کاربرد نشانگرهای زیستی برای ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در سواحل دریای عمان
دکتر محمود سینایی و همکارانشان در یک پروژه تحقیقاتی موفق به بررسی کاربرد نشانگرهای زیستی برای ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در سواحل دریای عمان شدند. ایشان به عنوان رئیس مرکز تحقیقات زیست‌محیطی دریایی آب‌های آزاد ایران وابسته به دانشگاه آزاد اسلامی واحد چابهار در این زمینه اظهار نمودند: “مطالعه نشانگرهای زیستی که در پایین‌ترین سطح ارزیابی واقع شده‌اند، کمک شایانی به بررسی وضعیت محیط پیش از آسیب رسیدن به کل اکوسیستم می‌کند.”
۱. لطفا خودتان را معرفی کنید، مرتبه علمی، کمی از سوابق پژوهشی و زمینه‌های فعالیت خودتان بفرمایید.
اینجانب محمود سینایی استادیار گروه شیلات و محیط زیست دانشگاه آزاد اسلامی واحد چابهار و رئیس مرکز تحقیقات زیست‌محیطی دریایی آب‌های آزاد ایران وابسته به دانشگاه آزاد اسلامی واحد چابهار می‌باشم. تاکنون بالغ بر ۳۵ مقاله در مجلات علمی پژوهشی و ISI و ۵۰ مقاله در همایش‌های معتبر داخلی و خارجی ارائه نموده‌ام. یک کتاب نیز در زمینه لاک‌پشت‌های دریایی با همکاری متخصصان تألیف نموده‌ام. مجری بالغ بر ۱۰ طرح ملی و منطقه‌ای در سواحل خلیج فارس و دریایی عمان بوده و هستم.
۲. در مورد آب‌های جنوب ایران از جمله دریای عمان که منطقه‌ای مهم محسوب می‌شود و نوع جلبکی که به بررسی فلزات سنگین در آن پرداخته‌اید، در واقع احساس نیازی که جهت ورود به این حوزه داشته‌اید، مختصراً توضیح دهید. (ضرورت انجام این موضوع)
دریای مکران (عمان) یکی از اکوسیستم‌های آبی مهم با ذخایر غنی گیاهی و جانوری، به عنوان یکی از منابع ارزشمند محیطزیست با بیشترین تنوع زیستی مطرح هست. شرایط ویژه اقتصادی حاکم بر منطقه و برنامه‌های توسعه‌ای در سواحل شمالی آن سبب افزایش تراکم جمعیت انسانی در نزدیکی سواحل، توسعه سریع صنایع مختلف خصوصاً صنایع آبزی‌پروری، ایجاد لنگرگاه‌ها و بندرها و به دنبال آن افزایش فعالیت‌های کشتی‌رانی گردیده است. در واقع، بار آلودگی ناشی از منابع فوق‌الذکر و تغییر محتمل ساختار تنوع زیستی منطقه ازجمله تبعات منفی این فعالیت‌ها به‌شمار می‌رود. بنابراین ضروری است تا با ارتقاء ارکان مدیریت زیست‌محیطی منطقه در جهت حفظ این اکوسیستم آبی، گام‌های مدیریتی کلیدی شکل داد تا روند و آهنگ توسعه همگام با ظرفیت‌ها و قابلیت‌های محیطی و اکولوژیکی تحقق یابد. در سال‌های اخیر استفاده از شاخص‌های زیستی جهت پایش و کنترل عوامل مختلف آلاینده مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در مقایسه با سایر موجودات، جلبک‌ها به دلیل دارا بودن پلی‌ساکارید‌هایی مانند آلژینات و کاراژینتات در دیواره سلولی خود، توانایی بالاتری در جذب عوامل آلاینده دارند، به همین دلیل در سال‌های اخیر استفاده از جلبک‌ها به عنوان شاخص زیستی در ارزیابی سلامت زیست‌محیطی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در ایران، جلبک‌های دریایی در سواحل جنوبی کشور و به ویژه در سواحل شمالی دریای عمان به وفور یافت می شوند. جلبک‌های قهوه‌ای یا Phaeophycea از گروه‌های مهم جلبکی در ترکیبات زیست‌فعال می‌باشند. از میان جلبک‌های قهوه‌ای، گونه Cystoseria indica به دلیل تراکم و فراوانی زیاد در منطقه، رشد در اندازه‌های بزرگ و هم‌چنین دارا بودن ترکیبات با ارزش مانند اسید آلژینیک، ید، ویتامین‌ها و املاح از اهمیت بالایی برخوردار است. از این رو بررسی میزان آلودگی و نشانگرهای زیستی در سواحل دریای عمان از ضرورت و اهمیت بالایی برخوردار است، که ما در مطالعه حاضر به این موضوع پرداخته‌ایم.
۳. در این مطالعه شما به بررسی فعالیت (Phytochelatins (PC و متالوتیونین(MT) در جلبک قهوه‌ای پرداخته‌اید، ابتدا مختصری در مورد این نشانگرهای زیستی انتخاب شده توضیح داده و سپس بفرمایید با ارزیابی روابط بین این نشانگرهای زیستی انتخاب شده و آلودگی فلزات سنگین به چه نتایجی دست یافتید؟
جلبک‌ها در تنظیم فلزات سنگین ضروری و نیز سمیت‌زدایی فلزات سمی غیر ضروری از طریق مکانیسم‌های آنزیمی و پروتئینی فعالیت انجام می‌دهند. (Phytochelatins (PC و متالوتیونین(MT) از جمله پروتئین‌هایی هستند که در این زمینه در جلبک‌های دریایی نقش مهمی ایفا می‌کنند. Phytochelatins یک پلی‌پپتید کوچک با وزن مولکولی ۲ تا ۱۰ کیلودالتون است. تحریک و بیوسنتز (Phytochelatins (PC به طور اختصاصی در واکنش با فلزات سنگین صورت می گیرد. متالوتیونین(MT) ازخانواده پروتئین‌های باوزن مولکولی کم در حدود ۶ الی ۸ کیلودالتون است که درساختار آن ۲۰ گروه سپستئین وجود دارد. وجود این گروه‌ها به پروتئین خاصیت ویژه باند با فلزات را می‌دهد. در این مطالعه نقش نشانگرهای زیستی مورد بررسی در جلبک‌های قهوه‌ای تأیید و تأکید گردید. با این حال میزان واکنش متالوتیونین(MT) نسبت به (Phytochelatins (PC بیشتر بود.
۴. در مورد اهمیت علمی بررسی آلودگی‌ها در منطقه مورد بررسی و تأثیری که بر فعالیت‌های اقتصادی و آبزی‌پروری خواهد داشت، برای مخاطبان ما توضیح دهید.
در سالیان اخیر، ورود عوامل آلاینده نقش به‌سزایی در تخریب زیستگاه‌ها و بروز آسیب جدی به گونه‌های مختلف داشته است. در سواحل عمان نیز با توجه به ورود صنایع مختلف ورود عوامل آلاینده افزایش یافته است. این سواحل به دلیل وضعیت زمین‌شناختی همواره میزان بالایی فلزات به ویژه کروم (Cr) را وارد اکوسیستم ساحلی می‌کنند. این آلاینده‌ها همان‌طور که ذکر گردید از یک سو سبب تخریب زیستگاه‌ها به ویژه زیستگاه‌های ساحلی می‌شود که تخریب آن‌ها سبب از بین رفتن مناطق نوزادگاهی آبزیان می‌شوند که خود به خود بر روی میزان صید اثرگذار است. از سوی دیگر این آلاینده‌ها با ورود به بدن آبزیان و در خلال فرایندهای تجمع و بزرگ‌نمایی زیستی در نهایت وارد بدن انسان می‌شوند که مخاطرات بهداشتی و سلامتی زیادی را در پی خواهد داشت. در خلال سالیان اخیر، فعالیت آبزی‌پروری نظیر پرورش در قفس در دریا توسعه یافته است که این فعالیت‌ها در سواحل عمان نیز در حال گسترش است. ورود آلاینده منجر به بروز آسیب جدی به آبزی‌پروری و کاهش میزان تولید خواهد بود.
