی از ید می باشند.
پ) در مواقعی که جلبکهای دریایی به غذای دامها افزوده می شوند آنها شیرهای پرچربی تولید می نمایند؛
ج) غذاهای تجاری و وارداتی که خاص دامها و به خصوص گوسفند ساخته می شوند غالباً‌حاوی لامیناریا،‌آسکوفیلوم و فوکوس می باشند؛
ح) کلپ عظیم الجثه قهوه ای (Macrocystis) در غذای دامهای بزرگ مورداستفاده قرار می گیرد. به علت این که غنی از ویتامین A و E میباشد(هرمزدیار، کیانمهر.1381)
استفاده از ریزجلبک ها در آبزی پروری
میکرو الگ ها را در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمدهنرمتنان و سخت پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتونهای پرورشی مورداستفاده در آبزی پروری ( غذای زنده مثل دافنی، روتیفر و..)بکار می برند..
کاربر ریزجلبکها در پرورش دو کفه‌ای هاپ
برای پرورش دوکفه‌ایها معمولاً از چند گونه ریزجلبک به طور ترکیبی(MIX) استفاده می‌شود تا اینکه تمام نیازهای جانور تامین گردد. عمدتاً شامل Iso chrysis galbara (خانواده‌ی T. Iso) و farlova lutheri و Chaetoceros calcitrans می‌باشد. البته گونه‌ های دیگری نیز در این زمینه کاربرد دارد. در پرورش دوکفه‌ایها Abalone از دیاتومه‌های بینک مثلNitzschia.وNavicula استفاده می‌شود. Barsanti.L, 2006))
کاربرد جلبک ها در تغذیه سخت پوستان
در پرورش میگو از دیاتومه های Chaetoceros spp , Skeletonema spp استفادهمی شود. در پرورش روتیفر نیز از گونه های Isochrysis sp, P.lutheri,T.suecia , Nannochloropsis spp استفاده می شود.گونه های دیگریکه ارزش غذایی برای تغذیه لارو سخت پوستان دارند شامل :C.calcitrans, Cmuelleri, P.lutheri T. suecica, S.costatum, Thalassiosira pseudonama

- - - به روز رسانی شده - - -

7- اهمیت جلبک به عنوان منبع املاح
به علت غنی بودن جلبکها از املاح و عناصری نظی: ید،‌ پتاس و غیره به صورتهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.
الف) در صنایع صابون سازی و شیشه سازی کلپ های دریایی به عنوان منبع سود(Soda) مورد استفاده زیادی دارند؛
ب) همچنین از کلپ ها پتاسیم وید استخراج می شود. دراین میاناعضای راستهLaminariales از جلبکهای قهوه ای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند؛
پ) از برخی از جلبکهای قرمز نظیر Rhodymenia, Polysiphonia که ممکن است 3تا 6 درصد وزن آنها را پتاسیم و ید تشکیل دهد استخراج می شود؛
ت) در مراحل پیچیده تر می توان آمونیاک و ذغال از کلپ ها تهیه نمود؛
ث) بسیاری از جلبکهای دریایی از لحاظ اهن، مس،‌منگنز،‌بر و غیره غنی می باشند(هرمزدیار، کیانمهر.1381)
8- اهمیت جلبک به عنوان کود بیولوژیک
جلبکهای دریایی به علت داشتن فسفر ،‌پتاسیم،‌ و برخی از عناصر کم مقدار دربسیاری از مناطق ساحلی به عنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند . آنها را می توان با دیگر مواد آلی مخلوط نمود یا آنها را به تنهایی و پساز پوسیده شدن و کمپوست مورد استفاده قرار داد.
الف) جنسهایی نظیر Chara, Lithothamnion, Lithophyllum در مزارعی که با فقدان کلسیم روبه رو هستند به کار می روند؛
ب) فوکوس (جلبکهای قهوه ای ) در مزارع ایرلند به عنوان یک کود مورد استفاده قرار می گیرد؛
از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آنها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند. Barsanti.L, 2006))
9- کاربرد جلبک ها در تهیه داروها
جلبک ها به دلیل دارا بودن ترکیبات ویژه پلی ساکاریدی و نیز ترکیباتدارویی خاص ، دارای کاربرد های وسیعی خواه به صورت مصرف مستقیم دارویی وخواه به صورت مصرف ترکیبات آنها در طی پروسه های داروسازی مورد استفادهقرار می گیرد.
خواص دارویی که برای جلبک ها عنوان کرده اند بسیار می باشد از جمله بهعنوان مسهل در یبوست های دستگاه گوارش، به عنوان التیام دهنده زخم هایدستگاه گوارش و به عنوان داروهای ضد انگلی دستگاه گوارش و همچنین در کاهشفشار خون، کاهش چربی خون، کاهش وزن زیاد و نیز جلوگیری از بیماری های تصلبشرائین از جلبک ها استفاده می شود.
از کاربرد های جدید و مدرن این گیاهان در بیماری توموری است که ترکیبات ضدسرطانی از این گیاهان استخراج شده و برای مقابله با بیماری های توموری ازآن ها استفاده می شود. حتی در برخی از منابع به قدرت مقابله این گیاهان درمقابل ویروس HIV نیز اشاره شده است ( Tanaka K et al,1997) . همچنینمقابله با ویروس تبخال نیز با کاربرد جلبک ها امکان پذیر می باشد.
بسیاری از علف های دریایی محتوی درصد زیادی ید می باشد که در تهیه انواعبیماری های گواتر کاربرد دارد. برخی از جلبک ها منبع آنتی بیوتیک ها محسوبمی شوند و مانع از رشد دیگر باکتری ها می گردد، به عنوان مثال می توان ازآنتی بیوتیک Chlorellin نام برد که در جلبک Chlorella یافت می شود ( (Tanaka K et al,1986مواد آنتی بیوتیکی که بر ضد باکتریهای گرم مثبت ومنفی مفید واقع می باشند به وسیله گونه Ascophyllum nodosum گزارش شدهاست. همچنین گونه های Laminaria digitata , Rhodomela larixو برخی ازگونه های Polysiphonia , Pelvetia اثرات مشابهی دارند. از نوعی دیاتوم بهنامNitzschia palea یک آنتی بیوتیک موثر علیه باکتریها تولید شده است. گفته می شود این آنتی بیوتیک نسبت به باکتری Escherichia coli بسیار موثرمی باشد.
10- کاربرد جلبک ها در تصفیه فاضلاب
فاضلاب ها میکروارگانیزمهای فاسد و پوسیده را در خود پناه داده و پرورش میدهد. استفاده از جلبک های سبز و کوچک اندام نظیر: Euglena ، Chlamydomonas ،Chlorellaدر مسیر کانال خروجی مخازن بزرگ و کم عمق فاضلابی (اکسیداسیونفاضلابی) سریع ترین و کم هزینه ترین روشی است که به طور موثر می تواندمواد فاسد و خطرناک را به کود های با ارزش و بدون بو تبدیل کند (همانندکاتالیزور عمل می کند ). (هرمزدیار، کیانمهر.1381)
رشد این جلبک ها به عنوان گیاه تصفیه کننده در کانال های فاضلاب هانیزحائز اهمیت است. این جلبک ها برای انجام فعالیت های متابولیسم خودنیترات ها و فسفات ها را مصرف کرده و با انجام پروسه فتوسنتز، اکسیژن آزادمی کنند و اکسیژن آزاد شده به باکتری های هوازی کمک می کند تا در تجزیهمواد خام فاضلاب ها فعال باشند
فاضلاب هایی که عمدتا از ضایعات صنعتی و شهر نشینی ایجاد شده باشند دارایبسیاری از ترکیات آلی و معدنی هستند که در آنها حل شده وبه حالت معلق درآمده است. تصفیه چنین فاضلاب هایی غالبا یک امر اکسیژناسیون تلقی می شود. لذا پدیده اکسیژنه نمودن به وسیله جلبکها بسیار متداول است برخی از جلبکهانظیر
Scenedesmus, Euglena, Chlorella, Chlamydomonas و... در این پدیده بسیارموثر واقع می شوند . اکسیژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده های کوچکنظیر استخرها ضرورت دارد تا بوی بد از آنها بر طرف گردد. به این ترتیبجلبکها نقش مهمی را در تصفیه فاضلابها به عهده دارند که گاه به صورت طبیعیاین پدیده انجام می شود.
پروسه فتوسنتز توسط جلبک ها سبب وفور اکسیژن می شود و اکسیژن تولید شده بهمصرف میکروارگانیزم ها می رسد که میکروارگانیزم ها مسئولیت تجزیه نمودنبقایای مواد آلی را در فاضلاب ها به عهده دارند( Noda K et al,1996).
عوامل زیست محیطی موثر در زیست جلبک ها و رشد و تغذیه آنها ما را آگاه میکند که بدانیم جلبک ها از بسیاری جنبه های فیزیولوژیکی مشابه گیاهان آلیهستند، اما عواملی نطیر تنوع، شکل، جنبش و تحرک، چرخه زندگی و ...... سببشده است که مسائل فیزیولوژیک جلبک ها دقیقاً مشابه با سایر گروه های گیاهینباشند.
11-دیگر کاربردهای جلبک (با تاکید بر دیاتوم ها)
-ترکیبات مهم دیگر
از ترکیبات مهم که از میکرو آلگها می‌توان جداسازی و استفاده کرد می توانبه استرولها ، رنگدانها، مینرالها و ترکیبات دیگر اشاره کرد. به طور مثالاز جلبک Duniella spبرای جداسازی کارتنوئیدها استفاده شده است
دیاتومیت (Diatomite)
دیاتومیت در حقیقت به مواد تشکیل دهنده از دیاتوم ها اطلاق می شود. اهمیتاقتصادی دیاتوم ها و دیاتومیت به وسیله پرسکات (1969) به تفسیر توضیح دادهشده است. برخی از این کاربردها به شرح زیر است .
الف) دیاتوم های غذای اصلی بسیاری از آبزیان از جمله ماهیها و نهنگ ها ار تشکیل می دهند؛
ب) روغن جگر ماهی در اصل از سلولهای دیاتوم تامین می شود و در نتیجه گذراز زنجیره غذایی به دست انسان رسیده و مورداستفاده قرار می گیرد.
پ) خاک دیاتومه در بسیاری از موارد کاربرد دارد،‌ در فیلتر هیا صنعتی،‌درصنایع تخمیر و تصفیه قند به صورت فیلتر ،‌در تولید آنتی بیوتیکهای ،‌درتولید آجرهای سبک وزن برای نگاهداری دمای ثابت کارگاهها ،‌برای تولیدپودرهای پولیش قابل استفاده برای اتومبیل ،‌برای تولید صنعتی پارچ و لیوانچینی،‌ و برای تولید پودرهای تمیز کننده و بهداشتی؛
ج) به علت وجود حدود11 درصد روغن در مقیاس حجم در سلولهای دیاتوم برخی ازمحققان عقیده دارند که منابع اصلی روغن در دنیا متعلق به دیاتوم ها میباشد. دیاتومها به علت این که تولید کنندگان روغن هستند غذای بسیاری ازموجودات تولید کننده روغن را تامین می نمایند. Barsanti.L, 2006))
برای پژوهش های بیولوژیکی
برخی از جلبکها ،‌مانند کلرلا، ‌سندسموس (Scenedesmus) و آناسیس تیس (Anacystis)در بسیاری از تحقیقات فیزیولوژیکی ،‌به خصوص در پژوهشهایمربوط به فتوسنتز کاربرد وسیعی در تمام کشورها دارند. (هرمزدیار،کیانمهر.1381)

منبع :

http://hadi-alavi.persianblog.ir/post/79