بیوتکنولوژی جلبک

تجزیه آلاینده‌ ها با استفاده از میکروجلبک‌ ها

وجود آلاینده‌های آلی و معدنی در اکوسیستم‌های مختلف باعث ایجاد مشکلات جدی برای محیط زیست و همچنین موجودات می‌شود، این مشکلات را می‌توان با استفاده از فناوری‌های زیست بومی و با استفاده از جلبک‌ها برطرف کرد. میکروجلبک‌ها برای رشد به مقدار کمی از نور خورشید و دی‌اکسید کربن نیاز دارند، همچنین اولین مرحله از زنجیره‌های غذایی در سیستم‌های آبی را تشکیل می‌دهند.


گروهی از میکروجلبک‌ها می‌توانند دسته وسیعی از آلاینده‌های ناشی از فاضلاب‌های خانگی، کشاورزی و بخش‌های صنعتی را حذف کنند. علاوه بر آلاینده‌های آلی و معدنی (نیترات‌ها، فسفات‌ها، آمونیوم) میکروجلبک‌ها می‌توانند مولکول‌های پایدار مانند هیدروکربن‌های سنگین، فلزات، آنتی‌بیوتیک‌ها و ترکیبات کلردار را نیز حذف کنند.

روش‌های زیادی ازجمله جذب، فرایند غشایی و لخته سازی برای حذف آلاینده‌های سمی وجود دارد. با این وجود، این روش‌ها به‌دلیل هزینه بالا و تولید آلاینده‌های ثانویه معمولاً استفاده نمی‌شوند. بنابراین از فرایند Phycoremediation استفاده می‌کنند. این فرایند شامل استفاده از میکروجلبک‌ها برای از بین بردن آلاینده‌ها از فاضلاب است.

آلاینده‌ها شامل انواع آلاینده‌های آلی و معدنی است. آلاینده‌های معدنی معمولاً مواد شیمیایی مانند فلزات، نمک‌ها و مواد معدنی حاصل از ضایعات کشاورزی و خانگی است. برخی از محققان حتی دی‌اکسید کربن را به‌عنوان آلاینده‌های معدنی طبقه‌بندی می‌کنند که میزان آن نیز در حال افزایش است. اما مهم‌ترین گروه‌ این نوع از آلاینده‌ها شامل فلزات سنگین است، علاوه بر فلزات سنگین، مواد رادیواکتیو نیز آلاینده‌های جدی محسوب می‌شوند.
فلزات سنگین به دو گروه تقسیم می‌شوند:
1- فلزاتی که، به مقدار کم و به‌عنوان ماده مغذی اساسی برای بسیاری از ارگانیسم‌ها مفید هستند اما در مقادیر بالاتر سمی هستند (مانند مس و روی)
2- فلزاتی که هیچ ارزش غذایی ندارند و بسیار سمی هستند (مانند سرب و جیوه)

اعتقاد بر این است که میکروجلبک‌ها برای مقابله با سمیت فلزات سنگین طیف قابل توجهی از مکانیسم‌ها را به‌صورت داخل و خارج از سلول ایجاد می‌کنند. در طی تحقیقی مشاهده شد که حداکثر جذب سرب و روی، در یک استخر جلبک و با استفاده از گونه‌ی Chlorella sp انجام شده است. همچنین مشخص شد که گونه Chlorella pyrenoidosa در از بین بردن فلزاتی همانند سرب، مس، روی، آرسنیک، کروم و نیکل عملکرد خوبی داشته است. در مطالعه‌ای دیگر که توسط Edgington و همکارانش صورت گرفت، جذب اورانیوم توسط زیست توده جلبک قهوه‌ای Cystoseira indica مشاهده شد.

از طرف دیگر وجود آلاینده‌های آلی در محیط زیست بر پایداری زمین و همچنین اکوسیستم‌های آبی اثرگذار است و باعث ایجاد عوارض جانبی بر سلامتی انسان می‌شود. هیدروکربن‌های نفتی، سموم دفع آفات، پساب‌های خانگی و روان آب‌های کشاورزی مثال‌هایی از آلاینده‌های آلی هستند. در این بین، بیشتر پسماندهای آلی حاصل از صنایع و روان آب‌های کشاورزی مواد سمی هستند و به‌عنوان آلاینده‌های آلی پایدار شناخته می‌شوند چون در برابر روش‌های تخریب بیولوژیکی، شیمیایی و… مقاومت می‌کنند. این نوع از آلاینده‌ها همچنین باعث ایجاد سرطان، نقایص ژنتیکی، تضعیف سیستم غدد درون‌ریز و سیستم ایمنی بدن می‌شوند.

میکروجلبک‌ها می‌توانند نقش مهمی در حذف این نوع از آلاینده‌های آلی داشته باشند. در یک مطالعه Lei و همکارانش هفت گونه از میکروجلبک‌ها را برای حذف پیرن (pyrene) مورد مطالعه قرار دادند، که در نهایت S. Capricornutum به‌عنوان کارآمدترین گونه برای از بین بردن پیرن شناخته شد.
بنابراین به‌طور کلی، به نظر می‌رسد که میکروجلبک‌ها یک ابزار بیوتکنولوژی امیدوارکننده برای حذف آلاینده‌ها محسوب می‌شوند، زیرا آن‌ها قادر به تجزیه بیولوژیکی آلاینده‌های مهم آلی و فلزات سنگین موجود در محیط هستند. اما با این حال هنوز هم بعضی از پروتئین‌های پایدار وجود دارند که توسط میکروجلبک‌ها تجزیه نمی‌شوند.

 
منبع
Microbial Secondary Metabolites Biochemistry and Applications
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن