مقدمه ای پیرامون جلبک ها:

      علم جلبک شناسی را فیکولوژی  گویند که از واژه یونانی فیکوز به معنای علف هرز دریایی و لوگوز به معنای شناخت وتوجیه آن آمده است.  ظاهرا اولین بررسی های علمی به وسیله لینه دانشمند معروف سوئدی صورت گرفته است.وی درطبقه بندی گیاهان تعدادی ازگیاهان پست به نام جلبک شناسایی کرد ولی بعد مشخص شد که بسیاری ازآنها جلبک نیستند وشبیه خزه وگیاهان دیگرهستند. عقیده بر این است که حدود۴۰۰ میلیون سال قبل جلبکهای سبزکه مهمترین گروه از جلبک ها را تشکیل می دهند چندین بار از آب به خشکی انتقال یافته و سرانجام منشاء گیاهان خشکی شده اند.

   جلبکها عمدتا در آب های کم عمق می رویند اما زستگاه آن ها می تواند در خشکی ها ومناطق مرطوب- صخره هاـ چشمه های آب گرم- فاضلاب ها ومناطق برفی نیزباشد.

    جلبکها گرروهی از گیاهان متعلق به شاخه تالوفیتها می باشند که دارای دیواره سلولی بوده وسیتوپلاسم هرحجره شامل مواد کلروفیلی بوده که عمل فتوسنتزرا انجام میدهند و فاقد ریشه- ساقه- برگ- گل می باشند. دیواره سلولی جلبکها از سلولوز گلیکو پروتئین و پپلی  ساکارید ها تشکیل شده است. این مواد کلروفیلی اغلب توسط مواد رنگی که رنگینه نامیده می شوند پوشیده شده اند که هاروی سه گروه از جلبکها را بر اساس رنگینه به سه گروه تقسیم کرده است:

1. جلبک های سبزکلروسپرمی نظیر کاهوی دریایی
2. جلبک های قهوه ای ملانوسپرمی نظیر کلپ و سارگوسم
3. جلبک هاب قرمز رودوسپرمی نظیر نوری

   شناسایی دریاها موجب شده که فراورده های بسیاری برای انسان حاصل شود یکی ازاین فراورده ها جلبک ها هستند که به زندگی روزانه بشر فوائد بسیاری می رسانند. بررسی تکنولوژی جنبه های اقتصادی تولید جلبکها نشان میدهد که از آنها در جنبه های مختلف تولید مواد می توان استفاده کرد.

   خاکستر جلبک های دریایی جهت ایجاد عصاره های حاوی نمکهای سدیم و پتاسیم وید مورد استفاده  قرار میگرفته که جهت صنایع شیشه سازی،  صابون سازی و… کاربرد داشته است.

   کشت وپرروش وصدور جلبک ها به صورت خشک شده ویا فراورده های آنها امروزه برای بسیاری از کشور ها تجارت بزرگی محسوب می شود.

کاربرد وجنبه های اقتصادی جلبک ها:

مردم عادی جلبک ها را به عنوان تفاله استخرها  و گیاهان ناخواسته ومزاحم میدانند. تصور اینکه جلبکها گیاهان مفید و ارزشمندی هستند ونقش حیاتی درتامین بخش عمده ای از پروتئین و اکسیژن مصرفی انسان را دارند به خود راه نمی دهند واز زمان های قدیم  استفاده غذایی داشته اند. استفاده آنها به عنوان غذای چینی ها به۶۰۰سال  قبل از میلاد میرسد. جلبک ها همچنین ازقدیم در کشاورزی به عنوان کود بیولوژیکی ویا برای آماده سازی زمین های غیرقابل کشت و دامداری مورد استفاده بوده اند .کشت و پرورش جلبک های دریایی نظیر پورفیرا- پالماریا- کوندروس برای مصرف غذایی ازسال ها پیش در کشور هایی نظیرچین و ژاپن بسیار متداول بوده است.

۱٫جلبک ها به عنوان غذای انسان ها:

   در بخش های مختلف دنیا بیش از صد گونه از جلبکها  وعمدتا جلبکهای قهوه ای و قرمزمورد استفاده غذایی قرار میگیرند. جلبک ها به علت سرشار بودن از مواد معدنی-ویتامین ها -هیدرات های کربن وپروتئین ها مورد استفاده غذایی انسان ها قرار می گیرد .

در ژاپن جلبک کاهوی دریایی را نمک پاشیده وخشک کرده و آن را مانند جلبک قهوه ای مورد استفاده قرار می دهند ویا آن را درسالاد مصرف می کنند. جلبک دیگری به کلرلا به جهت داشتن درصد بالایی از چربی ها و پروتئین ها ازاهمیت بالایی برخوردار است. پرتئین های کلرلا دارای انواع اسید های آمینه مهم بوده لذا به صورت غذا در مسافرت های فضایی مورد استفاده قرارمی گیرد.

۲٫آگار-آگار:

آگار ماده ژله مانندی است که ازبرخی جلبک های قرمز به دست می آید. آگار در سطح دنیا به عنوان ماده زمینه ای درمواد کشت مختلف درازمایشگاه ها و برای کشت بسیاری از قارچ ها- باکتری ها و برخی از جلبک ها به کار می رود. آگارهمچنین در ساختن غذاهای کنسرو ودردرمان یبوست- در مواد آرایشی- در چرم سازی ومنسوجات و در صنایع کاغذ سازی وعامل تغلیظ  کننده (در ژلاتین، بستنی، شیرینی ها، نوشیدنی ها وسوپ ها)- پایدار کننده ،کنترل چاقی ودیابت، مواد قالبگیری دندان ها مورد استفاده قرار میگیرد. آگاربه عنوان داروی ضد التهاب معده به وسیله پزشکان تجویز می شود بسیاری ازقرص ها و روغنهای طبی با کمک آگار ساخته میشوند.

     بزرگ ترین کشور های صادر کننده آگار ژاپن،اسپانیا، پرتغال: مراکش،آمریکا،استرالیا، زلاندنو می باشند که سالانه میلیونها دلار درآمدصادراتی دارند.

۳٫کاراگی نین یا کاراژنین:

کاراژنین یک کمپلکس هیدرات کربن واسید سولفوریک است که دردیواره سلولی جلبک قرمزیافت می شود.این ماده در تهیه خمیردندان-مواد آرایشی-رنگها-چرمها ومنسوجات- درصنایع تخمیر دارویی کاربرد دارد. پزشکان از کاراژنین به عنوان داروی انعقاد خون استفاده میکنند. همچنین در تصفیه چغندر قند- مشروبات الکلی ونوشابه های غیر الکلی مورد استفاده قرار می گیرد.

۴٫آلژینات ها:

مشتقات آلژینات وهمچنین اسید آلژینینک ازدیواره سلولی برخی ازجلبک های قهوه ای استخراج می شود. آلژینات ها در صنایع لاستیک سازی-رنگ سازی وهمچنین در تهیه پارچه ولباس های ضد آتش وظروف پلاستیکی کاربرد دارد. مشتقات اسیدآلژینیک در تهیه سوپ و سس دیگر مواد غذایی استفاده می شود.

۵٫منبع املاح:

به علت غنی بودن جلبک ها از املاح و عناصری نظیر:ید- پتاس وغیره به صورت ها مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند.

• الف)در صنایع صابون سازی وشیشه سازی کلپ های دریایی به عنوان منبع سود استفاده زیادی دارند.
• ب)از کلپ ها پتاسیم وید استخراج می نمایند و در مراحل پیچیده تر می توان آمونیاک و ذغال تهیه نمود.
• پ)بسیاری ازجلبکهای دریایی ازلحاظ آهن- مس –منگنز-بورغنی می باشند.

۶٫جلبک ها به عنوان غذای دام وطیور و حیوانات دیگر:

بسیاری ازجلبک ها به عنوان غذای همیشگی و اصلی بسیاری از حیوانات مورد استفاده قرار می گیرند.

• الف) مرغ هایی که به غذایشان آسکوفیلوم و فوکوس افزوده می شود تخم مرغ هایی را تولید می کنند که غنی از ید می باشند.
• ب)در مواقعی که جلبکهای  دریایی به غذای دام ها افزوده می شوند آنها شیرهای پرچربی تولید می کنند.
• پ)یک نوع ماهی به نام تیلاپیا تنها از اعضای سیانوفیسه و کلروفیسه تغذیه می کند.
• ت)کلپهای عظیم الجثه قهوه ای به دلیل غنی بودن ازویتامین آ- ای درغذای دام های بزرگ استفاده میشوند.
• ث)جلبکهای پلانکتونی غذای اصلی بسیاری ازماهی ها –پروتوزواها- سخت پوستان  تامین می نماید.

۷٫ به عنوان کود بیولوژیکی:

جلبک های دریایی به علت داشتن فسفر،پتاسیم،و برخی عناصرکم مقداردربسیاری از مناطق ساحلی به عنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار میگیرند آنها را میتوان با دیگر مواد آلی مخلوط نمود یا آنها را به تنهایی پس از پوسیده شدن و کمپوست مورد استفاده قرارداد.

• الف) فوکوس (جلبک قهوه ای) درمزارع ایرلند به عنوان یک کود مورد استفاده قرار میگیرد.
• ب) اگر برخی از علف های هرز دریایی وجلبکهای قهوه ای برای مزارع مورد استفاده قرار گیرند محصولات بهتری بدست خواهد آمد
• پ) در برخی از کشورهای پیشرفته کنسانتره (عصاره) انواع جلبکهای دریایی دربازار به عنوان کود بیولوژیکی مایع به فروش میرسد.

۸٫جهت تصفیه فاضلاب ها:

فاضلاب هایی که عمدتا ازضایعات صنعتی و شهر نشینی ایجاد شده باشند دارای بسیاری ازترکیبات آلی ومعدنی هستند که در آنه حل شده و به حالت معلق درآمده است. تصفیه چنین فاضلاب هایی غالبا یک امر اکسیژناسیون تلقی می شود. اکسیژنه نمودن به وسیله جلبکها بسیار متداول است. اکسیژنه نمودن فاضلاب ها به خصوص در توده های کوچک نظیر استخرها ضرورت دارد تا بوی بد آنها برطرف گردد.

 ۹٫کاربرد جلبک  ها درتهیه داروها:

جلبک ها به دلیل دارا بودن ترکیبات ویژه پلی ساکاریدی ونیز ترکیبات دارویی خاص دارای کاربرد های وسیعی هستند.خواص دارویی که برای جلبک ها عنوان کرده اند بسیار می باشد از جمله به عنوان مسهل در یبوست های دستگاه گوارش،به عنوان التیام دهنده زخم های دستگاه گوارش وهمچنین در کاهش فشار خون وکاهش چربی خون و کاهش وزن زیاد و نیز جلوگیری ازبیماری های تصلب شرایین ازجلبک ها استفاده می شود.ازکاربردهای جدید ومدرن این گیاهان در بیماری توموری است که ترکیبات ضد سرطانی از این گیاهان استخراج شده و برای مقابله با بیماری های توموری ازآنها استفاده می شود.حتی در برخی از منابع به قدرت مقابله این گیاهان در مقابل ویروس اچ ای وی نیز اشاره شده است. همچنین مقابله با ویروس تبخال نیزبا کاربرد جلبک ها امکان پذیر می باشد.

