یک دریا انرژی

دریا بستر بسیار مناسبی برای تحقیق و توسعه است ، اما تاکنون همه پتانسیل آن شناخته نشده است. در حقیقت ، بخش اعظمی از موجودات دریایی بخصوص میکروارگانیسم های اولیه هنوز ناشناخته باقی مانده اند

کد خبر: ۴۴۳۱۴

که بتدریج شناسایی می شوند.
حتی درباره موجودات زنده شناخته شده نیز دانش کافی برای مدیریت کارا و بهره برداری بهینه از آنها وجود ندارد و این همه ، اهمیت بیوتکنولوژی دریایی را مشخص می سازند.
با وجود مزایای نسبی در زمینه بیوتکنولوژی در کشور، متاسفانه برخی حوزه های مهم این تکنولوژی مانند بیوتکنولوژی دریایی کمتر موردتوجه قرار گرفته است.
موجودات زنده دریایی ، بخش اعظمی از ذخایر زیستی کره زمین را تشکیل می دهند. از آنجا که حیات از دریاها و اقیانوس ها سرچشمه گرفته است ، بخش وسیعی از موجودات نخستین و منحصر به فرد در دریاها زندگی می کنند، بنابراین دریاها منابع عظیم ذخایر ژنتیکی به شمار می روند.
اغلب موجودات دریایی ساختارها، مسیرهای متابولیکی ، سیستم های تولید مثلی و مکانیزم های دفاعی منحصر به فردی دارند که بشر می تواند از آنها استفاده کند و علت بروز این ویژگی های منحصر به فرد زندگی در طیف وسیعی از شرایط محیطی است.
تنوع بیولوژیکی و انواع مختلف مواد شیمیایی موجود در دریا از زمان های گذشته تاکنون منبع تولید ترکیبات شیمیایی صنعتی مختلفی بوده اند که از آن جمله می توان مواد دارویی ، مواد آرایشی ، افزودنی های غذایی ، کاوشگرهای ملکولی ، آنزیم ها، کیت های تشخیصی ، سموم کشاورزی و آفت کش های زیستی را نام برد.
برخی از این فرآورده ها هم اکنون وارد بازار مصرف شده اند و بازاری چند میلیارد دلاری را به خود اختصاص داده اند.

مواد دارویی و آرایشی

باتوجه به پتانسیل بالای موجود در دریا و تنوع موجودات ، تاکنون محصولات فراوانی از آنها استحصال شده است.
اکثر این فرآورده ها مانند ترکیبات هالوژنه (ترکیبات برم و ید) هستند و نمی توان مشابه آن را از موجودات خشکی به دست آورد.
علاوه بر این میکروارگانیزم های دریایی ، منبع غنی از ژنهای جدیدی هستند که می توان از آنها برای تولید داروها و فرآورده های بیولوژیک جدید و دسترسی به اهداف دیگر مانند مانیتورینگ استفاده کرد.
برخی مواد دارویی و آرایشی که از موجودات دریایی همانند باکتری ها، بی مهرگان و جلبک ها استخراج می شوند، عبارتند از: داروهای ضدحساسیت ، داروهای ضدسرطان ، آنتی بیوتیک ها و ملانین ها که طیف گسترده رنگی دارند و در ساخت صفحات خورشیدی و لنزهای چشمی به کار می روند.

آفت کش های زیستی

فرآورده های طبیعی دریایی ، پتانسیل جایگزینی با آفت کش های شیمیایی و دیگر نهاده های مورد استفاده در کشاورزی را دارند.
نوعی آفت کش زیستی به نام پداد تی ام از سم یک کرم - که به عنوان طعمه در ماهیگیری استفاده می شود - ساخته شده است.
بررسی ها نشان داده است این آفت کش طبیعی در مبارزه با لارو ساقه خوار برنج ، پروانه برگخوار مرکبات و چند آفت دیگر بخوبی مورد استفاده قرار می گیرد.
اخیرا نیز محققان در مونتانا، ترکیبات جدیدی را از میکروارگانیزم های همزیست با جلبک و اسفنج های دریایی جداسازی کرده اند.
این ترکیبات محرک رشد هستند، جوانه زنی را تحریک می کنند و باعث افزایش طول ریشه در گیاهان می شوند.

ردیاب های زیستی

موجودات دریایی مدلهای مناسبی را برای توسعه حسگرهای زیستی ، ردیاب های زیستی ، کمیت های تشخیص طبی ، آبزی پروری در ردیابی محیطی به وجود آورده اند.
نوعی از این حسگرهای زیستی آنزیم های درگیر در بیولومنیسانس هستند و زمانی عمل می کنند که در شرایط محیطی تعریف شده قرار گیرند.
نوع دیگر از ردیاب های زیستی که امید زیادی را در محققان به وجود آورده ، ژن کاوشگراست که می تواند برای شناسایی موجودات مفید و یا مضر به کار رود.
به عنوان مثال برای شناسایی پاتوژن های انسانی موجود در غذاهای دریایی ، آبهای بازیافت شده ، پاتوژن های ماهی در سیستم های آبزی پروری و تشخیص میکروارگانیزم هایی که قادر به تهیه مواد شیمیایی به اشکال مختلف می شود، به کار می روند.

تولید انرژی با بیوماس دریایی

تقریبا 40 درصد کل انرژی اولیه یا فتوسنتز در دریاها ایجاد می شود. در این فرآیند موجودات فتوسنتزکننده (فیتوپلانکتون ها، جلبک ها و گیاهان دریایی) دی اکسیدکربن را جذب و با استفاده از انرژی نورانی خورشید به کربن آلی و اکسیژن تبدیل می کنند.
میزان دی اکسیدکربن اقیانوس ها 50 برابر میزان دی اکسیدکربن موجود در اتمسفر است و برآورد شده است که سالانه حدود 35 گیگاتن کربن به بیوماس دریایی تبدیل می شود؛ اما تاکنون از این منبع عظیم سوخت به صورت تجاری برای تامین انرژی استفاده نشده است.
علت اصلی این موضوع ، مقرون به صرفه نبودن آن در مقایسه با سایر فرآورده های خشکی است. البته می توان با بهره گیری از روشهای نوین در بیوتکنولوژی نسبت به تولید بیشتر بیوماس و استفاده ارزان تر از آن اقدام کرد.

اکوسیستم های دریایی

یکی از مهمترین کارها در زمینه ثبت تنوع میکربی موجود، ارزیابی دقیق گونه ای و بررسی تغییرپذیری موجودات حاضر در هر محیط ویژه است.
برآوردها نشان می دهد که کمتر از یک دهم درصد از میکروارگانیزم های دریایی را می توان از طریق روشهای استاندارد کشت بافت بازیافت کرد.
حال آن که در بیوتکنولوژی می توان ژنهای نشانگر را با استفاده از ابزارهای ملکولی از جمعیت های میکربی جدا سازی کرده و از آنها برای شناسایی بهره برد.
پاکسازی زیستی با استفاده از میکرب ها اسید زیادی را برای حل مسائل مرتبط با آلودگی محیطهای دریایی و آبزی پروری به وجود آورده است.
از جمله این آلودگی ها وجود لکه های نفتی در بندرها و خطوط کشتیرانی و سکوهای نفتی است. تاکنون تعداد زیادی از میکروارگانیزم های دریایی شناسایی شده اند که می توانند در پاکسازی زیستی مورد استفاده قرار گیرند.
میکروارگانیزم های دریای علاوه بر این مورد، اغلب مواد مفیدی را تولید می کنند که با محیط زیست سازگار هستند. پلیمرهای زیستی و غیرسمی که در مدیریت و تصفیه زباله ها و فاضلاب ها از آنها استفاده می شود، نمونه هایی از این مدار هستند.
از این میکرب ها در حذف تعفن ناشی از فاضلاب ها نیز استفاده می شود. شناخت بیشتر از بر هم کنش میکرب های دریایی با فلزات سنگین می تواند به افزایش استفاده از آنها در جذب زیستی ، رسوب دهی زیستی ، کریستاله سازی زیستی و حل مسائل و مشکلات آبهای آلوده منجر شود.