دوشنبه ۲۷ آذر ۱۳۹۶

اهمیت اقتصادی و کاربردی جلبکهای دریایی


جلبک های میکروسکوپی(ریز جلبک ها) از قدیمی ترین ساکنان اقیانوس ها و آب های شیرین می باشند، خلقت آن ها نه تنها به میلیارد ها سال قبل از تاریخ حیات بشر بر می گردد، بلکه پیش از تمامی گونه های جانوری و گیاهی می زیسته اند و هم اکنون در طبیعت پیرامون ما وجود داشته و نقش بسیار مهم و کلیدی را در اکوسیستم ایفا نموده و در دسترس می باشند. جلبک ها در آب های سطحی در جا هایی که نور خورشید وجود دارد رشد می کنند. بیشتر آن ها توسط قلاب هایی به کف اقیانوس یا صخره ها محکم چسبیده اند. جلبک ها متشکل از سه گروه قرمز، قهوه ای و سبز هستند. امروزه جلبک کلرلا ولگاریس به شکل پودر در مواد غذایی خمیری نظیر نان، کیک، بیسکوئیت و ماکارونی و همراه با ماست، شیر، بستنی و غیره کاربرد دارد. کلرلا به شکل قرص و کپسول به میزان 10 تا 3 گرم در روز در انسان مصرف جهانی داشته و برای دام، طیور و آبزیان به عنوان مکمل غذایی با خواص عدیده مصرف می گردد. دیواره سلولی کلرلا قابلیت جذب و دفع فلزات سنگین، سموم شیمیایی و برخی سموم پایدار را داراست. جلبک های دریایی یا Seaweed یا Macroalgae به لحاظ اهمیتی که در جهان دارند، تخمین زده می شود که کل تولید محصولات متنوع آن ها معادل ۶ ـ ۵/۵ میلیارد دلار آمریکا در سال باشد، که حدود ۵ میلیارد دلار آمریکا به بخش فرآورده های غذایی و خوراک انسانی اختصاص می یابد و مابقی آن را کود و افزودنی های خوراک دام تشکیل می دهند. استفاده های صنعتی آن تقریبا ۸ ـ ۵/۷ میلیون تن(وزن تر جلبک استحصالی از دریا یا پرورشی) در سال است. برداشت تجاری آن در ۳۵ کشور جهان از نیمکره شمالی تا جنوبی، در آب های سرد، معتدل تا تروپیکال صورت می گیرد. در ایران جلبک های دریایی در سواحل جنوبی کشور بویژه در سواحل سیستان و بلوچستان(چابهار) فراوان یافت می شوند که بر اساس تقسیم بندی گیاه شناسان از هر سه گروه جلبک های سبز یا کلروفیت، جلبک های قهوه ای یا فیتوفیت و جلبک های قرمز یا رودوفیت در این منطقه وجود دارند. کشور چین یکی از بزرگ ترین تولید کنندگان جلبک های خوراکی در دنیا بوده که سالانه حدود ۵ میلیون تن برداشت می کند، بطوری که در سال ۱۹۹۹، برداشت لامیناریای آن حدود ۵/۴ میلیون تن بوده و در حال حاضر نه تنها خود کفا بوده، بلکه یکی از بزرگ ترین صادر کننده لامیناریا بوده است. کشورهایی نظیر ژاپن، تایوان، کره و... نیز مدت طولانی است که در زمینه برداشت از دریا و پرورش فعالیت دارند و هر ساله میلیون ها دلار ارز از تولید و صادرات آن بصورت خام یا بصورت عمل آوری شده، بدست می آورند. امروزه نیز جلبک شناسان در کشورهای مختلف، در کنار تحقیقات زیستی خود درباره جلبک ها، به دنبال کشف خواص مفید و روش های استفاده اقتصادی از آن ها هستند. میکروآلگها برای مصارف گوناگون بصورت صنعتی تولید می شوند. تعدادی از آن ها در مقیاس وسیع تولید و به عنوان غذاى سالم منبع ویتامین و مواد معدنى در غذای انسان و خوراک دام، پرورش آبزیان و برای تصفیه بیولوژیک آب های صنعتی بکار می روند.
استفاده های مفید از جلبک ها
1- جلبک ها به عنوان غذای انسان: ژاپن اولین کشوری که روش صنعتی کشت و پرورش جلبک را ابداع کرد. تنها در سال 1995 در ژاپن 220000 تن جلبک بصورت غذای انسان مصرف شده است. استفاده از جلبک ‌های دریایی بعنوان غذای جایگزین حاوی کمی پروتئین، تمام اسیدآمینه ضروری، ویتامین‌ ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب غیراشباع با چند پیوند دوگانه مانند آراشیدونیک اسید، ایکوساپنتئنویک اسید و دوکوسوهگزائینویک اسید هستند. حدود 60% تا 70% وزن خشک اسپیرولینا پروتئین می باشد. امروزه از اسپیرولینا در کلوچه ها، نان ها، سالاد و سوپ استفاده می نمایند و در کشورهای اروپایی برای بهبود رژیم غذایی قرص های اسپیرولینا بصورت روزانه مصرف می شود. مصارف انسانی ترکیباتی هم چون لامینارین و فوکوایدان ‌ها متابولیت‌ های ثانویه استخراج شده از جلبک ‌ها(مانند ترکیبات هالوژنه)، عصاره‌ های برگرفته از برخی جلبک ‌های قرمز، آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، هالوپرواکسیدازها می باشند. استفاده از جلبک ها برای تغذیه انسان سابقه طولانی دارد و به سال های قبل از میلاد می رسد. طی قحطی بزرگی که در اواسط قرن نوزدهم در انگلستان بر اثر آلودگی قارچی سیب زمینی رخ داد، یک نوع جلبک قرمز دریایی جایگزین مهمی برای محصولات سیب زمینی شد. امروزه نیز در بسیاری از کشورهای آسیایی و اروپایی، به ویژه در کشورهایی که دارای سواحل طولانی با دریاهای آزاد هستند، به شکل های مختلفی از جلبک ها به منظور تغذیه استفاده می شود. مشتقات اسید آلژنیک هم چنین در تهیه سوپ، ‌خامه و سس و دیگر مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به رشد جمعیت و کمبود منابع کشاورزی در خشکی، این روشها می تواند به استفادۀ بهینه از منابع کمک نماید. در بخشهای مختلف جهان بیش از یکصد نوع جلبک که عمدتاً از جلبک های قهوه ای و قرمز هستند به عنوان غذا استفاده می شوند. تعداد اندکی از جلبک های سبز نیز که مواد معدنی، ویتامین، قند و پروتئین بالایی دارند، به این منظور مورد استفاده قرار می گیرند. برخی جلبک های غذایی مهم عبارت اند از:
- از جلبک های قهوه ای جنس های لامیناریا، سارگاسوم و آلاریا معروفند. در ژاپن غذاهای خاصی از لامیناریا و آلاریا تهیه می شود. در آمریکای جنوبی، نوعی جلبک قهوه ای را جمع آوری کرده و پس از خشک کردن و نمک زدن، به تدریج به مصرف تغذیه می رسانند. جلبک های قهوه ای در حدود 15٪ پروتئین، 17 نوع اسید آمینه، 56/1٪ چربی و 57٪ کربوهیدرات دارند. به علاوه، مقادیر مناسبی از مواد معدنی کاروتن و برخی مواد دیگر را دارا می باشند.
- از جلبک های قرمز جنس های پورفیرا و کوندروس معروفند. پورفیرا از مهم ترین جلبک های قرمز است که توسط انسان به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرد. در کشورهای ژاپن، اسکاتلند، انگلستان و آمریکا، با این جلبک ها غذاهای محلی خاصی تهیه می کنند. در ژاپن سالانه مقادیر زیادی از این جلبک را به طور انبوه پرورش می دهند. روش مرسوم در ژاپن این است که بخش هایی از ساحل را در ماه های اکتبر تا نوامبر به وسیله فرو کردن نی های بامبو، محصور می کنند و سپس با استفاده از تورهای نایلونی یا الیاف گیاهی، بستر کشت جلبک پورفیرا را فراهم می سازند. استفاده از پورفیرا در ژاپن قدمتی 300 ساله دارد و کشت انبوه آن سالانه درآمد هنگفتی را برای کشور ایجاد می نماید. در ژاپن به تنهایی حدود 30 هزار تن پورفیرا در سال مصرف می شود. جلبک پورفیرا غنی از ویتامین هایD ،C ،B ، A و E است و مقدار قابل توجهی پرئتئین دارد. هر 100 گرم پورفیرا به طور میانگین 4/11 گرم آب، 6/35 گرم پروتئین، 7/0 گرم چربی، 3/44 گرم کربو هیدرات و 8 گرم مواد معدنی دارد. جلبک قرمز کوندروس به مقدار زیادی در آمریکا و اروپا به مصرف می رسد.
- از جلبک های سبز، جنس های اولوا و کلرلا معروفند. از اولوا که به خاطر شباهت پهنک آن به برگ کاهوی دریایی شهرت دارد، برای تهیه سالاد و سوپ استفاده می شود. یک گونه معروف آن Ulva lactuca است. کلرلا از جلبک های تک یاخته ای آب های شیرین است و به راحتی به صورت انبوه کشت می شود. در کشور کوچک تایوان سالانه بیش از 1500 تن پودر جلبک کلرلا تولید می گردد. این جلبک در حدود 30٪ پروتئین، 15٪ چربی، 30٪ کربوهیدرات و 5 ٪ مواد معدنی دارد و در شرایط مناسب تا 50٪ وزن خشک این جلبک را پروتئین و 5/8٪ آن را چربی ها تشکیل می دهند. پروتئین های کلرلا تمام اسیدهای امینه ضروری را دارا هستند، از این رو در مسافرت های فضایی به عنوان فضایی به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرند. برای تأمین غذای فضا نوردان در مسافرت های طولانی، دانشمندان با استفاده از کلرلا، یک چرخه اکولوژیک طراحی کرده اند. میکرو جلبک ها با همه امتیازات برجسته، ارزنده ترین ماده زیستی روی کره زمین محسوب می شوند. آن ها پایه و اساس زنجیره غذایی بوده و از قدرت تکثیر بالایی برخوردارند.
2- جلبک ها به عنوان علوفه و مکمل غذایی برای دام و طیور و آبزیان: استفاده از آرد جلبک در غذای دام و آبزیان، اولین بار در سال ۱۹۶۰ در کشور نروژ بوده است که آن هم از جلبک های قهوه ای، خشک و آسیاب شده تهیه شده که تقریبا از هر ۵۰ هزار تن جلبک تر برداشت شده، حدود ۱۰ هزار تن آرد جلبک بدست می آید که ارزش دلاری آن ۵ میلیون دلار آمریکا می باشد. در برخی از کشورهای آسیایی مثل ژاپن، چین و برخی از کشورهای اروپایی مثل فرانسه، فنلاند، اسکاتلند و نیوزلند، از جلبک های دریایی به ویژه جلبک های قهوه ای برای خوراک حیوانات اهلی استفاده می کنند. در اسکاتلند، جلبک های قهوه ای سارگاسوم، فوکوس و لارمینا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. در فنلاند از لامیناریا و آلاریا استفاده می شود. از ماکروسیس تیس نیز برای تغذیه دام های اهلی استفاده می شود، زیرا سرشار از ویتامین Aو E است. استفاده از جلبک ها به عنوان علوفه، تا 10٪ تولید شیر را افزایش می دهند، بدون این که هیچ تغییری در مزه و طعم آن ایجاد نماید.
مقدار چربی و کره شیر نیز افزایش می یابد. Rosowskii در سال 1989 بیان کرد که از 20 گونه جلبک، فقط 4 گونه باعث القای بلوغ آرتمیا شدند. نتایج تحقیقات مخدومی و همکاران(1381) نشان داد که پرورش آرتمیای دریاچه اینچه با تغذیه تک گونه ای از جلبک سبز و جلبک سبز آبی باعث القاء بلوغ می گردد. جلبک های ریز در تمامی مراحل رشد دوکفه ای ها، مراحل لاروی بعضی از سخت پوستان و ماهیان پروشی مصرف می گردند. جلبک های فوق توسط زئوپلانکتون هایی نظیر روتیفرها و آرتمیا مصرف می گردند که بعنوان غذای زنده مناسبی در اغلب مراحل پرورشی آبزیان بکار برده می شوند(Brown et al، 1989). جلبک کلرلا ولگاریس در صنعت دام، طیور و آبزیان نقش مهمی را ایفا می کند. هم چنین بعنوان داروی جایگزین آنتی بیوتیک مورد استفاده در این صنایع کاربردهای وسیعی دارد. مواد معدنی و ویتامین های زیادی که در جلبک های دریایی وجود دارد، استفاده از آن ها را در صنعت مرغ داری افزایش داده است. زرده تخم مرغ بعد از تغذیه مرغ با جلبک های دریایی، دارای ید و کاروتن بیشتری است. به علاوه، مرغ هایی که با جلبک تغذیه می شوند در دفعات بیشتری تخم گذاری می کنند و به دلیل خوابیدن بیشتر روی تخم ها، جوجه بیشتری نیز تولید می نمایند. جلبک ها به عنوان یک منبع غذایی برای ماهیان، 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.
الف) در ایالات متحده آمریکا و ژاپن و در بسیاری از نواحی دیگر جلبک هایی نظیر: Fucus، Ascophyllum، Sargassum، Laminariaبه عنوان غذای حیوانات مصرف می شوند.
ب) مرغ هایی که به غذای شان جلبک های آسکوفیلوم و فوکوس افزوده می شود، تخم مرغ هایی را تولید می کنند که غنی از ید می باشند.
پ) در مواقعی که جلبک های دریایی به غذای دام ها افزوده می شوند آن ها شیرهای پرچربی تولید می نمایند.
ج) غذاهای تجاری و وارداتی که خاص دام ها و به خصوص گوسفند ساخته می شوند غالباً‌ حاوی لامیناریا،‌ آسکوفیلوم و فوکوس می باشند.
ح) کلپ عظیم الجثه قهوه ای(Macrocystis) در غذای دام های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. به علت این که غنی از ویتامین A و E می باشد(هرمزدیار، کیانمهر 1381). استفاده از ریزجلبک ها در آبزی پروری میکرو الگها را در تغذیه لارو آبزیان پرورشی از قبیل برخی ماهیان، عمده نرمتنان و سخت پوستان پرورشی و نیز در پرورش زئوپلانکتون های پرورشی مورد استفاده در آبزی پروری(غذای زنده مثل دافنی، روتیفر و...) بکار می برند. کاربرد ریز جلبک ها در پرورش دو کفه‌ای ها برای پرورش دوکفه‌ای ها معمولاً از چند گونه ریزجلبک به طور ترکیبی استفاده می‌شود تا این که تمام نیازهای جانور تامین گردد. عمدتاً شامل Isochrysis galbara(خانواده‌یT.Iso) و farlova lutheri و Chaetoceros calcitrans می‌ باشد. البته گونه‌ های دیگری نیز در این زمینه کاربرد دارد. در پرورش دو کفه‌ای ها Abalone از دیاتومه‌ ها مثلNitzschia. وNavicula استفاده می‌ شود(Barsanti .L،2006). کاربرد جلبک ها در تغذیه سخت پوستان در پرورش میگو از دیاتومه های Chaetoceros spp،Skeletonemaspp 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، muelleri،P.lutheri T. suecica ، برخی از ماهی ها فقط از دیاتومه ها تغذیه می کنند. یک نوع ماهی، تنها از جلبک های سبز آبی و سبز برای تغذیه استفاده می نماید. جلبک های دریایی منبع خوبی برای تامین کبالت هستند. میزان کبالت این جلبک ها حدود 10 برابر بیشتر از گیاهان تیره گندم است. کبالت از عناصر معدنی ضروری در رژیم غذایی موجودات به شمار می رود. افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین در علف های مرتعی داشته و ر مقدارگوشت دام های تغذیه کننده از این مراتع تاثیر گذار است.
3- استفاده از جلبک ها در کشاورزی: استفاده از جلبک ها بعنوان کود به قرن نوزده بر می گردد که برای اولین بار بوسیله ساحل نشینان و جلبک های قهوه ای مورد استفاده قرار گرفت. جلبک ها بخاطر دارا بودن میزان بالای فیبر از یک طرف نقش مهمی در نرم کردن بافت خاک و حفظ رطوبت و از طرف دیگر بخاطر دارا بودن مواد معدنی و عناصر کمیاب اهمیت دو چندانی دارند. از دیگر زمینه های کاربردی کودهای جلبکی است. مطالعات مختلف علمی ثابت کرده است که کارایی این محصولات (فرآورده ها) بطور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استقبال قرار گرفته است، بطوری که بعد از استفاده از این فرآورده ها، افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذایی خاک، افزایش مقاومت به آفات خاص، افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است. به هر حال، از زمان پی بردن به چنین خواص کارآمدی در جلبک ها، به نظر می رسد با توجه به پیشرفت کشاورزی و آبزی پروری ارگانیک، بازار روبه رشد فزاینده ای داشته باشد.
الف) جنس هایی نظیر Chara،Lithothamnion، Lithophyllumدر مزارعی که با فقدان کلسیم روبه رو هستند به کار می روند؛
ب) فوکوس(جلبک های قهوه ای) در مزارع ایرلند به عنوان یک کود مورد استفاده قرار می گیرد، از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آن ها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند. جلبک های دریایی به علت داشتن فسفر، ‌پتاسیم و برخی از عناصر کم مقدار در بسیاری از مناطق ساحلی به عنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این جلبک ها را با مواد آلی دیگر مخلوط می کنند و برای حاصل خیزی خاک به کار می برند و تعدادی دیگر را مستقیماً به زمین کشاورزی اضافه می نمایند و اجازه می دهند به مرور زمان پوسیده و مواد آن ها جذب خاک شود. برخی از موارد استفاده از جلبک ها به عنوان کود عبارت اند از:
- در مزارع آزمایشی نشان داده شده که افزودن جلبک های سبز آبی تثبیت کننده ازت هوا به مزارع برنج ، تا 30٪ محصول برنج را افزایش می دهند. این جلبک های سبز آبی دارای یاخته های ویژه ای برای تثبیت ازت هستند که هتروسیست نام دارند. هتروسیست ها عمل تبدیل ازت ملکولی هوا به نیتروژن آمونیاکی را انجام می دهند. مزارع برنج به طور طبیعی محیط مناسبی برای رشد انواع جلبک های سبز آبی هستند. در یک مطالعه نمونه ای که در مزارع برنج شمال کشورمان انجام شده، حداقل 12 گونه از جلبک های سبز آبی در یک مزرعه برنج شناسایی شده است.
امروزه این جلبک ها را به صورت انبوه کشت می دهند و از کود تهیه می کنند که اصطلاحاً به این نوع کودها کود زیستی می گویند. این کودها را به شالیزارهای برنج اضافه می نمایند. مزیت کودهای زیستی نسبت به کودهای حیوانی یا شیمیایی این است که این کودها به دلیل داشتن فعالیت های حیاتی و زنده بودن، از بین نمی روند و دائم در حال تکثیر و افزایش هستند و عوارض جانبی کودهای شیمیایی یا حیوانی را نیز ندارند. از برخی از جلبک ها مثل کارا برای جبران کمبود کلسیم در مزارع استفاده می شود. در انگلستان از جلبک ها بعنوان کود برای محصولاتی چون سیب زمینی، کلم و سبزیجات استفاده می شود. هم چنین گزارش شده است که دادن کود جلبکی به مزارع سیب زمینی باعث می شود قدرت مقابله این گیاه در مقابل بیماری قارچی افزایش یافته و نسبت به بیماری های ویروسی چون پیچ خوردگی برگ مقاومت پیدا کنند. در مورد گوجه فرنگی دادن کود جلبکی سبب افزایش دوره میوه دهی گوجه فرنگی شده و زمین را از وجود شته ها عاری می سازد. در نیوزیلند نیز کاربرد کودهای جلبکی بسیار معمول است و بر اساس آزمایشات زمین های حاصلخیز با کود جلبکی به تنهایی بیش از زمین هایی که با کودهای شیمیایی 30 درصد پتاس کوددهی شده باشند، محصول می دهند. در کشورهای هندوستان و سیلان و برزیل از گونه های جلبک Gracilaria و Hypneaبرای کوددهی قهوه و نارگیل استفاده می شود. این جلبک ها نیز در سواحل دریایی جنوب کشور ما به وفور یافت می شود. کودهای مایع جلبکی تهیه شده از گونه های مختلف جلبکی نیز برای محصولات باغی، زراعی، گلخانه ای و مراتع به کار می روند. میزان تولید محصول برنج با افزایش جلبک ها بیشتر می شود. به ویژه انواع سیانوفیسه ها که قدرت زیست در محیط های زراعی غرقابی را داشته و از طریق تثبیت نیتروژن بوسیله سلول های تثبیت کننده ویژه خود ازت جوی را تثبیت کرده و در اختیار گیاه قرار می دهد و از این طریق تجربه شده است میزان محصول برنج را تا 20 درصد افزایش می دهد. یکی دیگر از مزیت های مصرف کودهای جلبکی کاهش بیماری های ناشی از کمبود عناصر معدنی است که با مصرف کودهای جلبکی این بیماری ها قابل رفع بوده و برای نمونه می توان به کمبود عناصر منگنز، بور و باریم اشاره کرد. از خواص مفید کاربرد جلبک ها علاوه بر دارا بودن ازت و عناصر معدنی بالا، دارا بودن هورمون های تنظیم کننده رشد در این گیاهان است که برای نمونه می توان به افزایش تندش دانه و افزایش مقاومت نسبت به سرما و آفات اشاره کرد. وجود ترکیبات هورمونی چون اکسین، جیبرلین، فنیل استیک اسید و سیتوکنین در جلبک های قهوه ای به اثبات رسیده است. وجود هورمون سیتوکنین درجلبک ها سبب تاثیر گذاری در افزایش میزان تولید سیب زمینی می شود.
محتوای پروتئین علف های موجود در مراتع نیز با مصرف کودهای جلبکی تا 7/0 درصد افزایش می یابد. در مورد مرکبات مانند لیمو با دادن کود جلبکی زمان باقی ماندن میوه را بر روی درخت افزایش داده و سبب رسیدگی کامل میوه می شود. هم چنین وزن خوشه های موز با کاربرد کود های جلبکی حدود 5/14 تا 7/17 افزایش پیدا کرد و در مورد محصولات چون سیب زمینی، ذرت، فلفل، گوجه فرنگی، آناناس و پرتقال نیز تاثیر قابل توجه ای در میزان محصول گذاشته است. مزیت و ویژگی دیگر کودهای جلبکی این است که این کودها عاری از بذر علف های هرز و قارچ ها هستند و دارای پتاس زیادی هستند. در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول می شود. در مورد محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشاتی توسط Crouch و Vanstaden در سال 1997 صورت گرفته است که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته و زمان رسیدن میوه نیز کاهش یافته است. میزان محصول شلغم نیز در خاک های ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال های اول و دوم افزایش قابل توجه ای نشان می دهد و در مورد محصولاتی چون توت فرنگی و کشمش نیز به ترتیب حدود(133- 19) درصد و(27- 12) درصد گزارش شده است. کاربرد کودهای جلبکی در مراتع سبب افزایش تندش بذر گونه های چون شبدر سفید و نیز دفع نماتدهای ریشه علف های مرتعی می شود. در مورد محصولات باغی چون سیب، خیار و گل های زینتی نیز سبب کاهش میزان کرم خوردگی می شود. افزایش مقاومت سرمایی و عمر پوسته میوه جاتی مانند گوجه فرنگی، کرفس، مرکبات و هلو نیز از دیگر ویژگی های و ارزش های کاربردی کودهای جلبکی است. هلو های اسپری شده با کودهای جلبکی عمر پوسته میوه آن ها چهار برابر افزایش نشان می دهد و اثرات مشابهی نیز بر سیب، زردآلو و پرتقال دارد. در مجموع افزایش کودهای جلبکی به خاک های ماسه ای و گچی به میزان زیاد، کیفیت و حاصل خیزی خاک را افزایش می دهند.
- در ایرلند از فوکوس(جلبک قهوه ای) به طور مستقیم به عنوان کود استفاده می شود. افزودن مستقیم برخی از جلبک ها به زمین کشاورزی به عنوان کود، نه تنها باعث افزایش محصول می شود، بلکه گیاه را از هجوم حشرات و بیماری ها نیز حفظ می کند.
- جلبک ها به طور نسبی دارای مقادیر زیادی ازت و پتاسیم هستند که به عنوان کود مورد استفاده قرار می گیرند.
- در برخی از کشورهای پیشرفته، عصاره تغلیظ شده جلبک های دریایی مختلف به عنوان کود مایع در فروشگاه ها به فروش می رسد. جلبک ها با قدمتی بالغ بر 40 میلیون سال در مقایسه با دیگر رستنی ها توانسته اند مقام نخست را از نظر تولید انرژی و هم چنین مواد تجدید شونده بویژه در دنیای نانو، کسب کنند. بنابراین با توجه به اهمیت جلبک ها در این زمینه، شایسته است کشاورزی سنتی و صنعتی برای توسعه پایدار فناوری های جدید، نهادینه شوند. جایگاه مناسب برای چنین تحقیقاتی، کشاورزی پیشرفته بویژه در زیربخش های گیاه شناسی با تخصص گیاه شناسی الکترونیک است. بسیاری از موضوعات مهم در گیاه پزشکی مانند تشخیص و شناسایی، پیش آگاهی، مبارزه و مهار، قرنطینه و تا حدودی ترویج، بی شباهت به مفاهیم پلیسی نیستند.
از این رو شناخت و هم چنین بهره مندی از قابلیت های کم نظیر نانوپلیس های جلبکی برای گیاه پزشکی، امروز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از سوی دیگر می دانیم که بسیاری از الگوهای فنی در نانوفناوری، مرهون ساختار ظریف، ولی توانمند انواع میلیونی جلبک ها هستند. طراحی، ساخت و تولید ابزار و قطعاتی با دقت مقیاس نانو به طور مصنوعی، فوق العاده دشوار و پرهزینه است، ولی با استفاده از این موجودات که اغلب دیاتوم ها و نانوفیتوپلانکتون ها هستند، ساخت و تولید انواع رایانه ها، ربات ها، ریزتراشه های سیلیکونی در دنیای نانوالکترونیک و زیست حس گرهای هوشمند، متداول است. از سوی دیگر، صرفه جویی اقتصادی با تاکید بر مصرف بهینه از مواد اولیه دلیل دیگری برای رشد و توسعه چنین فناوری خواهد بود. هم اکنون استفاده از پودر خالص پوسته های سیلیکاتی دیاتوم های ویژه ای برای مبارزه غیرشیمیایی با برخی آفات انباری بویژه در مراکزی نظیر بیمارستان ها و آسایشگاه ها که به هیچ وجه نمی توان از روش های شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده کرد، توصیه می شود. چنین آفت کشی با تزیینات بسیار ظریف همچون تیغه های شیشه ای به طور فیزیکی پوست سخت و کیتینی آفات را خراش می دهند و با افزایش گرمای ناشی از تنفس زیاد در نهایت موجب انهدام آن ها می شوند. نانوکپسول ها، کاربردهای ارزشمندی را برای گیاه پزشکی نوین به ارمغان آورده اند. دیاتوم ها هم چون جعبه های بسیار کوچک و با ساختاری بسیار مقاوم و در عین حال خنثی، می توانند بهترین حامل سموم شیمیایی قوی باشند. به این طریق هنگام سم پاشی، علاوه بر آن که میزان مصرفی سموم به حداقل ممکن می رسد بلکه به دلیل موضعی و متمرکز بودن تماس با آفات، بسیار موثرتر خواهد بود. چنین موضوعی با توجه به پارامترهای زیست محیطی اعم از محیط های طبیعی و انسانی نیز از اهمیت خاصی برخوردار است.
4- استفاده از جلبک ها در پژوهش های زیستی: جلبک های مثل کلامیدوموناس، کلرلا و استابولاریا در مطالعات فیزیولوژی، سیتولوژی و ژنتیک بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. از جلبک نیتلا برای نشان دادن حرکات سیتوپلاسمی و تجمع یون ها استفاده می شود. در تحقیقات فضایی نیز از کلرلا استفاده می گردد. نکته مهم دیگر ارزشی است که آگار برای تهیه محیط های رشد باکتری ها و قارچ ها دارد و آن مقاوم بودن آگار در برابر باکتری های تبدیل کننده ژل بسته به ژل مایع است، کما این که مصرف آگار در صنایع داروسازی امریکا طی دهه های اخیر چند برابر شده است. بخش دیگری از مصرف آگار نیز در حمل ماهی های آماده(طبخ) است که با مصرف آن می توان از شکستگی ماهی ها در زمان حمل جلوگیری کرد.
5- استفاده از جلبک ها برای تصفیه آب: فاضلاب های شهری حاوی مقادیر زیادی مواد آلی و معدنی است، ولی اکسیژن آن بسیار کم است. یکی از روش های آسان که در ایستگاه های تصفیه آب برای تصفیه این نوع فاضلاب ها به کار می رود، ایجاد حوضچه های سیمانی کم عمق و با وسعت زیاد است. رشد جلبک ها در این حوضچه ها باعث زیاد شدن و افزایش اکسیژن آن می شود. در اثر افزایش اکسیژن، تعداد میکروارگانیزم هوازی در آب زیاد شده و در نتیجه فعالیت آن ها، مواد آلی موجود در آب تجزیه می گردد. کاربرد جلبک ها در تصفیه فاضلاب فاضلاب ها میکروارگانیزم های فاسد و پوسیده را در خود پناه داده و پرورش می دهد. استفاده از جلبک های سبز و کوچک اندام نظیر: Euglena، Chlamydomonas و Chlorella در 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 کودهای با ارزش و بدون بو تبدیل کند و همانند کاتالیزور عمل می کند. رشد این جلبک ها به عنوان گیاه تصفیه کننده در کانال های فاضلاب ها نیز حائز 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 هایی که عمدتا از ضایعات صنعتی و شهر نشینی ایجاد شده باشند دارای بسیاری از ترکیات آلی و معدنی هستند که در آن ها حل شده و به حالت معلق در آمده است. تصفیه چنین فاضلاب هایی غالبا یک امر اکسیژناسیون تلقی می شود. لذا پدیده اکسیژنه نمودن به وسیله جلبک ها بسیار متداول است برخی از جلبک ها نظیرScenedesmus ،Euglena ،Chlorella و Chlamydomonas در این پدیده بسیار موثر واقع می شوند. اکسیژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده های کوچک نظیر استخرها ضرورت دارد تا بوی بد از آن ها بر طرف گردد. به این ترتیب جلبک ها نقش مهمی را در تصفیه فاضلاب ها به عهده دارند که گاه به صورت طبیعی این پدیده انجام می 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. امروزه بهره براری از جلبک ها در ابعاد صنعتی، کشاورزی، دارویی و غذایی ابعاد بسیار گسترده ای یافته و تکنولوژی مدرن برای تولید و بهره برداری از جلبک ها در کشور های صنعتی و پیشرفته جهان مورد استفاده قرار می گیرد. جلبک ها از تواناترین گیاهان هستند آن ها قادرند آب و هوا را پاک کنند، مرغ ها را چاق تر و سالم تر سازند، رنگ ماهی های قرمز را قرمزتر کنند و از همه مهم تر انسان را سالم تر سازند. جلبک ها قادرند انرژی آینده مورد نیاز بشر را تامین کنند. خوشبختانه در کشور ما نیز بر اثر شرایط جغرافیایی خاص، گسترش جلبک ها آن چنان است که بسیاری از گیاهان تولید کننده مواد اولیه دارویی را داریم و می توانیم با بهره گیری از آن ها از ورود این مواد از خارج جلوگیری کنیم.
جلبک های دریایی در سواحل صخره ای جنوب کشور بخصوص سواحل استان سیستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر به وفور یافت می شوند و اگر چه سابقه مطالعه در زمینه شناسایی جلبک های دریایی در سواحل جنوبی به سال 1845 میلادی بر می گردد ولی تا کنون در این فعالیت ها کمتر به جنبه های تجاری و کسب ثروت توجه شده است. طی تحقیقات انجام شده بیش از 250 گونه جلبکی در سواحل جنوب کشور شناسایی شده، که بسیاری از گونه ها دارای خواص کاربردی بوده و در سطح جهانی از آن ها استفاده می شود. طبق نتایج، تعدادی از تحقیقات انجام گرفته، کیفیت برخی از مواد به دست آمده از جلبک های سواحل جنوبی ایران حتی از فرآورده های به دست آمده از سایر کشورها هم بهتر بوده است. درسال 1371 یکصد و هشتاد تن اسیدآلژنیک و املاح و استرهای آن تحت عنوان قرص و گرد خمیر ویژه دهان و دندان جمعا حدود 5 میلیون دلار واردات به کشور داشته ایم. در حالی که با بهره گیری از منابع غنی سواحل خلیج چابهار، بوشهر و بندر لنگه ضمن صرفه جویی ارزی فراوان، گام های بلندی در جهت خودکفایی کشور در این زمینه برداشته خواهد شد. در کشور ما نیز خوشبختانه در سال های اخیر، در کنار پرورش قارچ های خوراکی، کشت انبوه جلبک های دریایی نیز مورد توجه قرار گرفته است. اخیراً(مرداد ماه 1382) یک مزرعه بزرگ کشت انبوه جلبک های قرمز، قهوه ای و سبز در سواحل جنوبی ایران افتتاح گردید. با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه شناسایی و کاربرد جلبک های سواحل جنوبی کشور و با توجه به اثرات متعددی که استفاده از جلبک ها دارند، لزوم توجه هر چه بیشتر به شناخت این ذخایر و قابلیت های کاربردی آن ها مشخص شده و لازم است در مورد اثرات گونه های جلبکی سواحل جنوب کشور تحقیقات لازم صورت گرفته تا بر اساس آن بتوان به نحو مطلوب بهره برداری بهینه را از این منابع طبیعی ملی انجام داد.

جلبکهای دریایی و مصارف آنها


انواع جلبکها :
- سیانوفیت ها یا جلبک های سبز آبی
- جلبک های سبز
- جلبک های قهوه ای
- جلبک های قرمز
- موادی که از جلبک ها استخراج می شوند عبارتند از:
الف) آلژینات – آگاروکاراجین ها : این مواد از ترکیبات دیوار سلولی جلبک های قرمز و قهوه ای هستند و فقط در جلبک ها وجود دارند و در گیاهان عالی دیده نمی شوند و بیشتر به عنوان مواد ژلی کننده و قوا دهنده مورد استفاده قرار می گیرند. تولید کل این مواد حدود 55000 تن با ارزشی حدود 585 میلیون دلار است .
الژینات ها امروزه کاربرد وسیعی دارند که عبارتند از :محصولات لاغری – تولید غذا و منسوجات ، ضد آتش کردن منسوجات ، ژلاتین کننده و تغلیظ کننده( نوشیدنیها، بستنی ها، مواد آرایشی) ، عامل سهم زدا( جذب فلزات سنگین از خون) ، تهیه آنتی اکسیدانها، چسبها، رنگدانه ها، پوشش زخمها و مواد قالب گیری در دانپزشکی و در بیوتکنولوژی برای غیر متحرک کردن سلول ها و آتریمها استفاده می شود .
آگارها: نوعی پلی ساکارید است که نام دیگر آن ژلوزاست . در آب گرم به نسبت 1 تا 2% به ژلاتین تبدیل می شود و در نستاجی ، کنسرو سازی، لاستیک سازی ، شیرینی سازی، تهیه میوه، شربت، داروسازی و لوازم آرایشی ، تهیه محیط کشت و خالص سازی انواع میکرو اورگانسیم ها، الکتروفروز، کروماتوگرافی برای تولید حشره کش ها ، پایدار کننده ، محلول های کلسترولی، پرورش گل و در کاغذ سازی برای پوشش دار کردن کاغذ استفاده می شود .
کاراجین ها : از جلبک های قرمز بدست می آید. محلول در آب داغ و در تهیه مواد آرایشی ، شامپو ، پایدار کننده در خمیرداندان ها، مواد نگهدارنده در فرآوری گوشتی ، در ساخت بستنی ، شکلات ، پاستیل ، سس، ماست، آبمیوه وبرای نگهداری موادی که احتیاج به سردخانه نداشته باشند کاربرد دارد .

ب‌) مواد معدنی و آلی: مواد معدنی و آلی زیادی از جلبک ها تهیه می شود که از نظر اقتصادی یا تغذیه ای بسیار مهم هستند .
مواد معدنی عبارتنداز: کلسیم، آهن، منیزیم، سلینوم، روی، مس ، کروم که از جلبک های قهوه ای و کلپ بدست می آید همچنین از خاکستر این جلبک ها کربنات سدیم، پتاسیم و ید بدست
می آید که بترتیب در شیشه و بلوسازی، صابون سازی و در درمان گواتر کاربرد دارد .
مواد آلی عبارتنداز: کلیسرول ، اسیدهای نوکلئیک، کلروفیل، اسیدهای چرب، مانیتول، رنگدانه ها فیکوکلوئیدها و پلی سارکاریدها
ج‌) ویتامینها:
ویتامینهای بسیار زیادی از جلبک ها بدست می آید که مهمترین آنها عبارتند از:
ویتامین A : تشکیل شده از کارتنوئیدها واستفاده در داروها ومواد آرایشی بهداشتی
ویتامین E : حفاظت از بدن در مقابل بیماریهای ناشی از نور( پوستی و چشمی) ، بیماریهای قلبی و عروقی و سرطان واستفاده در کرمها و مواد آرایشی ، خاصیت اکسیدانی
ویتامین C : حفاظت از مو ، جلوگیری از فعالیت رادیکال های آزاد، استفاده در شامپورها و مواد بهداشتی ویتامینهای B ، B2 ،B12 ، B7 و.........
فوائد میکروالگ برای سلامتی :
سم زدایی : با فلزات سنگین نظیر جیوه، سرب ، سموم، حشره کش ، ترکیب و آنها را از بدن خارج می نماید. همچنین بعنوان :
- تقویت کننده سیستم ایمنی بدن- -
- تصفیه کننده کبد و بهبود سلامت تیروئید
- پاکسازی سیستم گوارشی
- انرژی زا
- کاهنده فشار خون
- افزاینده باکتریهای مفید
- آنتی اکسیدان قوی و مقابله با رادیکال های آزاد
- تسریع در روند الیتام زخمها بخاطر وجود فاکتور رشد در آنها
- خواص ضد سرطانی
- خواص ضدالتهابی ، ضد باکتری
- خوشبوکننده دهان
- تعدیل کننده هورمون ها



خیار دریایی و کاربرد آن

خیار دریایی گروه بزرگی از آبزیان را تشکیل می دهد و از نظر ردهبندی جزء راسته خارپوستان و رده خیاران دریایی است . این جاندار بدنی چرم ماننددارد و بیشتر در کف دریاها زندگی می کند و نامگذاری آن به خاطر شکل خیار مانند آناست .
خیار دریایی حیوان خزنده ای است که به آسانی روی گل سنگها یاصخره ها می خزد و تکه های غذا را توسط مایع چسبناکی که از دستهایش ترشح می شود ازمحیط اطراف خود جمع کرده و مصرف می کند . بیش از ۱۴۰۰ گونه خیار دریایی شناسایی شدهکه جزء سه خانواده مهم هستند .
Holothuriidae
Stichopotidae
Cucumariidae
▪ جنسهای این خانواده عبارتند از :
Holothuria
Stichopus
Cucumaria
پراکنش این گونه ها بیشتر در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری میباشد و حدود ۲۸ گونه از این آبزی خوراکی هستند که در سواحل سیستان و بلوچستان ایران بیشتر گونه Holothuria موجود می باشد .
خیار دریایی گونه آبزی با ارزشی است که علاوه بر برخورداری ازپروتیین کافی و ارزش غذایی بالا ( پروتئین ۵۵ % - چربی ۲% ) در درمان بسیاری ازبیماریها و صنعت دارو سازی مورد استفاده قرار می گیرد .
خیار دریایی در کشورهای جنوب شرقی آسیا از جمله چین ، تایوان ،تایلند ، اندونزی ، کره ، فیلیپین و دیگر کشورهای شرق آسیا از اهمیت خاصی برخورداراست .
در بین این کشورها چین به عنوان بزرگترین تولید کننده ، مصرفکننده و وارد کننده خیار دریایی به شمار می رود . در طب سنتی این کشور ، از خیاردریایی برای تسویه خون ، درمان بیماریهای کلیوی و نیز بیماریهای پوستی استفاده میشود . مصرف سالیانه این آبزی در کشور چین ۱۲۰۰۰ – ۱۰۰۰۰ تن وزن خشک شده آن است .
این محصول به دو صورت تازه و خشک شده ، فرآوری و مصرف می شود ودر چین یکی از محبوب ترین غذاهای دریایی محسوب می شود .
از آنجا که این آبزی با ارزش از طرفداران زیادی برخوردار میباشد ، روی آوردن به صنعت تکثیر و پرورش آن به صورت تک گونه ای و یا چند گونه ای باسایر آبزیان انکار ناپذیر می باشد .
از این رو بسیاری از کشورهای فوق الذکر در امر تکثیر و پرورش آندارای تجربیات ، قدمت و سابقه ای چندین ساله می باشند لذا با توجه به موارد فوق ودلایل ذیل روی آوردن به صنعت تکثیر و پرورش این آبزی می تواند اقتصادی بوده ضمنتولید یک محصول جدید به صنعت ورشکسته تکثیر و پرورش میگو کمک نماید .
● ارز آوری بودن آن ( هر کیلو گرم ۸/۲ دلار)
▪ استفاده از غذاهای ارزان قیمت در صنعت پرورش آن
▪ استفاده از آن در خوراک و دارو سازی
▪ تراکم پذیر بودن آن
▪ سموم به دست آمده از دستگاه ایمنی خیار دریایی دارای خواص ضدویروسی ، ضد تومور و ضد بارداری است
▪ وجود ذخایر قابل توجه در سواحل جنوبی کشورمان
▪ تکثیر آسان و کم هزینه آن
▪ امکان کشت و پرورش آن با سایر آبزیان دیگر از جمله میگو
▪ کاهش بار آلی بستر محیط استخر ( در پرورش با میگو ) به واسطه تغذیه از مواد آلی و پسماند های غذایی به جای مانده از میگو باعث افزایش کیفیت محصول
▪ دامنه تحمل رنج وسیعی از تغییرات فاکتورهای آب از جمله شوری و دما
● مشخصات ظاهری :
▪ بدن لوله ای شکل ، که طول آن ۲۰ تا ۴۰ سانتی متر و عرض آن ۳تا ۶ سانتی متر می باشد .
▪ بدن در برش عرضی چهار گوش است ، قسمت شکمی صاف بوده و پاهای لوله ای شکل در سه ردیف طولی نامنظم روی آن قرار گرفته است .
▪ پشت آن بر آمده و در ۴ تا ۶ ردیف دارای برجستگیهای کوچک نامنظم می باشد .
▪ دهان قدامی و متمایل به پشت است .
▪ یک ناحیه بر آمده در پشت دهان به نام گونوفر وجود دارد .
● ارزش غذایی :
چین یکی از ابتدایی ترین کشورهایی است که خیار دریایی در آن بهمصرف رسیده است. خیار دریایی به عنوان غذایی با درصد پروتئین بالا فاقد کلسترول شناخته شده است .
همچنین غذایی مقوی و نیرو بخش می باشد . بر اساس آنالیزآزمایشگاهی در صد گرم وزن بدن خیار دریایی از گونه Stichopus japanicus ۷۶ % آب ،۲۱%پروتئین ، ۳/۰ % چربی ، ۱ % کربوهیدرات ، ۱/۱ % خاکستر ، ۱۱۸ میلی گرم کلسیم ،۲۲میلی گرم فسفر و ۴/۱ میلی گرم آهن دیده می شود .
در هر کیلو گرم وزن خشک خیار دریایی گونه Stichopus japanicus ۶گرم ید موجود می باشد . محتویات روده آن شامل ۴۹/۷۲ % آب ، ۸۶/۸ % پروتئین خام ،۶۸/۲ %چربی و ۷۸/۱۵ % خاکستر است .
● ارزش دارویی :
در کشور چین و از زمان پادشاهان سلسله Ming از خیار دریایی بهعنوان دارویی مفید و موثر استفاده می کردند . خیار دریایی گونه Stichopus japanicus در درمان بیماریهای کلیوی ، یبوست ، سل ریوی ، کم خونی ، دیابت و ... موثر است .
احشاء آن در درمان صرع و روده آن التیام بخش دردهای معده و زخم اثنی عشر است.
طبق تحقیق پزشکی به عمل آمده بافتهای پیوندی ، پوست ، غشاء حفره بدن و کوریوم داخلی غده لوله ای خیار دریایی گونه Stichopus japanicus دارای ترکیبات موکوپلی ساکارید می باشد که می تواند تاثیر زیادی روی رشد ، بهبود بیماری التهاب ، شکل استخوان بندی ، پیش گیری از پیر شدگی بافتها و بیماری تصلب شراین داشته باشد .
خیار دریایی همچنان خاصیت ضد سرطان دارد:
عصاره به دست آمده از خیار دریایی درمهار رشد سلولهای سرطانی موثر است. به گفته پژوهشگران انجمن سرطانی آمریکا نوعی ماده ضد سرطانی در خیار دریایی وجود دارد که در حیوانات آزمایشگاهی مانع رشد سلولهایی سرطانی می‏شود. این موجودات دریایی که بیش از پانصد سال در اعماق اقیانوسها بسر می‏برند، توانسته‏اند نسل خود را حفظ کنند و از بیماریهای عفونی و سرطان در امان باشند. عصاره‏ای از این موجودات دریایی استخراج می‏شود شبیه داروهای ضد سرطانی نوعی آنزیم به نام لیپوکسیژناز را مهار می‏کند. پژوهشگران معتقدند که قدرت ضد سرطانی این عصاره طبیعی بسیار بیشتر از داروهای ضد سرطانی است و عارضه‏ای نیز در پی ندارد. پژوهشگران امیدوارند با استفاده از عصاره خیار دریایی دارویی برای مهار سرطان لوزالمعده ابداع کنند که این از سرطان کشنده‏ترین انواع سرطان به شمار می‏آید.