۱۰٫کاربرد جلبک ها به عنوان انرژی:

از برخی جلبک ها می توان به عنوان بیودیزل استفاده کرد. بیودیزل سوختی تجدید پذیروتجزیه پذیر است که از روغن گیاهی و یا چربی حیوانی بدست می آید. این سوخت را می توان به راحتی با گازوئیل مخلوط و در خودروهای گازوئیل سوز به راحتی استفاده کرد.

۱۱٫به صورت منبع مهم غذایی آبزیان وتولید کننده انرژی در دستگاه های آبی:

جلبکها تولید کنندگان مهم مواد آلی در محیط های آبی می باشند و این به علت داشتن کلروفیل می باشد. جلبکها  موجودات فتواتوتروف محسوب شده و از طریق فتوسنتزغذا وانرژی تولید می نمایند. دراکوسیستم های آبی جلبک ها وفیتوپلانکتون ها بخش مهمی از زنجیره غذایی موجودات آبزی وماهی ها را تشکیل می دهند و لذا بخش عمده ای از تولیدات آبزیان مستقیما وابسته به وجود آنهاست. جلبک ها نه تنها تامین کننده غذا وانرژی درمحیط های آبی هستند بلکه به واسطه عمل فتوسنتز ومتصاعد نمودن اکسیژن اطراف خود را اکسیژنه نموده و برای حیات آبزیان مساعد می نماید.

مضرات  و زیان های ناشی از جلبک ها

همان طور که جلبک ها دربسیاری از موارد می توانند سود مند باشند در برخی ازموارد می توانند زیان آور باشند که البته این خود ازنظر اقتصادی اهمیت دارد.ما دراین جا به چند مورد که حضور جلبک ها باعث خساراتی می شود اشاره می کنیم.

۱.نقش جلبک ها درمنابع آب شرب:

   جلبک ها به طورطبیعی در منابع آب قابل شرب رشد نموده وگاه به سرعت تکثیر می نمایند.حضور آنها علاوه بر آنکه ممکن است باعث بدبو شدن اب شود فیلتراسیون آب را نیزمشکل میکند.گاهی کنترل نمودن رشد جلبک ها در منابع آب های شرب امری مشکل می باشد که بایستی با اضافه نمودن مواد شیمیایی به آب از افزایش آنها جلوگیری نمود.

۲.مرگ ماهی ها ودیگر جانوران:

بقایا ومواد زائد ازمرگ ومیر جلبکها برای انواع ماهی و دیگر حیوانات مسموم کننده می باشد. برخی از جلبک ها مواد سمی تولید می کنند این مواد در آب رها  شده ومحیط را برای حیات موجودات آبزی ناخوشایند وخطرناک می نماید. گزارش هایی مبنی برمرگ گوسفندان، اسب ها، چهارپایان وپرندگان به علت نوشیدن آب آلوده مسموم جلبک ها موجود می باشد.

۳.مسمومیت انسان ها:

گاهی جلبک ها علت اصلی مرگ انسان ها می باشد.یکی از جلبکهای دینوفلاژلات که مواد سمی درونی تولید می نمایند برای ماهی ها که از آن تغذیه می کنند مسموم کننده نمی باشد ولی انسان هایی که از این ماهی ها استفاده می نمایند در نتیجه این تراکم مواد سمی در بدن می میرند.

۴.جلبک ها وشکوفه های آبی:

گاهی جلبک های میکروسکوپی وکوچک به حدی سریع رشد می نمایند که توده های بزرگ وماکروسکوپی را به نام شکوفه های آبی در سطح آب تشکیل میدهند. شکوفه های آبی بوی بدی را ایجاد نموده وهمچنین موجب خفه شدن آبزیان در آن ناحیه می شوند.گاهی شکوفه های آبی ممکن است مسئول سرعت کشتی تا حد ۵۰ درصد شوند.گاهی شکوفه های آبی به علت تنفس در شب باعث کمبود اکسیژن برای آبزیان دیگر شده و به صورت سدی جلوتنفس آنها گرفته وموجب از بین رفتن آنها می شود .