الوسم: طحالب

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

إذا كنت من محبي السوشي فأنت بكل تأكيد تحب الطحالب، فما هي الطحالب وأنواعها؟ وما أهميتها في حياتنا؟

ما هي الطحالب وأنواعها؟

تُعرف الطحالب في لغة العلم بأنها نباتات بلا ساق أو جذر أو أوراق. وقد تكون وحيدة الخلية أو عديدتها، فهي نباتات مائية معقدة يصعب تصنيفها. من الطحالب ما يستعصي على العين رؤيته، فلا تراها إلا بالمجهر. ومنها ما يبلغ طولها ١٠٠متر.

توجد الطحالب تقريبًا في كل البيئات، فبعضها ينمو في درجات الحرارة المنخفضة، والبعض الآخر ينمو في البحار والمحيطات والأنهار.

تعتبر الطحالب من أكثر الكائنات الحية تمثيلًا للضوء مثل الخلايا النباتية. إذ تحتوي على الكلوروفيل وتمتص ثاني أكسيد الكربون CO2، وفي وجود الطاقة الضوئية والغذاء المناسب لتُطلق غاز الأوكسجين. [1]

الطحالب كغذاء آدمي

إن علاقة الإنسان بالطحالب ممتدة منذ ما يقرب ٥٠٠٠ سنة. أعدّ الصينيون منها أطعمة شتى مثل السوشي وبعض السلطات. غير أن الاهتمام بالطحالب لم يأتِ إلا بعد قيام بعض العلماء الفرنسيين برحلة إلى قارة أفريقيا. حيث لاحظوا أن السكان في جمهورية تشاد يتغذون على أحد أنواع الطحالب التي تنمو طبيعيا فوق المسطحات المائية. وتعتبر الدول الآسيوية من أكثر الدول استخدامًا للطحالب كغذاء آدمي.

فوائد التغذي على الطحالب

من الناحية الصحية، فاستخدام الطحالب في الطعام أمر شائع جدًا. فتدخل في العديد من الحميات الصحية بسبب قدرتها على تخفيض معدل امتصاص الدهون، فيساعد على تثبيط إنزيم الهضم «لايبيز-lipase». بالإضافة إلى أنها من أفضل مصادر اليود الذي يستخدم في علاج أمراض الغدة الدرقية المسئولة عن زيادة حرق الدهون.

تعتبر الطحالب مصدر عالي البروتين فيمكن إضافتها للحوم والصويا، وتفوق معظم منتجات الألبان في الغنى بالكالسيوم والحديد. [2] [3]

محاذير تناول الطحالب

على الرغم من شيوع ثقافة إضافة الطحالب للغذاء إلا أنه يجب الحرص في إضافتها. فبروتينات الطحالب لا تخلو من المشاكل والتي من أهمها اللون. فمعظم الطحالب تحتوي على صبغات خضراء وبنية وزرقاء وحمراء وذهبية؛ ومن هذه الصبغات ما قد يسبب تسمم عند إعدادها وتناولها.

فوائد طبية للطحالب

لم تقتصر علاقة الإنسان بالطحالب على الناحية الغذائية فقط. فقد كان يستخدمها أيضًا في الأغراض الطبية، فاستخدمها في العناية بالجروح سواء كانت قرح أو حروق أو أي مرض جلدي. إذ تعمل الطحالب كمخدر طبيعي، ومضاد حيوي طبيعي فتُستخدم في علاج أمراض السل والصداع وآلام المعدة. كما استخدمها البشر في تسهيل عمليات الولادة. [4]

الطحالب للعناية الجلدية

تحتوي بعض أنواع الطحالب على كمية كبيرة من المعادن ومضادات الأكسدة لتساعدها في الحفاظ على نفسها في بيئة المحيطات القاسية والتلوث و «الأشعة فوق البنفسجية- ultraviolet radiation». لهذه الأسباب، أصبحت من أهم المكونات في المستحضرات المستخدمة في العناية الشخصية مثل الأعشاب البحرية. استخدمها الإنسان لتعطِ بشرته مظهرًا صحيًا، فساعدته على التخلص من مشاكل البشرة مثل السيلوليت والحبوب وغيرها من مشاكل البشرة الشائعة.

رغم غرابة الفكرة لدى البعض إلا أنه يستخدمها في الفم أيضًا. فيعتبر «الكاراجينان-carrageenan» الذي يستخرج من الطحالب الحمراء من أهم مكونات بعض معاجين الأسنان والمثلجات والشوكولاته. وتعتبر l’oreal و Estée lauder من أكثر المؤيدين لاستخدام مكونات الطحالب في العناية بالبشرة والتجاعيد وواقيات الشمس الطبيعية. [5]

الطحالب كسماد

بينما اعتبر معظمنا نمو الطحالب شئ من قلة النظافة، إلا أنه عندما استخدمها الإنسان بطريقة صحيحة أصبحت سماد غذائي فعال باعتبارها اختيار صديق للبيئة. إذ تتكون الطحالب من كائنات حية، لذلك عندما تستخدمها كسماد للتربة، تنكسر روابطها وتُطلق كمية هائلة من المواد الغذائية التي تساعد في نمو المحاصيل بجودة أفضل.

ولإنه لا يوجد ما هو خالٍ من العيوب فإن الجهل باستخدام الطحالب كسماد للتربة بطريقة صحيحة قد يؤدي إلي جذب الحشرات مما يسبب إصابة المحاصيل بالأمراض. [6]

تنمو الاستخدامات طوال الوقت تبعا لنمو قدرتنا على فهم الكيميائيات. لكن ما عرفناه من هذا المقال أن الطحالب صديقتنا حقًا.

المصادر

[1] wikipedia
[2]bbc
[3] pubmed
[4]researchgate
[5]lofficielusa
[6]frontiersin