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 ۵/۵ تا ۶ ميليارد دلار در سال تخمين زده شده است. از اين رقم، توليد فرآورده‌هاي غذايي براي مصارف انساني، ۵ 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 (۱-۵/۰ 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 ۵۵۰۰۰ تن، با ارزش ۵۸۵ 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 (۲۱۳ ميليون دلار) از طريق استخراج از جلبك‌هاي قهوه‌اي صورت مي‌گيرد كه تقريباً کل آن از دريا به‌دست مي‌آيد. توليد كاراجينن‌ها به ارزش۲۴۰ 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 ۱۹۷۰، 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 ۱- ارزش بازار بين‌المللي فرآورده‌هاي حاصل از جلبك‌هاي دريايي در سال ۲۰۰۳

فرآورده‌ ارزش كل (ميليون دلار)
آگار ۱۳۲
كاراجينن‌ ۲۴۰
آلژينات‌ ۲۱۳
کل ۵۸۵

۱- آگار‌ بازار جهاني انواع آگار در سال ۲۰۰۳، ۱۳۲ 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 ۲- مقادير برداشت آگاروفيت (جلبك‌هايي که از آنها آگار استحصال مي‌شود) بر حسب تن مادة‌ خشك در سال ۲۰۰۱
نوع جلبک Gracilaria Gelidium Pterocladia
مکان
اروپا ۲۰۰ ۶۶۰۰ ۵۰
آفريقا ۳۰۰ ۷۲۰۰ —
آمريكا ۲۵۰۰۰ ۵۰۰ —
آسيا- پاسيفيک ۱۱۵۰۰ ۴۳۰۰ —
جمع ۳۷۰۰۰ ۱۸۶۰۰ ۵۰
كل ۵۵۶۵۰
جدول ۳- فرآوري‌كننده‌هاي عمدة آگار در سال ۲۰۰۱

ميزان توليد وزن (تن) درصد
مکان
اروپا ۷۸۰ ۱۰
آفريقا ۱۰۵۰ ۱۴
آمريكا ۳۰۰۰ ۳۹
آسياـ‌‌پاسيفيك ۲۸۰۰ ۳۷
كل ۷۶۳۰ ۱۰۰
جدول ۴- بازار آگار در سال ۲۰۰۱ بر حسب نوع مصرف

مقدار مقدار مصرف (تن) درصد
نوع استفاده
غذايي ۶۹۳۰ ۹۱
باكتريولوژي ۷۰۰ ۹
كل ۷۶۳۰ ۱۰۰
جدول ۵- بازار آگار بر اساس درجة خلوص و منبع استخراج (سال ۲۰۰۱)
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 ۷۶۳۰ ۱۰۰

۲- آلژينات بازار انواع آلژينات در سال ۲۰۰۱، معادل ۱۹۵ ميليون دلار بود که در سال ۲۰۰۳ به ۲۱۳ ميليون دلار رسيد. در جداول زير برخي از اطلاعات مربوط به توليد اين ماده آورده شده است:
جدول ۶- منابع آلژينوفيت‌ (جلبک‌هايي که از آنها آلژينات استحصال مي‌شود) در سال ۲۰۰۱

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 ۱۲۶۵۰۰ ۱۰۰
جدول ۷- توليدكنندگان عمدة آلژينات (در سال ۲۰۰۱)

ميزان توليد فرآوري كلسيم & اسيد PGA* كل درصد
نام
اروپا ۱۶۰۰۰ — ۱۶۰۰۰ ۴۴
آفريقا — — — —
آمريكا ۳۰۰۰ ۱۵۰۰ ۴۵۰۰ ۱۳
آسياـ‌پاسيفيك ۱۴۰۰۰ ۱۶۰۰ ۱۵۶۰۰ ۴۳
كل ۳۳۰۰۰ ۳۱۰۰ ۳۶۱۰۰ ۱۰۰
*- Peptone Glucose Agar
جدول ۸- بازار آلژينات بر اساس نوع کاربرد (در سال ۲۰۰۱)

نوع كاربرد تن درصد
غذايي و دارويي ۱۰۰۰۰ ۳۳
کاربردهاي خاص ۲۰۰۰۰ ۶۷
كل ۳۰۰۰۰ ۱۰۰

۳- کاراجينن بازار اين ماده در سال ۲۰۰۳ معادل ۲۴۰ ميليون دلار بوده است. برخي اطلاعات مربوط به توليد اين ماده در جداول زير آورده شده است.
جدول ۹- منابع کارجينوفيت جهان در سال ۲۰۰۱ بر حسب کشورهاي عمدة توليدکننده

ميزان توليد مکان وزن خشک ميزان توليد بر حسب (تن) درصد
منبع
Chondrus کاناد ا ۲۰۰۰
فرانسه، اسپانيا و پرتغال ۱۴۰۰
جمهوري کره ۵۰۰
جمع ۳۹۰۰ ۳/۲
Eucheuma & kappaphycus اندونزي ۲۵۰۰۰
فيليپين ۱۱۵۰۰۰
تانزاني ۸۰۰۰
ديگر کشوره ۱۰۰۰
جمع ۱۴۹۰۰۰ ۵/۸۸
Gigartina شيلي ۱۴۰۰۰
مراکش، مکزيک و پرو ۱۵۰۰
جمع ۱۵۵۰۰ ۲/۹
کل ۱۶۸۴۰۰ ۱۰۰
جدول ۱۰- ميزان توليد کاراجينن در سال ۲۰۰۱ بر حسب نوع مصرف

نوع کاربرد ميزان توليد (تن) درصد
فراورده‌هاي لبني ۱۱۰۰۰ ۳۳
گوشت و ماکيان ۵۰۰۰ ۱۵
ژل‌هاي آبي ۵۰۰۰ ۱۵
PES food grade 8000 25
خميردندان ۲۰۰۰ ۶
مصارف ديگر ۲۰۰۰ ۶
کل ۳۳۰۰۰ ۱۰۰
جدول ۱۱- فرآوري‌کننده‌هاي کارجينن در سال ۲۰۰۱ )ظرفيت برحسب تن(
فرآورده Alchol process Gel Process *PES کل درصد **ATC (آرد جلبک دريايي)
مکان
اروپا ۸۱۰۰ ۵۰۰۰ ۵۰۰ ۱۳۶۰۰ ۳۲
آمريک ۴۷۰۰ ۳۳۵۰ ۱۱۰۰ ۹۱۵۰ ۲۱
آسيا-پاسيفيک ۲۰۰۰ ۸۲۸۰ ۹۹۰۰ ۲۰۱۸۰ ۴۷ ۱۶۰۰۰
کل ۱۴۸۰۰ ۱۶۶۳۰ ۱۱۵۰۰ ۴۲۹۳۰ ۱۰۰ ۱۶۰۰۰

*- 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 ۱۸۴۵ 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: ۱) غرقي، ا.، س. رضواني، گ. کلاهي. ۱۳۸۰٫ بررسي و مقايسه بيوپليمر استخراج شده از جلبک‌هاي قرمز گونه گراسيلاريا. مجموعه مقالات دومين همايش ملي بيوتکنولوژي جمهوري اسلامي ايران. ص۸۷۵-۸۶۹٫

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 ۲۵ تا ۳۰ كيلوگرم ازت در هكتار در سال تثبيت كنند. يك محصول برنج به حدود ۱۰ كيلوگرم پودرجلبك نياز دارد. اگر از اين ماده ۳ تا ۴ 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 ۳۰ ـ ۲۵ كيلوگرم ازت در هكتار در سال توليد مي كنند (معادل ۵۵ تا ۶۵ كيلوگرم اوره) كه مي تواند ۱۰ تا ۱۲ 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
۱٫ سيني هايي از جنس ورق آهن گالوانيزه به ابعاد ۲ متر * ۱ متر × ۲۰ سانتي متر تهيه كنيد. اگر مقدار جلبك بيشتري موردنياز باشد مي توان ابعاد سيني ها را افزايش داد.
۲٫ مقدار ۸ تا ۱۰ كيلوگرم خاك را حدود ۲۰۰ گرم سوپر فسفات مخلوط كرده و در كف سيني پخش كنيد.
۳٫ تا عمق ۵ تا ۱۰ 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.