تبلیغات
زیست شناسی - آشنایی با بیوتکنولوژی دریایی قسمت دوم
 
درباره وبلاگ




مدیر وبلاگ : شب تاب
نویسندگان
نظرسنجی
بازدیدکننده گرامی وبلاگ خودت (زیستک) را چگونه ارزیابی می کنید؟







آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
زیست شناسی
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM
سه شنبه 14 خرداد 1387 :: نویسنده : شب تاب

آشنایی با بیوتکنولوژی دریایی

قسمت دوم

علیرغم وجود مزایای نسبی در زمینة بیوتكنولوژی در كشور، برخی از حوزه‌های مهم این تكنولوژی، مانند بیوتكنولوژی دریایی، كمتر مورد توجه قرار گرفته‌است. در این مطلب، ادامه تعاریف و كاربردهای "بیوتكنولوژی دریایی" ارایه شده‌اند.

بیوتكنولوژی دریایی

2- ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اكوسیستم‌های دریایی

یكی از مهمترین كارها در زمینة ثبت تنوع میكروبی موجود، ارزیابی دقیق گونه‌ای و بررسی تغییرپذیری موجودات حاضر در هر محیط ویژه است. برآوردها نشان می‌دهد كه كمتر از یك‌دهم‌درصد از میكروارگانیزم‌های دریایی را می‌توان از طریق روش‌های استاندارد تكنیك كشت بافت، بازیافت كرد. این مهم (بازیافت میكروارگانیزم‌های دریایی) می‌تواند با به‌كارگیری آنالیزهای فیلوژنتیكی مولكولی تقویت شود. ژن‌های نشانگر را می‌توان با استفاده از ابزارهای مولكولی، از جمعیت‌های میكروبی جداسازی كرد و از آنها برای شناسایی سویه‌های مختلف بهره برد.

پاكسازی زیستی (Bioremediation) با استفاده از میكروب‌ها، امید زیادی را برای حل مسایل مرتبط با آلودگی محیط‌های دریایی و همچنین آبزی‌پروری به‌وجود آورده است. از جمله این آلودگی‌ها، وجود لكه‌های نفتی در بندرها و خطوط كشتی‌رانی و سكوهای نفتی است. تاكنون تعداد زیادی از میكروارگانیزم‌های دریایی شناسایی شده‌اند كه می‌توانند در پاكسازی زیستی مورد استفاده قرار گیرند.

میكروارگانیزم‌های دریایی علاوه بر استفاده در پاكسازی زیستی، اغلب مواد مفیدی را تولید می‌كنند كه با محیط‌زیست سازگار هستند. پلیمرهای زیستی و سورفاكتانت‌های زیستی غیرسمی كه در مدیریت و تصفیة زباله‌ها و فاضلاب‌ها از آنها استفاده می‌شود، نمونه‌هایی از این مواد هستند. از این میكروب‌ها در حذف تعفن ناشی از فاضلاب‌ها نیز استفاده می‌شود. شناخت بیشتر از برهم‌كنش میكروب‌های دریایی با فلزات سنگین و یا Radionuclide می‌تواند به افزایش استفاده از آنها در جذب زیستی (Biosorption)، رسوب‌دهی زیستی (Bioprecipitation)، كریستاله‌سازی زیستی (Biocrystalisation) و حل مسایل و مشكلات آب‌های آلوده منجر شود.

فرآیندهایی چون فرآوری زیستی (Bioproccessing) نیز از دیگر موارد بهره‌گیری از میكروارگانیزم‌های دریایی است؛ زمینة نوظهور مهندسی فرآوری زیستی، در واقع استفاده از بیوتكنولوژی در صنعت است كه برای تولید فرآورده‌هایی همچون مواد دارویی و عوامل فعال زیستی به‌كار می‌رود. مهندسی فرآوری زیستی نیازمند درك كامل از سیستم بیولوژیكی موجود زندة مورد استفاده (مثلاً یك موجود دریایی)، جداسازی و تخلیص یك فرآورده و تبدیل آن به یك شكل پایدار، مؤثر و مناسب است. در این زمینه، برخی از باكتری‌ها و قارچ‌های دریایی، پتانسیل ویژه‌ای برای تولید مواد شیمیایی نامعمول اما مفید دارند كه نمی‌توان آنها را در موجودات خشكی‌زی یافت.

