ریـز جلبـک‌هـا، زمین، موجودات و تـــجــــارت(قسمت دوم)
دکتر علی چوپانی، دکترای تخصصی زیست‌شناسی سلولی و مولکولی گرایش بیوشیمی:
اشـاره:
در قسمت پیشین این نشریه اشاره نمودیم که جلبک‌های میکروسکوپـی یا ریـز جلبک‌هـا (Microalgae)، از قـدیـمـی‌تـرین سـاکنـان اقیـانوس‌هـا و آب‌هـای شیـریـن می‌باشند. سپس به نقش ریـزجلبک‌ها در محیط زیست پرداختیم و گفتیم در دو دهه گذشته، تحقیقات در مورد ریز جلبک‌ها، با افـزایش کاربردهای ناشی از کاهش ذخایـر سوخت‌های فسیلـی، افزایـش متعـاقب قیمت نفت و نگرانـی‌های گرمایـش جهانـی، مسیـر جـدیـدی را آغـاز کردند. در ادامه به باقی مبحث نقش ریز جلبک‌ها در محیط‌زیست و همچنین ریز جلبک‌ها و نقش آنها در زندگی موجودات می پردازیم.
استراتژی انرژی نوین جهان مبتنی بر جایگزین‌های مقرون‌به‌صرفه و سبز است و کشت ریز جلبک‌ها توانایی برآوردن این معیارها را دارد. آنها به عنـوان یک جایگزین امیـدوار کننده و پـایدار برای تصفیه فاضلاب در طول تولید محصولات با ارزش شناخته‌شده‌اند. طول عمر کوتاه، سرعت رشد بالا و بهره‌وری بالای در جذب دی‌اکسید کربن، یکی از فن‌های قابل استفاده در منابع تجدید پذیر برای تولید زیست‌توده با استفاده از مواد مغذی در فاضلاب است. امروزه یکی از کلیـدی‌ترین مسائل در حفظ محیط‌زیست، یافتن راه‌هایی برای حذف انواع مختلف آلاینده‌ها از محیط می‌باشد.
در میان این آلاینده‌ها می‌توان به جیوه، فلزات سنگین، آلاینده‌های نفتی و یون‌های نیترات و فسفات اشاره نمود که از طریق فاضلاب‌های شهـری و صنعتی و زه‌آب‌های کشاورزی وارد منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌شوند و سبب برهم خوردن تعادل چرخه‌های مواد در اکوسیستم‌های آبی شده و اثرات نامطلوبی بر اکوسیستم دارد. ریز جلبک‌ها دارای پتانسیل بالایی برای تصفیه پساب‌ها هستند از سوی دیگر، حذف عناصر مغـذی موجود در پساب‌ها مـانند نیترات و فسفات توسط ریز جلبک‌ها، می‌تواند به علت وجود مزایایی چون تولید زیست‌توده ارزشمند، عدم تولید آلودگی، باز چرخ مواد مغذی، فناوری ساده، کارایی بالا و هزینه پایین بسیار مورد توجه قرار گیرد.
در حال حاضر، فناوری و هزینه، عوامل اصلی محدودکننده کاربرد در مقیاس صنعتی هستند که برای به حداقل رساندن هزینه تولید به یک فرایند پایین‌دستی ایده آل نیاز دارد. استفاده هم‌زمان از ریز جلبک‌ها برای تصفیه فاضلاب و آلودگی هوا و تولید سوخت زیستی این چالش‌ها را عملی و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه کرده است. یکی دیگر از مشکلات زمین استفاده بیش از حد کود شیمیایی است و باعث شده است که کیفیت خـاک‌ها و آب و مـواد غذایـی بـه دست آمـده بسیـار پائین باشـد و باعث بـروز بیمـاری‌های زیادی شود.
این‌گونه‌های حیات به دلیل دارا بودن مقادیر زیادی از مواد مغذی مانند فسفر، پتاسیم، منیزیوم، آهن و روی، اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها و تنظیم‌کننده‌های رشد همانند اکسین، سیتوکینین و جیبرلین از سال‌های قبل مورد توجه محققان و تولیدکنندگان کودهای کشاورزی قرار گرفتند.
همچنیـن استفـاده از کودهـای ساختـه شده بـا جلبک‌هـا می‌توانـد نقـش زیـادی در بهبـود خصوصیات فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی بستر کشت داشته و نتایجی مثل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، افزایش توانایی حفظ آب و کنترل بهتر pH را به همراه داشته باشد. امروزه کودهای متنوعی که حاوی عصاره جلبک دریایی هستند در بازار یافت می‌شوند که استفاده از آنهـا علاوه بـر تولیـد محصـول ارگانیـک، بـه کاهـش مصـرف کودهـا و سمـوم شیمیـایی نیـز کمک می‌کند.
پروکاریوت‌ها، سیانو‌باکتری‌ها و یا جلبک سبز-آبی هنوز هم سطوح زمین و آب را پوشانده‌اند و به‌عنوان بخشی از مکانیسم‌های حیات برای تنظیم زیست‌کره سیاره زمین عمل می‌کنند. کشف دوباره و علاقه ما در زمینه این فرم اصلی حیات تصادفی نیست. این نشان‌دهنده نیاز ما به بازگشت به ریشه‌های زندگی در جهت فهم و التیام سیاره‌مان است. درک این نکته ضروری است که میلیاردها سال زمان برای ساخت و حفظ فضای اتمسفر توسط جلبک صرف شده ولی بشریت در طول یک‌صد سال غلظت دی‌اکسید کربن را به بیش از %25 رسانده است.
ریز جلبک‌ها و نقش آنها در زندگی موجودات
بشر از زمان‌های قدیم، ترکیبات فعال زیستی را از هر منبع ممکن، در روی زمین کشف و بهره‌برداری نموده است. بیش از %70 سطح سیاره زمین را آب فراگرفته است و محیط‌زیست دریایی بیش از %80 منابع گیاهی و حیوانی بر روی زمین را تشکیل می‌دهند. ریز جلبک‌ها منبع غنی از ترکیبات مفید و فعال زیستی می‌باشند. ریـز جلبک‌ها به عنـوان یک منبـع غذایی بـرای ماهیان، دوزیستان، پستانداران و دیگر جانوران از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. وابستگی انسان به ماهی و سایر جانوران آبزی برای تکمیل خوراک خود واقعیتی است که بر کسی پوشیده نیست؛ بنابراین آنها به‌طور غیرمستقیم ارزش بسیار ارزنده‌ای برای انسان‌ها دارند.
این موجودات در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمده نرم‌تنان و سخت‌پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتون‌های پرورشی مورد استفاده در آبزی‌پروری (غذای زنده مثل دافنی، روتیفر و…) بکار می‌برند. برای پرورش دوکفه‌ای‌ها معمولاً از چند گونه ریز جلبک به‌طور ترکیبی استفاده می‌شود تا اینکه تمام نیازهای جانور تأمین گردد.
امروزه مواد غذایی پرورشی با منبع دریایی، حدود نیمی از کل تقاضای جهانی تغذیه برای مصرف انسان را تشکیل می‌دهد. همان‌طور که صنعت آبزی‌پروری به رشد خود ادامه می‌دهد، بازار خوراک آبزیان نیز در حال توسعه است. در حال حاضر، برخی از مواد تشکیل‌دهنده خوراک آبزیان از ماهی‌های ارزان قیمت به‌صورت پودر ماهی و گیاهان تهیه می‌شود. تولید پودر ماهی را به دلیل افزایش فشار بر پایداری اکوسیستم‌های آبی، نمی‌توان افزایش داد. از این رو باید تولید منابعی جایگزین و سازگار با محیط‌زیست برای مواد تشکیل‌دهنده خوراک آبزیان توسعه یابد.
زیست‌توده ریز جلبک‌ها پتانسیل بالقـوه برای استفاده به‌عنوان منبع تغذیـه جایگزین را نشان می‌دهد، زیرا متابولیت‌های سلولی این میکروارگانیسم‌ها حاوی ترکیبی از اسیدهای آمینه ضروری، اسیدهای چرب غیراشباع، ویتامین‌ها و رنگ‌دانه‌ها هستند. در کنار این خواص منحصر به فرد و ترکیبات فعال زیستی، که یک جزء اصلی در تغذیه آبزیان می‌باشد، ریز جلبک‌ها می‌توانند باعث افزایش بقای گونه‌های پرورشی، بهبود رنگ و کیفیت فیله شوند.