۵. ارزیابی غلظت فلزات سنگین در جلبک قهوه‌ای چه نتایجی به همراه داشت و بیشترین غلظت مورد بررسی مربوط به کدام فلز سنگین بوده است؟
ارزیابی صورت گرفته در زمینه میزان فلزات سنگین در جلبک قهوه‌ای نشان داد که غلظت فلز روی (Zn) بیشترین میزان را دارا می‌باشد. غلظت فلزات کروم(Cr)، نیکل(Ni)، مس(Cu)، سرب(Pb) و کادمیوم(Cd) به ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار دارند. هم‌چنین نتایج این بررسی در زمینه غلظت فلز جیوه(Hg) بیانگر پایین بودن غلظت آن در جلبک قهوه‌ای بود؛ به نحوی که میزان آن از حد تشخیص دستگاه پایین‌تر بود و میزانی یافت نشد.
۶. شما در مقاله خود به استفاده از نشانگرهای زیستی چندگانه برای کنترل ارزیابی تغییرات در اکوسیستم (بیومونیتورینگ) اشاره کردید، کمی در خصوص این موضوع و اهمیت آن برای ما بفرمایید.
در زمان ورود عوامل آلاینده نظیر فلزات سنگین به ارگانیسم‌های دریایی نظیر جلبک‌های قهوه‌ای، این فلزات از راه‌های مختلف وارد سلول می‌شوند. در سلول نیز فرایندهای سمیت‌زدایی فعال می‌شود که در نهایت سبب دفع و کاهش اثرات سمی فلزات می‌گردد. با این حال اگر این مکانیسم‌ها در سلول به نحو مناسبی عمل نکنند و یا میزان ورود آلاینده بیش از ظرفیت تحمل مکانیسم‌های مذکور باشد، منجر به آسیب بر روی بافت می‌شود و در صورت عدم توانایی تحمل موجود و بالا رفتن آسیب‌های بافتی، منجر به آسیب بر کل ارگانیسم و موجود زنده می‌گردد. آسیب بر موجود زنده سپس سبب صدمه بر جمعیت آن گونه شده و در مرحله بعد آسیب بر جمعیت بر اجتماع گونه‌ها و در نهایت بر کل اکوسیستم آسیب وارد می‌کند. از این رو مطالعه نشانگرهای زیستی که در پایین‌ترین سطح ارزیابی واقع شده‌اند کمک شایانی به بررسی وضعیت محیط پیش از آسیب رسیدن به کل اکوسیستم می‌کند که از این حیث واجد اهمیت بالایی هستند؛ به نحوی که در طول دهه‌های اخیر در دنیا مورد توجه قرار گرفته‌اند.
۷. اگر در انجام این مطالعه از حمایت سازمانی بهره بردید، نام سازمان را عنوان کنید.
این مطالعه با حمایت مرکز تحقیقات زیست‌محیطی دریایی آب‌های آزاد ایران وابسته به دانشگاه آزاد اسلامی واحد چابهار و نیز اداره کل حفاظت محیطزیست استان سیستان و بلوچستان و شهرستان چابهار صورت گرفت.
۸. آیا در انجام این مطالعه با مشکل و محدویتی مواجه شده‌اید؟ و چقدر حمایت دولت و نهاد‌های مربوطه در این زمینه نقش خواهد داشت؟
یکی از مشکلات موجود در این زمینه محدودیت دسترسی به امکانات آزمایشگاهی و هزینه بالای انجام آزمایشات و خرید مواد و تجهیزات است. از سوی دیگر در زمینه سنجش نشانگرهای زیستی، نیاز به تدوین قوانین ملی و استاندارد سازی روش‌های آنالیز و توسعه روش‌های آنالیز ارزان قیمت است که این موارد نقش به‌سزایی در توسعه استفاده از نشانگرهای زیادی و بیومانیتورینگ محیطی ایفا می‌کند.
☑ مصاحبه کننده: رقیه جعفری تراجی
