بخشی از مقاله
جلبك ها
جلبك ها گروه متنوعي هستند كه تك سلولي هايي به اندازه كمتر از يك چند هزارم سانتي متر تا ارگانيسم هاي غول پيكري به طول ده ها متر را شامل مي شوند. آنها بخش عمده اي از زنجيره غذايي دريايي را تشكيل مي دهند . اما اين بدان معني نيست كه
جلبك ها صرفا به موقعيت شان به عنوان غذا بسنده كرده اند .
شمار معيني از جلبك هاي ميكروسكوپي وجود دارند كه به طور فعال سم ترشح مي كنند . پژوهش هاي اخير نشان مي دهد كه
سم جلبك ها علاوه بر تدافعي بودن داراي نقش تهاجمي نيز هست .
الف- اسكوگارد –زيست شناس دريايي انستيتوي علوم دريايي بارسلونا و پير جوئل هانسن از prymnes دانشگاه كپنهاگ
شواهد محكمي به دست آورده اندكه سم جلبك ميكروسكوپي احتمالا منجر به دور كردن رقيبان مي شود و حتي به جلبك ها
در پيدا كردن غذا parvum كمك مي كند.
زيس شناسان دريايي مدت ها معتقد بودند كه سم جلبك ها شكارچيان مانند ماهي ها و سخت پوستان را فراري مي دهد . تا
پيش از اين كاملا مشخص شده بود كه وقتي بر جمعيت جلبك ها به سرعت افزوده مي شود تراكم شكوفه هاي سمي آنها مي تواند كشت آبي يك منطقه را به كلي از بين ببرد يا به عبارتي ديگر در رستوران هاي دريايي را تخته كه يك منبع غني از شكوفه هاي سمي است مانند گياهان فتوسنتزparvum P . كند .
اما از سويي ديگر بسياري از رفتار هاي جانوري را نيز دارا است. اين موجود شكارش را قورت مي دهد . آهسته به طرف سايرميكرو ارگانيسم ها مي رود و آنها را مي بلعد. اما اين روش تنها در مورد شكارهاي غير متحرك خوب جواب مي دهد.
در ضمن جلبك هاي تك سلولي دست و پا يا قطعات دهاني لازم براي گرفتن و نگه داشتن با وجود اين محدوديت ها همان Parvum P .وعده غذاي بعدي شان را ندارند.
رو ش ديگر روش ترشح ماده شيميايي بيهوش كننده است.
اسكوگارد و هانسن دريافته اند كه هر چه غلظت ترشحات سمي بيشتر باشد ميكرو ارگانيسم هاي متحرك بيشتري از حركت باز مي مانند . سم علاوه بر فراهم ساختن غذا رقيبا و شكارچيان را نيز درمانده مي كند. در واقع عملكرد چند جانبه سم به انفجار
مخرب و دوره اي جمعيت جلبك ها منجر مي شود .
جلبک‌هاي دريايي از جمله موجودات مهم دريايي هستند که به‌صورت مستقيم و غيرمستقيم در تغذية انسان و توليد مواد شيميايي مختلف به کار مي‌روند. اين کاربرد باعث شده است که هم‌اکنون بخش عمده‌اي از درآمد حاصل از بيوتکنولوژي دريايي، به اين موجودات اختصاصي يابد. در مطلب زير جنبه‌هاي اقتصادي جلبک‌هاي دريايي مورد بررسي قرار گرفته است:
جلبك‌ها از جمله موجودات دريايي هستند كه در زمينه‌هاي مختلفي از جمله تغذية انسان، توليد مواد آرايشي، افزودني‌هاي غذاي دام، كود و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مصرف جلبك‌ها به‌عنوان غذا در ژاپن به قرن چهارم و در چين به قرن ششم ميلادي برمي‌گردد. امروزه اين دو كشور همراه با كشور كره، بزرگترين مصرف‌كنندگان جلبك به‌صورت غذا هستند. ارزش كل توليد اين فرآورده‌ها، در حدود 5/5 تا 6 ميليارد دلار در سال تخمين زده شده است. از اين رقم، توليد فرآورده‌هاي غذايي براي مصارف انساني، 5 ميليارد دلار را به خود اختصاص مي‌دهد. ساير مواد استحصالي از اين جلبك‌ها (کلوئيدهاي محلول در آب، Hydrocolloid) و مصارف متفرقه مانند كودها و افزودني‌هاي غذايي، بقية بازار را تشكيل مي‌دهند (1-5/0 ميليارد دلار).
بيوپليمرها و هيدروکلوئيدهاي استحصالي از جلبک‌هاي دريايي بيوپليمرها و هيدروکلوئيدهايي كه از جلبك‌هاي دريايي استحصال مي‌شوند، به سه گروه "آلژينات‌ها"، "آگارها" و "كاراجينن‌ها" تقسيم مي‌شوند. اين مواد عمدتاً به‌عنوان مواد ژلي‌كننده و قوام‌دهنده مورد استفاده قرار مي‌گيرند. آلژينات‌ها منحصراً از جلبك‌هاي قهوه‌اي و آگارها و كاراجينن‌ها منحصراً از جلبك‌هاي قرمز استحصال مي‌شوند.
سالانه تقريباً يك ميليون تن از جلبك‌هاي برداشت‌شده، صرف تهية سه مادة فوق مي‌شود. توليد كل هيدروكلوئيدها حدود 55000 تن، با ارزش 585 ميليون دلار آمريكاا است. به‌دليل اينکه كشت جلبك‌هاي قهوه‌اي به قدري پرهزينه است كه كشت مصنوعي آن از لحاظ اقتصادي مقرون به‌صرفه نيست، توليد آلژينات‌ها (213 ميليون دلار) از طريق استخراج از جلبك‌هاي قهوه‌اي صورت مي‌گيرد كه تقريباً کل آن از دريا به‌دست مي‌آيد. توليد كاراجينن‌ها به ارزش240 ميليون دلار، به‌طور عمده به جلبك‌هاي وحشي به‌ويژه Irish Moss وابسته است. Irish Moss جلبك كوچكي است كه در آب‌هاي سرد رشد مي‌كند و منبعي محدود براي توليد کاراجينن محسوب مي‌شود. از اوايل دهة 1970، صنعت توليد کاراجينن، با كشف جلبك‌هاي حاوي آن كه در آب‌هاي گرم قابل پرورش هستند، گسترش يافت. امروزه بيشتر كاراجينن توليدي از طريق كشت مصنوعي جلبك‌ها به‌دست مي‌آيد. اگرچه هنوز تقاضاي زيادي براي Irish Moss و برخي از گونه‌هاي وحشي موجود در آمريكااي جنوبي وجود دارد. در ذيل برخي از آمارهاي مربوط به توليد فرآورده‌هاي حاصل از جلبك‌ها آورده شده است.
جدول 1- ارزش بازار بين‌المللي فرآورده‌هاي حاصل از جلبك‌هاي دريايي در سال 2003
فرآورده ارزش كل (ميليون دلار)
آگار 132
كاراجينن 240
آلژينات 213
کل 585
1- آگار بازار جهاني انواع آگار در سال 2003، 132 ميليون دلار بوده است. توليدكنندگان عمدة آگار عبارتند از: اسپانيا، پرتغال، مراكش، شيلي، ژاپن، كره، اندونزي، مكزيك، نيوزلند، فرانسه و آرژانتين. در جداول زير برخي از اطلاعات مربوط به توليد آگار در جهان ارايه شده است.
جدول 2- مقادير برداشت آگاروفيت (جلبك‌هايي که از آنها آگار استحصال مي‌شود) بر حسب تن مادة خشك در سال 2001
نوع جلبک Gracilaria Gelidium Pterocladia
مکان
اروپا 200 6600 50
آفريقا 300 7200 ---
آمريكا 25000 500 ---
آسيا- پاسيفيک 11500 4300 ---
جمع 37000 18600 50
كل 55650
جدول 3- فرآوري‌كننده‌هاي عمدة آگار در سال 2001
ميزان توليد وزن (تن) درصد
مکان
اروپا 780 10
آفريقا 1050 14
آمريكا 3000 39
آسياـپاسيفيك 2800 37
كل 7630 100
جدول 4- بازار آگار در سال 2001 بر حسب نوع مصرف
مقدار مقدار مصرف (تن) درصد
نوع استفاده
غذايي 6930 91
باكتريولوژي 700 9
كل 7630 100
جدول 5- بازار آگار بر اساس درجة خلوص و منبع استخراج (سال 2001)
Grade ـ نوع جلبك مقدار وزن (تن) درصد
Powder/Gracilaria 4100 54
Powder/Gelidium 2305 30
Square/Gracilaria 250 3
Strips/Gracilaria 275 4
Bacto/Gelidium
700 9
كل 7630 100
2- آلژينات بازار انواع آلژينات در سال 2001، معادل 195 ميليون دلار بود که در سال 2003 به 213 ميليون دلار رسيد. در جداول زير برخي از اطلاعات مربوط به توليد اين ماده آورده شده است:
جدول 6- منابع آلژينوفيت (جلبک‌هايي که از آنها آلژينات استحصال مي‌شود) در سال 2001
ميزان توليد منبع وزن خشك (ميزان توليد بر حسب تن) درصد
مکان
اروپا Ascophyllum 20000 16
Laminaria 30500 24
آمريكا Lessonia 20500 16
Macrocystis 35000 28
آسياـپاسيفيك Durvillaea 4500 5/3
Laminaria 13000 10
آفريقا Ecklonia 3000 5/2
كل 126500 100
جدول 7- توليدكنندگان عمدة آلژينات (در سال 2001)
ميزان توليد فرآوري كلسيم & اسيد PGA* كل درصد
نام
اروپا 16000 --- 16000 44
آفريقا --- --- --- ---
آمريكا 3000 1500 4500 13
آسياـپاسيفيك 14000 1600 15600 43
كل 33000 3100 36100 100
*- Peptone Glucose Agar
جدول 8- بازار آلژينات بر اساس نوع کاربرد (در سال 2001)
نوع كاربرد تن درصد
غذايي و دارويي 10000 33
کاربردهاي خاص 20000 67
كل 30000 100
3- کاراجينن بازار اين ماده در سال 2003 معادل 240 ميليون دلار بوده است. برخي اطلاعات مربوط به توليد اين ماده در جداول زير آورده شده است.
جدول 9- منابع کارجينوفيت جهان در سال 2001 بر حسب کشورهاي عمدة توليدکننده
ميزان توليد مکان وزن خشک ميزان توليد بر حسب (تن) درصد
منبع
Chondrus کاناد ا 2000
فرانسه، اسپانيا و پرتغال 1400
جمهوري کره 500
جمع 3900 3/2
Eucheuma & kappaphycus اندونزي 25000
فيليپين 115000
تانزاني 8000
ديگر کشوره 1000
جمع 149000 5/88
Gigartina شيلي 14000
مراکش، مکزيک و پرو 1500
جمع 15500 2/9
کل 168400 100
جدول 10- ميزان توليد کاراجينن در سال 2001 بر حسب نوع مصرف
نوع کاربرد ميزان توليد (تن) درصد
فراورده‌هاي لبني 11000 33
گوشت و ماکيان 5000 15
ژل‌هاي آبي 5000 15
PES food grade 8000 25
خميردندان 2000 6
مصارف ديگر 2000 6
کل 33000 100
جدول 11- فرآوري‌کننده‌هاي کارجينن در سال 2001 )ظرفيت برحسب تن(
فرآورده Alchol process Gel Process *PES کل درصد **ATC (آرد جلبک دريايي)
مکان
اروپا 8100 5000 500 13600 32
آمريک 4700 3350 1100 9150 21
آسيا-پاسيفيک 2000 8280 9900 20180 47 16000
کل 14800 16630 11500 42930 100 16000
*- Provasoli's Enriched Seawater medium (يک نوع محيط کشت) **- Alkali Treated Cottonii نکته جلبک‌هاي دريايي از جمله گياهان آبزي به‌شمار مي‌روند که در سواحل صخره‌اي جنوب کشور به‌خصوص سواحل استان سيستان و بلوچستان به‌وفور يافت مي‌شوند. اگرچه سابقة مطالعات پايه در زمينه شناسايي جلبک‌هاي دريايي در سواحل جنوبي کشور به سال 1845 ميلادي برمي‌گردد و در حال حاضر نيز به‌صورت پراکنده در برخي از مراکز تحقيقاتي مانند مرکز تحقيقات بيوتکنولوژي خليج فارس، در زمينة فرآورده‌هاي حاصل از جلبک‌هاي دريايي کار تحقيقاتي صورت مي‌گيرد، ولي تاکنون در اين فعاليت‌ها، کمتر به جنبه‌هاي تجاري و کسب ثروت توجه شده است. گفتني است که طبق نتايج تعدادي از تحقيقات انجام گرفته، کيفيت برخي از مواد استحصال شده از جلبک‌هاي سواحل جنوبي ايران حتي از فرآورده‌هاي توليد شده در شرکت‌هاي صاحب‌نامي مانند سيگما (Sigma) نيز بهتر بوده است.
مآخذ: 1) غرقي، ا.، س. رضواني، گ. کلاهي. 1380. بررسي و مقايسه بيوپليمر استخراج شده از جلبک‌هاي قرمز گونه گراسيلاريا. مجموعه مقالات دومين همايش ملي بيوتکنولوژي جمهوري اسلامي ايران. ص875-869.
كودهاي بيولوژيكي (ميكروارگانيسم هاي تامين كننده عناصر غذايي)
كودهاي بيولوژيكي، موجودات زنده اي هستند كه حاوي گونه هاي خاصي از باكتري ها و قارچ ها و جلبك ها مي باشند. اين موجودات داراي خصوصيات زير مي باشند:
§ ازت هوا را تثبيت مي كنند و در اختيار گياهان قرار مي دهند و با اين كار نياز به كودهاي شيميايي را كاهش مي دهند.
§ فسفر غيرآلي و عناصر كم مصرف موجود در خاك را به صورت محلول و قابل جذب براي گياهان در مي آورند.
§ عناصر غذايي موجود در خاك را جذب نموده و در پيكر خود ذخيره مي نمايند.
§ جذب فسفر و روي به وسيله گياه را تسريع مي كنند.
§ در مقابل پاتوژن هاي خاك (عوامل ميكروبي بيماريزا) موانع فيزيكي ايجاد مي كنند.
§ رشد گياهان را تحريك مي كنند.
§ بقاياي گياهي را تجزيه مي نمايند.
جلبك هاي ـ آبي سبز
جلبك هاي سبز ـ آبي مي توانند 25 تا 30 كيلوگرم ازت در هكتار در سال تثبيت كنند. يك محصول برنج به حدود 10 كيلوگرم پودرجلبك نياز دارد. اگر از اين ماده 3 تا 4 سال به طور متوالي استفاده شود، در سال هاي بعدي ديگر نيازي به اضافه كردن آنها وجود نخواهد داشت. جلبك هاي سبز ـ آبي در يك مزرعه اعمال زير را انجام مي دهند:
§ در حدود 30 ـ 25 كيلوگرم ازت در هكتار در سال توليد مي كنند (معادل 55 تا 65 كيلوگرم اوره) كه مي تواند 10 تا 12 درصد محصول را افزايش دهد.
§ نسبت به قيمت سود مناسبي را عايد مي كند و آلوده كننده محيط زيست نمي باشد.
§ اكسيژن بيشتري را براي ريشه گياه برنج فراهم مي كند.
§ براي گياه بعدي در تناوب مفيد است.
روش توليد جلبك
1. سيني هايي از جنس ورق آهن گالوانيزه به ابعاد 2 متر * 1 متر × 20 سانتي متر تهيه كنيد. اگر مقدار جلبك بيشتري موردنياز باشد مي توان ابعاد سيني ها را افزايش داد.
2. مقدار 8 تا 10 كيلوگرم خاك را حدود 200 گرم سوپر فسفات مخلوط كرده و در كف سيني پخش كنيد.
3. تا عمق 5 تا 10 سانتي متر آب داخل سيني بريزيد. اين مقدار متناسب با شدت تبخير مي تواند تغيير كند. اسيديته خاك بايد خنثي باشد. اگر خاك اسيدي بود مقداري آهك به آن اضافه كنيد.
