عالم جديد تقدمه تطبيقات التكنولوجيا الحيوية في الطحالب

عالم جديد تقدمه تطبيقات التكنولوجيا الحيوية في الطحالب

تُعرف التكنولوجيا الحيوية “Biotechnology” أنَّها تطبيق المعرفة بالأنظمة الحيوية والكائنات الحية واستخدام مكوناتها لأغراض صناعية وزراعية وطبية وغذائية. ولكن كيف للطحالب أن تغير عالمنا؟ وكيف سينشأ عالم جديد من تطبيقات التكنولوجيا الحيوية في الطحالب ؟

ما هي أهمية التكنولوجية الحيوية للطحالب؟

• تستخدم الطحالب كمصدر للطاقة المتجددة، فتنتج بعض أنواع الطحالب مثل الـ Dunalleita و Gracilarla و Sargassum أنواعًا من الوقود مثل الديزل والبنزين والميثان والبيوتانول والإيثانول ووقود الطائرات.
• يمكن استخدام الطحالب للحد من الغازات الدفيئة وللتخفيف من ثاني أكسيد الكربون.
• تعد الطحالب مصدرًا رخيصًا لمعالجة مياه الصرف وإنتاج الغاز الحيوي.
• تُستخدم الطحالب المعدلة وراثيًا لتعزيز إنتاج الوقود الحيوي وكمصدر للبروتين والأغذية الغنية بالفيتامينات والأعلاف.
• تُستخدم كسماد حيوي للمحاصيل وكمصدر غني للنيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم واللودن والحديد والكالدوم والسيليكا والفيتامينات.
• يمكن استخدام الطحالب في معالجة المبيدات الحشرية ومعالجة المعادن الثقيلة.
• تستخدم في تكوين الخلايا الحيوية الشمسية.
• تقدم كغذاء مثل Alaria ، Laminara ، Sargassum ، وتعد البورفيرا طعامًا مشهوراً في اليابان وأوروبا.
• تُستخدم مواد تخزين الطحالب مثل النشا والجيلاتين والدهون كعوامل هلامية في الجيلي والآيس كريم والحلويات.
• للطحالب أهمية علاجية، إذ يعد الكلوريلين من الكلوريلا مضاد حيوي واسع المدى.

كيفية زراعة الطحالب

تعتبر زراعة الطحالب رخيصة مقارنة بالمحاصيل الاقتصادية الأخرى. حيث لا تتطلب أراضٍ معدة وخصبة لنموها. يمكن أن تنمو الطحالب في الأراضي ذات القيمة الزراعية المنخفضة. كما تنمو في مياه الصرف الصحي أو حتى مياه صرف المفاعلات النووية. يمكن زراعتها في البرك المفتوحة.

يمكن للطحالب أيضًا أن تنمو في المختبر، في ظل ظروف معقمة ومعايير فيزيائية مضبوطة مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة وشدة الضوء. يمكن زراعتها في مرق أو في وسط مُكمل بالمغذيات الدقيقة مثل المغنسيوم والنترات والكالسيوم والحديد.

تطبيقات على الأهمية التكنولوجية الحيوية للطحالب

تطبيقات مضادة للملاريا

تعد الملاريا أحد الأسباب الرئيسية للوفيات في البلدان الاستوائية التي يتوطن فيها هذا المرض. حيث تسببه بعوضة «أنوفيليس» الأنثوية عند نقلها لطفيلي «البلاسموديوم فالسيباروم». والعلاج الموصى به للملاريا هو إدارة مزيج من الكلوروكين والبروغوانيل، والدوكسيكلين، والميفلوكين، والأتوفاكون. وعلى مدى العقود القليلة الماضية، ظهرت مقاومة لجميع فئات الأدوية المضادة للملاريا باستثناء الأرتيميسينين. وتلك المقاومة هي المسؤولة عن الزيادة الأخيرة في الوفيات المتصلة بالملاريا، لا سيما في أفريقيا. يمكن السيطرة على ظهور المقاومة باستخدام الأيض الثانوي المستمد من الطحالب الدقيقة والطحالب الكلية والسيانوباكتيريا.

تطبيقات مضادّة للسرطان

يشكل السرطان السبب الرئيسي لوفاة البشر، وبالتالي فإن إيجاد عامل علاجي فعال لعلاج هذا المرض يشكل ضرورة ملحة. فاستخدمت الطحالب المجهرية التي تؤدي أنشطة مضادة للمخدرات مثل طحالب (Dunaliella tertiolecta)، والطحالب المجهرية (Chlorella ellipsoidea)، و(Phaeodactyum tricornutum)، و(Skeletonema spp). وما زال البحث جاريًا عن مرشحين مثاليين في مجال الميكروبات ينتجون هذه الجزيئات النشطة حيويًا. ومؤخراً، ذُكر أن ظروف المجهرية مثل كثافة الضوء، ودرجة الحرارة ، وتوافر المغذيات تؤثر على النشاط الحيوي المضاد للسرطان للطحالب المجهرية.

المصادر

1- biotecharticles
2-.frontiersin