اهمیت و کاربرد جلبک ها در زندگی بشر

[Mohammad Aref 120452]

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 بسیاری می رسانند. بررسي تکنولوژي و جنبه‌هاي اقتصادي توليد جلبک‌ها نشان مي‌دهد که از آن‌ها در جنبه‌هاي مختلف توليد مواد مي‌توان استفاده کرد . از جمله کاربرد جلبک‌ها درصنايع غذايي، تغذيه، توليد دارو، رنگ دانه، مواد شيميايي و سوخت مي‌باشد (Sano T et al, 1988) .

 

1- اهمیت جلبک ها به عنوان تولید کننده در اکوسیستم های آبی

جلبكها موجودات فتواتوتروف هستند و توليد كنندگان اصلی مواد آلي در محيطهاي آبي مي باشند. در اكوسيستمهاي آبي جلبكها و فيتو پلانكتونها بخش مهمي از زنجيره غذايي موجودات آبزي و ماهيها را تشكيل مي دهند و لذا بخش عمده اي ا زتوليدات آبزيان مستقيماً‌ وابسته به وجود آنها است همچنین جلبکها به واسطه عمل فتوسنتز و متصاعد نمودن اكسيژن، محيط اطراف خود را اكسيژنه نموده و براي حيات آبزيان مساعد مي نمايند جلبک هایی نظیر Chlorella نیز به هوادهی آب در گرفتن دی اکسید کربن کمک کرده که در نتیجه سبب ذخیره سازی اکسیژن و انجام پروسه فتوسنتز می گردد و این پدیده برای ماهیان بسیار با ارزش و سودمند خواهد بود ( Tanaka K et al,1997)

 

2- اهمیت جلبک ها به عنوان غذای انسان

در بخشهای مختلف دنیا بيش از صد گونه از جلبكها و عمدتاً‌ جلبكهاي قهوه اي و قرمز و تعدادي از جلبكهاي سبز مورد استفاده غذايي قرار مي گيرند. جلبکها به علت سرشار بودن از مواد معدنی،‌ويتامينها،‌هيدراتهاي کربن، و پروتئین ها كه د ردرون سلولها و يا در ديواره سلولها وجود دارند،‌مورد استفاده غذايي انسانها قرار مي گیرند. در ذیل به برخی از آنها كه مورد استفاده غذايي دارند به طور اختصار اشاره مي شود:

الف) از جلبكهاي قهوه اي بيشتر: Laminaria, Pelvetia, Sargassun, DAURVILLEA, Alaria. بر طبق گفته پرسكات جلبكهاي قهوه اي از نظر ارزش غذايي حاوي 15/6 درصد پروتئين (شامل 15 نوع اسيد آمينه )،‌56/1 درصد چربي و 04/57 درصد هيدرات كربن مي باشند. همچنين آنها داراي انواع مواد معدني همراه با كاروتن،‌ ويتامين و فلاوين مي باشند.

ب)از جلبكهاي قرمز: Palmaria , Rhodymenia, Chonfrus, Gigartina, Porphyra

(پ) بين جلبكهاي سبز (كلروفيسه): Codium, Chlorella, Monostroma, Ulva.

(ت) بين جلبكهاي سبز متمايل به آبي گونه Nostoc commune به نام «Yuyucho» در چين جاوا و بعضي كشورهاي ديگر مورد استفاده غذايي قرار مي گيرد.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 و در تمام آزمایشگاه های میکروب به عنوان ماده زمینه بکار می رود. از دیگر استفاده 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 شاخه جلبک های قرمز (Rhodophycea) تعلق دارند. از این شاخه می توان به جنس های زیر 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 میلیون دلار 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)

كاراژنين يك كمپلكس هيدرات كربن و اسيد سولفوريك است كه در ديواره سلولي جلبك قرمز از قبیلEucheuma, Ahnfeltia, Gigartina وعمدتا در Chondrus crispus يافت مي شود.

اين ماده در تهيه خمير دندان،‌مواد آرايشي،‌رنگها،‌ در پروسه نهايي منسوجات چرم نما،‌ منسوجات ،‌درصنايع تخمير و دارويي كاربرد دارد. پزشكان از كاراژنين به عنوان داروي انعقاد خون استفاده مي نمايند. همچنين در تصفيه چغندرقند ،‌مشروبات الكلي و نوشابه هاي غير الكلي مورد استفاده قرار مي گيرد. گاهي جلبك Gigartina به جاي كندرو س كريسپوس جهت استحصال كاراژنين مصرف مي شود. همچنین این ماده به عنوان عصاره و شیره لعاب دار یا چسب 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 پایدار کننده 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 و پوست 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 240 میلیوندلار رابه همراه دارد. از کشور های مطرح در زمینه تولید آگار می توان به ژاین ، پرتغال، اسپانیا، فرانسه، آفریقای جنوبی، اندونزی، شیلی، هند اشاره کرد.

 

5- کاربرد جلبک ها در تهیه آلژینات ها

مشتقات آلژينات و همچنين اسيد آلژينينك از ديواره سلولي برخي از جلبكهاي قهوه اي استخراج مي شود. جلبكهاي قهوه¬اي مختلفي در بخشهاي مختلف دنيا برای اين كار مورد استفاده قرار مي گيرند كه مهمترين جنسهاي آنها عبارتند از : Eclonia, Lossonia, Fucus, Cystoseria, Eisenia, Laminaria, Macrocystis, Durvillea, Ascophyllumو...

آلژين هيدرات كربني است با فرمول (C6H8O6)n كه از ديواره سلولي منشا مي گيرد. اسيد آلژنيك در غشاي مشترك و ديواره هاي اوليه برخي ازاعضاي جلبكهاي قهوه اي (Phaeophyceae) وجود دارد. آلژينات ها در صنايع لاستيك سازي،‌ رنگ سازي،‌و همچنين در تهيه پارچه و لباسهاي ضد آتش و ظروف پلاستيكي كاربرد دارند. مشتقات اسيد آلژنيك همچنين در تهيه سوپ،‌خامه و سس و ديگر مواد غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند. .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 دیگر جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردارند. وابستگی انسان به ماهی و سایر جانوران 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 ها دارند (Sano T et al,1987&1988 ).

الف) در ايالات متحده آمريكا و ژاپن و در بسياري از نواحي ديگر جلبكهايي نظير: Fucus, Ascophyllum, Sargassum, Laminaria به عنوان غذاي حيوانات مصرف مي شوند.

ب) مرغهايي كه به غذايشان آسكوفيلوم و فوكوس افزوده مي شود تخم مرغهايي را توليد مي كنند كه غني از يد مي باشند.

پ) در مواقعي كه جلبكهاي دريايي به غذاي دامها افزوده مي شوند آنها شيرهاي پرچربي توليد مي نمايند؛

ج) غذاهاي تجاري و وارداتي كه خاص دامها و به خصوص گوسفند ساخته مي شوند غالباً‌حاوي لاميناريا،‌آسكوفيلوم و فوكوس مي باشند؛

ح) كلپ عظيم الجثه قهوه اي (Macrocystis) در غذاي دامهاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد. به علت اين كه غني از ويتامين A و E مي باشد(هرمزدیار، کیانمهر.1381)

 

استفاده از ریزجلبک ها در آبزی پروری

میکرو الگ ها را در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمده نرمتنان و سخت پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتونهای پرورشی مورد استفاده 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 مثل Nitzschia.وNavicula استفاده می‌شود. Barsanti.L, 2006))

 

کاربرد جلبک ها در تغذیه سخت پوستان

در پرورش میگو از دیاتومه های Chaetoceros spp , Skeletonema spp استفاده می شود. در پرورش روتیفر نیز از گونه های Isochrysis sp, P.lutheri,T.suecia , Nannochloropsis spp استفاده می شود.گونه های دیگری که ارزش غذایی برای تغذیه لارو سخت پوستان دارند شامل :C.calcitrans, Cmuelleri, P.lutheri T. suecica, S.costatum, Thalassiosira pseudonama

 

7- اهمیت جلبک به عنوان منبع املاح

به علت غنی بودن جلبكها از املاح و عناصري نظي: يد،‌ پتاس و غيره به صورتهاي مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرند.

الف) در صنايع صابون سازي و شيشه سازي كلپ هاي دريايي به عنوان منبع سود (Soda) مورد استفاده زيادي دارند؛

ب) همچنين از كلپ ها پتاسيم ويد استخراج مي شود. دراين ميان اعضاي راسته Laminariales از جلبكهاي قهوه اي بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند؛

پ) از برخي از جلبكهاي قرمز نظير Rhodymenia, Polysiphonia كه ممكن است 3تا 6 درصد وزن آنها را پتاسيم و يد تشكيل دهد استخراج مي شود؛

ت) در مراحل پيچيده تر مي توان آمونياك و ذغال از كلپ ها تهيه نمود؛

ث) بسياري از جلبكهاي دريايي از لحاظ اهن، مس،‌منگنز،‌بر و غيره غني مي باشند(هرمزدیار، کیانمهر.1381)

 

8- اهمیت جلبک به عنوان کود بیولوژیک

جلبكهاي دريايي به علت داشتن فسفر ،‌پتاسيم،‌ و برخي از عناصر كم مقدار در بسياري از مناطق ساحلي به عنوان كود بيولوژيكي مورد استفاده قرار مي گيرند . آنها را مي توان با ديگر مواد آلي مخلوط نمود يا آنها را به تنهايي و پس از پوسيده شدن و كمپوست مورد استفاده قرار داد.

الف) جنسهايي نظير Chara, Lithothamnion, Lithophyllum در مزارعي كه با فقدان كلسيم روبه رو هستند به كار مي روند؛

ب) فوكوس (جلبكهاي قهوه اي ) در مزارع ايرلند به عنوان يك كود مورد استفاده قرار مي گيرد؛

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 ترکیبات دارویی خاص ، دارای کاربرد های وسیعی خواه به صورت مصرف مستقیم دارویی و خواه به صورت مصرف ترکیبات آنها در طی پروسه های داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص دارویی که برای جلبک ها عنوان کرده اند بسیار می باشد از جمله به عنوان مسهل در یبوست های دستگاه گوارش، به عنوان التیام دهنده زخم های دستگاه گوارش و به عنوان داروهای ضد انگلی دستگاه گوارش و همچنین در کاهش فشار خون، کاهش چربی خون، کاهش وزن زیاد و نیز جلوگیری از بیماری های تصلب شرائین از جلبک ها استفاده می شود.

از کاربرد های جدید و مدرن این گیاهان در بیماری توموری است که ترکیبات ضد سرطانی از این گیاهان استخراج شده و برای مقابله با بیماری های توموری از آن ها استفاده می شود. حتی در برخی از منابع به قدرت مقابله این گیاهان در مقابل ویروس HIV نیز اشاره شده است ( Tanaka K et al,1997) . همچنین مقابله 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 انواع بیماری های گواتر کاربرد دارد. برخی از جلبک ها منبع آنتی بیوتیک ها محسوب می شوند و مانع از رشد دیگر باکتری ها می گردد، به عنوان مثال می توان از آنتی بیوتیک Chlorellin نام برد که در جلبک Chlorella یافت می شود ( (Tanaka K et al,1986مواد آنتي بيوتيكي كه بر ضد باكتريهاي گرم مثبت و منفي مفيد واقع مي باشند به وسيله گونه Ascophyllum nodosum گزارش شده است. همچنين گونه هاي Laminaria digitata , Rhodomela larix و برخي از گونه هاي Polysiphonia , Pelvetia اثرات مشابهي دارند. از نوعي دياتوم به نام Nitzschia palea يك آنتي بيوتيك موثر عليه باكتريها توليد شده است. گفته مي شود اين آنتي بيوتيك نسبت به باكتري Escherichia coli بسيار موثر مي باشد.

 

10- کاربرد جلبک ها در تصفیه فاضلاب

فاضلاب ها میکروارگانیزمهای فاسد و پوسیده را در خود پناه داده و پرورش می دهد. استفاده از جلبک های سبز و کوچک اندام نظیر: Euglena ، Chlamydomonas ، Chlorellaدر مسیر کانال خروجی مخازن بزرگ و کم عمق فاضلابی (اکسیداسیون فاضلابی) سریع ترین و کم هزینه ترین روشی است که به طور موثر می تواند مواد فاسد و خطرناک را به کود های با ارزش و بدون بو تبدیل کند (همانند کاتالیزور عمل می کند ). (هرمزدیار، کیانمهر.1381)

رشد این جلبک ها به عنوان گیاه تصفیه کننده در کانال های فاضلاب ها نیزحائز اهمیت است. این جلبک ها برای انجام فعالیت های متابولیسم خود نیترات ها و فسفات ها را مصرف کرده و با انجام پروسه فتوسنتز، اکسیژن آزاد می کنند و اکسیژن آزاد شده به باکتری های هوازی کمک می کند تا در تجزیه مواد خام فاضلاب ها فعال باشند

فاضلاب هايي كه عمدتا از ضايعات صنعتي و شهر نشيني ايجاد شده باشند داراي بسياري از تركيات آلي و معدني هستند كه در آنها حل شده وبه حالت معلق در آمده است. تصفيه چنين فاضلاب هايي غالبا يك امر اكسيژناسيون تلقي مي شود. لذا پديده اكسيژنه نمودن به وسيله جلبكها بسيار متداول است برخي از جلبكها نظير

Scenedesmus, Euglena, Chlorella, Chlamydomonas و... در اين پديده بسيار موثر واقع مي شوند . اكسيژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده هاي كوچك نظير استخرها ضرورت دارد تا بوي بد از آنها بر طرف گردد. به اين ترتيب جلبكها نقش مهمي را در تصفيه فاضلابها به عهده دارند كه گاه به صورت طبيعي اين پديده انجام مي شود.

پروسه فتوسنتز توسط جلبک ها سبب وفور اکسیژن می شود و اکسیژن تولید شده به مصرف میکروارگانیزم ها می رسد که میکروارگانیزم ها مسئولیت تجزیه نمودن بقایای 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 می کند که بدانیم جلبک ها از بسیاری جنبه های فیزیولوژیکی مشابه گیاهان آلی هستند، اما عواملی نطیر تنوع، شکل، جنبش و تحرک، چرخه زندگی و ...... سبب شده است که مسائل فیزیولوژیک جلبک ها دقیقاً مشابه با سایر گروه های گیاهی نباشند.

 

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 توان به استرولها ، رنگدانها، مینرالها و ترکیبات دیگر اشاره کرد. به طور مثال از جلبک Duniella spبرای جداسازی کارتنوئیدها استفاده شده است

دياتوميت (Diatomite)

دياتوميت در حقيقت به مواد تشكيل دهنده از دياتوم ها اطلاق مي شود. اهميت اقتصادي دياتوم ها و دياتوميت به وسيله پرسكات (1969) به تفسير توضيح داده شده است. برخی از این کاربردها به شرح زیر است .

الف) دياتوم هاي غذاي اصلي بسياري از آبزيان از جمله ماهيها و نهنگ ها ار تشكيل مي دهند؛

ب) روغن جگر ماهي در اصل از سلولهاي دياتوم تامين مي شود و در نتيجه گذر از زنجيره غذايي به دست انسان رسيده و مورداستفاده قرار مي گيرد.

پ) خاك دياتومه در بسياري از موارد كاربرد دارد،‌ در فيلتر هيا صنعتي،‌در صنايع تخمير و تصفيه قند به صورت فيلتر ،‌در توليد آنتي بيوتيكهاي ،‌در توليد آجرهاي سبك وزن براي نگاهداري دماي ثابت كارگاهها ،‌براي توليد پودرهاي پوليش قابل استفاده براي اتومبيل ،‌براي توليد صنعتي پارچ و ليوان چيني،‌ و براي توليد پودرهاي تميز كننده و بهداشتي؛

ج) به علت وجود حدود11 درصد روغن در مقياس حجم در سلولهاي دياتوم برخي از محققان عقيده دارند كه منابع اصلي روغن در دنيا متعلق به دياتوم ها مي باشد. دياتومها به علت اين كه توليد كنندگان روغن هستند غذاي بسياري از موجودات توليد كننده روغن را تامين مي نمايند. Barsanti.L, 2006))

 

براي پژوهش هاي بيولوژيكي

برخي از جلبكها ،‌مانند كلرلا، ‌سندسموس (Scenedesmus) و آناسيس تيس (Anacystis) در بسياري از تحقيقات فيزيولوژيكي ،‌به خصوص در پژوهشهاي مربوط به فتوسنتز كاربرد وسيعي در تمام كشورها دارند. (هرمزدیار، کیانمهر.1381)

 

فهرست منابع

1. کیانمهر، هرمزدیار - 1381 - مبانی جلبک شناسی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

2.Barsanti, L.,& Gualtieri, P,.2006. Algae : anatomy, biochemistry, and biotechnology. Taylor & Francis Group 3.Noda K, Ohno N, Tanaka K,. A water-soluble antitumor glycoprotein from Chlorella vulgaris. Planta Med. 1996; 62:423-426.

4.Sano T, Kumanoto Y, Kamiya N, et al. Effect of lipophilic extract of Chlorella vulgaris on alimentary hyperlipidemia in cholesterol-fed rats. Artery. 1988; 15:217-224.

.5.Sano T, Tanaka Y. Effect of dried, powdered Chlorella vulgaris on experimental atherosclerosis and alimentary hypercholesterolemia in cholesterol-fed rabbits. Artery. 1987; 76-84.

6.Tanaka K, Koga T, Konishi F,. Augmentation of host defense by unicellular green alga, Chlorella vulgaris, to Escherichia coli infection. Infect Immun. 1986; 53:267-271.

7.Tanaka K, Yamada A, Noda K, et al. Oral administration of a unicellular green algae, Chlorella vulgaris, prevents stress-induced ulcer. Planta Med. 1997; 63:465-466.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

.8.

 

منبع: وبلاگ شیلات