3- شیلات و پروش آبزیان به صورت پایدار و مطمئن

استفاده از منابع شیلاتی به‌صورت مطمئن و پایدار، یكی از ملزومات صید ماهی از دریاها است. صید بی‌رویه باعث صدمه یافتن اكوسیستم‌های دریایی شده و حتی به از بین رفتن برخی گونه‌ها می‌انجامد به همین دلیل و با افزایش رشد جمعیت و نیاز به منابع دریایی، رویكرد به آبزی‌پروری نیز فزونی یافته است. از طرفی چون در این سیستم‌ها از گونه‌های خاصی از ماهی استفاده می‌شود، این افزایش مصنوعی یك نوع جمعیت، نتایج منفی نیز به دنبال دارد و تعادل اكوسیستم را برهم می‌زند. برای اجتناب از این مشكلات، به‌كارگیری تكنیك‌های مولكولی و تحقیق بیشتر در خصوص ایجاد و حفاظت از منابع ژنتیكی، می‌تواند راه‌گشا و مفید باشد.

نظر به اینكه آبزی‌پروری می‌تواند غذایی با كیفیت بالا و در فرمی پایدار در اختیار انسان قرار دهد، لذا باید زمینه‌های خاص را در اكوواكالچر مدنظر قرار داد كه عبارتند از: تثبیت تنوع گونه‌ها، تغذیه بهینه، بهداشت و سلامت جمعیت‌های كشت شده، مقاومت به بیماری‌ها و كاهش اثرات سوء محیطی.

تكنیك‌های مؤثری در این زمینه‌ها ایجاد شده‌اند كه عبارتند از: انتخاب به كمك ماركر، برنامه‌های انتخاب فامیلی و توده‌ای، شناسایی ماركرهای مولكولی جدید به‌منظور استفاده در آنالیزهای والدی و شجره‌ای، استفاده از تریپلوئیدها در ازدیاد نسل و تجدید نسل و استفاده از میكروارگانیزم‌های دریایی همچون پروبیوتیك‌ها در اكوواكالچر كه باعث حفظ سلامت و افزایش تولید ماهی می‌شوند. بهره‌گیری از تكنیك‌های بیولوژی مولكولی همراه با روش‌های سنتی اصلاح، می‌تواند باعث بهترشدن فرآیند بازیافت موجودات دریایی شود.

استفاده از روش‌های بیوتكنولوژی، امیدهای زیادی را برای تولیدكنندگان و مصرف‌كنندگان فرآورده‌های حاصل از اكوواكالچر به‌وجود آورده است. تكنولوژی مهندسی ژنتیك و تولید موجودات دریایی اصلاح شدة ژنتیكی (GMO) با دارا بودن ویژگی‌های مفیدی همچون رشد سریع، مقاومت در برابر پاتوژن و مقاومت در برابر درجه حرارت پایین، می‌تواند بازده قابل ملاحظه‌ای را در آبزی‌پروری نصیب سرمایه‌گذاران این صنعت كند. استفاده از موجودات مهندسی شده برتر، كارایی تولید را به‌واسطة افزایش میزان رشد، ضریب تبدیل مواد غذایی، مقاومت به بیماری و كیفیت و تركیب فرآورده‌ها بهبود می‌بخشد. استفاده از بیوتكنولوژی در آبزی‌پروری، می‌تواند ما را در حفظ گونه‌های وحشی و منابع ژنتیكی و فراهم آوردن مدل‌ها و روش‌های بی‌نظیر، جهت تحقیقات بیومدیكال، یاری بخشد.

علاوه بر موارد فوق، كشت همزمان چند گونه و ایجاد یك سیستم ادغامی كه در آن مواد زاید حاصل از یك گونه می‌تواند غذای گونة دیگر را فراهم آورد، فیلتراسیون آب، جداسازی مواد آلی و تولید موازی دیگر فرآورده‌های مفید همچون دوكفه‌ای‌ها، جلبك‌های دریایی و فیتوپلانكتون‌های غنی از پروتئین نیز می‌تواند افزایش تولید و راندمان آبزی‌پروری را به‌دنبال داشته باشد.

شیلات

مباحثی كه در آبزی‌پروری مطرح می‌شود عبارتند از:

3-1- تكثیر زیاد و نمو سریع

بیوتكنولوژی می‌تواند جهت تكثیر زیاد و نمو سریع موجوداتی كه در آبزی‌پروری مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌كار ‌رود. از جمله منافع حاصل از به‌كارگیری بیوتكنولوژی در آبزی‌پروری می‌توان به تولید گامت‌ها و تخم‌های گونه‌های با ارزش اقتصادی در تمام طول سال و ایجاد بازارهای جدید برای بچه‌ماهی‌های اصلاح شده ژنتیكی، اشاره كرد. همچنین، بیوتكنولوژی ابزارهایی را به‌منظور بهبود تكثیر و بقای گونه‌های در معرض خطر فراهم می‌آورد كه در نتیجه می‌توان به حفاظت تنوع حیات روی كره زمین كمك كرد.

3-2- بهبود سطح بهداشت و سلامتی

بیوتكنولوژی راهكارهای خاصی را جهت افزایش سلامت و بهداشت موجودات مورد استفاده در آبزی‌پروری ارایه می‌دهد؛ بیماری‌های مختلفی در كشت ماهی‌ها و نرم‌تنان صدف‌دار وجود دارند كه درنتیجة این بیماری‌‌ها، هر ساله میلیون‌ها دلار به صنعت شیلات و آبزی‌پروری خسارت وارد می‌شود. در این زمینه، بیوتكنولوژی ضمن افزایش بقا، رشد و بهداشت این موجودات، می‌تواند انتقال این بیماری‌ها را بین استوك‌های وحشی و اهلی كاهش دهد. ابزارهای مولكولی می‌توانند شناخت ما را راجع به ایمنی، مقاومت و حساسیت میزبان به بیماری‌ها و پاتوژن‌های مربوطه افزایش دهند. این روند از طریق اطلاعات پیشرفته حاصل از چرخه‌های حیاتی و مكانیزم‌های بیماری‌‌زایی، مقاومت به آنتی‌بیوتیك‌ و انتقال بیماری صورت می‌گیرد. فرآورده‌های بالقوه حاصل از این تحقیقات، شامل تكنیك‌های ژن‌درمانی، استوك‌های عاری از پاتوژن، عوامل مؤثر پیشگیری و ایمنی مانند تعدیل‌كننده‌های ایمنی، آنتی‌ژن‌ها و واكسن‌ها، عوامل دارویی مؤثر و ایمن و غیره هستند.

3-3- افزایش ارزش و كیفیت محصولات

بیوتكنولوژی می‌تواند جهت ارزیابی و افزایش ایمنی، تازگی، رنگ، طعم، مزه، خصوصیات تغذیه‌ای و افزایش مدت زمان مصرف فرآورده‌های غذایی حاصل از آبزی‌پروری مورد استفاده قرار گیرد.

علاوه بر این، تكنولوژی‌های حاضر می‌توانند جهت تشخیص و ارزیابی سموم و آلودگی‌ها و بررسی میزان بقای آنها در غذاهای دریایی و كاهش یا حذف آنها به‌كار روند. همچنین می‌توان از بیوتكنولوژی در بهبود فرآوری غذاهای دریایی استفاده كرد.

3-4- حفاظت از منابع ژنتیكی

حفاظت و غنی‌سازی تنوع زیستی در سیستم‌های طبیعی، یكی از اولویت‌های كشورهای مختلف است. بیوتكنولوژی با دو روش می‌‌تواند جهت حفاظت از منابع ژنتیكی گونه‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد: اولاً از ابزارهای بیوتكنولوژی می‌توان در شناسایی و تشخیص ژرم‌پلاسم دریایی از جمله گونه‌های در معرض انقراض استفاده كرد. ثانیاً بیوتكنولوژی می‌تواند فهم ما را راجع به اساس مولكولی تنظیم‌ و بیان ژن و به همان اندازه تعیین جنسیت موجودات دریایی افزایش دهد و بنابراین باعث بهبود و توسعة روش‌های شناسایی گونه‌ها، استوك‌ها و جمعیت‌ها شود. به‌عنوان نمونه، راهكارهایی را همچون انتخاب به كمك نشانگر، تكنیك‌های دقیق و مؤثر انتقال ژن و تكنولوژی‌های پیشرفته جهت حفاظت از گامت‌ها و جنین‌ها در سرما می‌توان نام برد.

3-5- ایجاد مدل‌های بیومدیكال برتر

هدف از آبزی‌پروری فقط تولید غذا نیست. با توجه به اینكه موجودات دریایی با شرایط سخت موجود در دریا سازگار شده‌اند، مدل‌های مناسبی جهت تحقیقات بیوتكنولوژی و فرآیندهای آن به‌شمار می‌روند. تحقیق در مورد جنبه‌های نموی، سلولی و مولكولی موجودات دریایی به‌عنوان سیستم‌های مدل، می‌تواند دیدگاه‌ ما را راجع به مكانیزم‌های ایجاد بیماری در انسان بهبود بخشد.

4- كاربرد ژنتیك مولكولی در شیلات


موارد زیر نمونه‌هایی از كاربردهای ژنتیك مولكولی در شیلات همراه با مثال‌های عملی آن را بیان می‌كنند:

4-1- شناسایی جمعیت‌ها تحت واحدهای مدیریتی: به‌عنوان مثال، شناسایی ماهی آزاد اقیانوس آرام و اطلس، قزل‌آلای قهوه‌ای در اروپا، ماهی سرخ در اطلس شمالی

4-2- آنالیز استوك‌های مخلوط: به‌عنوان مثال تفكیك ماهی روغن (كادمرو) در خلیج سنت‌لورنس و ماهی آزاد بالتیك

4-3- برهم‌كنش بین جمعیت‌های پرورشی رها شده و وحشی: به‌عنوان مثال، شناسایی برهم‌كنش ماهی‌های آزاد اقیانوس اطلس كه به‌صورت وحشی وجود داشتند با آن دسته از ماهی‌های آزادی كه به‌صورت مصنوعی رها شده بودند.

4-4- تخمین كارایی استوك‌سازی با استفاده از آنالیز والدی- شجره‌ای

شیلات



نوع مطلب : مقالات زیستی مختلف، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


یکشنبه 26 شهریور 1396 08:19 ب.ظ
Fantastic blog! Do you have any tips and hints for aspiring writers?
I'm hoping to start my own website soon but I'm a little lost
on everything. Would you advise starting with a free platform like Wordpress or go for a paid option? There are
so many options out there that I'm completely confused ..
Any recommendations? Thanks a lot!
سه شنبه 10 مرداد 1396 07:40 ق.ظ
Hey I am so glad I found your web site, I really found
you by accident, while I was browsing on Google for something else,
Anyhow I am here now and would just like to say
thanks for a fantastic post and a all round enjoyable blog (I also love the theme/design), I
don't have time to read through it all at the moment but I have bookmarked it and also
added in your RSS feeds, so when I have time I will be back to read a lot more,
Please do keep up the great work.
جمعه 25 فروردین 1396 05:29 ب.ظ
It's very effortless to find out any topic on web as compared to textbooks, as
I found this article at this web page.
یکشنبه 20 فروردین 1396 03:26 ب.ظ
In fact when someone doesn't know afterward its up to other people that they will
assist, so here it occurs.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر