از جلبک های تک سلولی تا سوخت پاک

جلبک ها گیاهان جالبی هستند که می توانند تک سلولی و غیرقابل رویت با چشم غیرمسلح باشند و یا پرسلولی باشند و فضاهای وسیعی را اشغال کنند. خیلی از ما تصور می کنیم جلبکها فقط باید سبز باشند

کد خبر: ۸۶۹۲۰

؛ اما جلبکهای سبز فقط گروهی از جلبکها هستند و در طبیعت جلبکهای سبز - آبی ، قهوه ای و حتی قرمز هم یافت می شوند.
دکتر صادق فرهی آشتیانی ، فیزیولوژیست و استاد دانشگاه تربیت مدرس مطالعات متنوعی را روی جلبک ها انجام داده و در یکی از جدیدترین تحقیقاتش موفق به تولید بیوگاز به وسیله نوعی جلبک شده است.
در همین خصوص گفتگویی با وی داشته ایم که در ادامه می خوانید:

برای تولید بیوگاز از چه جلبکی استفاده کردید و چگونه به بیوگاز دست یافتید؛
ما با کشت جلبک های شاخه سیانوفیت ها نشان دادیم این جلبک با جذب گاز کربنیک و عناصر معدنی محیط کشت سریعا رشد کرده و بیوگاز تولید می کند.
این جلبکها، جزو جلبکهای تک سلولی هستند و در آب ، خاک و حتی هوا وجود دارند. در این طرح جلبکها را از هوا به دست آوردیم.
برای این کار محلول های غذایی مخصوص را در محیط قرار دادیم تا جلبکهای شاخه سیانوفیت موجود در هوا به این محلول ها وارد شوند.
پس از گرفتن جلبکهای موردنظر از هوا، این جلبکها را در اطاقک رشد کنترل شده و محیط کشت مایع در زیر نور فلوئورسانس تکثیر کردیم. بعد از این که جلبکها به اندازه کافی تکثیر یافتند و زیاد شدند، آنها را ابتدا تحت شرایط هوازی و سرانجام تحت شرایط کمبود اکسیژن یا محیط غیرهوازی قرار دادیم.
نتایج آزمایش ها نشان داد به این ترتیب می توان از جلبکها بیوگاز تولید کرد. در ادامه این تحقیقات در فکر شناسایی ترکیب گازهای حاصل هستیم.
همان طور که می دانید، در پی کاهش منابع نفت و گاز و نیاز روزافزون جوامع بشری به انرژی ، برای دستیابی به منابع جدید انرژی مانند انرژی خورشیدی ، بادی و یا زمین گرمایی تلاشهای زیادی می شود.
این انرژی ها تجدیدپذیر، لایزال و برای همیشه در دسترس بشر هستند. تولید بیوگاز از جلبک می تواند یکی از راههای دستیابی به منبع جدیدی از انرژی باشد و امیدواریم که در آینده به عنوان سوخت در اماکن مسکونی و وسایل نقلیه کاربرد داشته باشد. علاوه بر این نتایج ، آزمایش هایی که روی جلبکها انجام دادیم ، نشان داده است از پساب کشت و تکثیر جلبکها می توان کود بیولوژیکی تهیه کرد.

لطفا درخصوص تهیه کود بیولوژیکی از جلبک بیشتر توضیح دهید.
برای این کار پساب حاصل از محیط کشت جلبک را به عنوان کود پای درختان انار پوست سیاه ریختیم و در شرایط آزمایش مزرعه ای موفق شدیم گلدهی و تبدیل گل به میوه را در این درختان به میزان قابل توجهی افزایش دهیم.
همچنین مشاهده کردیم که پس از استفاده از این پساب ، انارها به صورت خوشه ای به دست آمدند، به طوری که در بین آنها حتی خوشه های 6و یا 7تایی انار مشاهده شد. براساس این مطالعات نتیجه گرفتیم که در این پسابها باید مواد تنظیم کننده و موثر بر رشد گیاهان وجود داشته باشد که از ریز جلبک ها منشائ می گیرند.
البته در این مطالعات پساب را به صورت مایع استفاده کردیم ؛ اما می توان همین پساب را به کود جامد تبدیل کرد و این کود را در کشاورزی مورد استفاده قرار داد.
امیدواریم مواد موثر موجود در این کود بتوانند به عنوان مواد تنظیم کننده رشد برای افزایش محصولات استراتژیک کشاورزی مانند گندم و برنج کارایی داشته باشند.

آیا تا به حال مطالعات دیگری هم روی جلبک ها داشته اید؛
بله. جلبک ها اثرات جالب توجه بسیاری دارند و تاکنون مطالعات زیادی در این زمینه انجام داده ام که یکی از آنها پژوهش در زمینه کشت ریزجلبک ها با هدف استفاده از فرآورده های جلبکی در رشد و جذب یون در گیاهان حساس به عارضه کلروز آهن است.
کلروز آهن ، یکی از عوارض فیزیولوژیکی مهم بسیاری از این گیاهان ایران است. این عارضه که علت آن اختلال در جذب و انتقال آهن در گیاه است ، زردی و ریزش برگهای درختان را به دنبال دارد.
زردی و خزان زودرس برگ در درختان چنار یکی از دغدغه های مهم مسوولان فضای سبز شهر تهران است ؛ زیرا درختان یکی از راه حل های تصفیه هوای شهرهای آلوده هستند و برگهای زرد کمکی به تصفیه هوا نمی کنند.
در تحقیقاتی که انجام دادیم ، فرآورده های جلبکی را به درخت چنار زدیم و مشاهده کردیم که برگهای آن درشت و سبز شدند که این برگها می توانند نقش مهمی در تصفیه هوا داشته باشند. از دیگر پژوهش های من در این زمینه ، کنترل رشد جلبک های شاخه سیانوفیت ها در استخرها، حوضها و آب نماهای فضای برخی اماکن مسکونی بوده است ، زیرا این جلبکها می توانند نوعی سم تولید کنند، بنابراین باید رشد و تکثیر آنها تحت کنترل باشد.
علاوه بر این ، مطالعاتی هم روی جلبلک هماتوکوکوس پلوویالیس داشته ایم و موفق شده ایم ماده ای به نام آستاگزانتین را که یک آنتی اکسیدان قوی است و در پزشکی و صنایع دارویی کاربرد دارد، از این جلبک استخراج کنیم.

لطفا درباره جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس و استخراج آستاگزانتین بیشتر توضیح دهید.
این جلبک تک سلولی یک جلبک سبز دوتاژکه آبشیرین است که در آبهای راکد کوهسارها زیاد یافت می شود. ما این جلبک را از آبهای راکد منطقه ای در اصفهان گرفتیم و در محلول غذایی مخصوص جلبک کشت دادیم و صبر کردیم تا در مدت مشخصی آستاگزانتین تولید شد.
در آزمایشگاه محلول اولیه ما که حاوی جلبک بود کاملا سبز بود؛ اما پس از تولید آستاگزانتین محلول قرمز شد ضمن تولید آستاگزانتین به وسیله جلبک ، تاثیر عوامل مختلف را نیز بر افزایش تولید این ماده بررسی کردیم.
عملیات استخراج آستاگزانتین از جلبک به وسیله دستگاه های مخصوصی در آزمایشگاه انجام شد و به دنبال آن آستاگزانتین حاصل را تغلیظ کردیم.

به کاربرد آستاگزانتین در پزشکی و صنایع دارویی اشاره کردید. در این باره توضیح دهید.
آستاگزانتین به دلیل فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی که دارد، نه تنها در پزشکی و صنایع دارویی ، بلکه در پرورش ماهی و طیور هم کاربرد فراوان دارد.
این ماده توانایی های بیولوژیکی زیادی در بدن جانوران دارد که از آن جمله می توان به تبدیل آن به ویتامین A، افزایش پاسخ سیستم ایمنی بدن و حفاظت در مقابل بعضی امراض نظیر سرطان که از طریق خاموش کردن رادیکال اکسیژن رخ می دهد، اشاره کرد.
جانوران قادر به سنتز آستاگزانتین نیستند، به همین دلیل ، این ماده را می توان از طریق سنتز در آزمایشگاه و بیوسنتز به وسیله برخی جلبکها و میکروارگانیسم ها به دست آورد و به صورت مکمل غذایی در اختیار جانورانی نظیر طیور و ماهیها و حتی انسان قرار داد.

آیا مشابه تحقیقات شما روی جلبکها در کشورهای دیگر هم انجام شده است؛
علم همواره در حال رشد است و تحقیقات زیادی روی جلبکها در گوشه و کنار دنیا انجام می شود.
در سالهای اخیر به جلبک هماتوکوکوس پلوویالیس برای تولید آستاگزانتین توجه زیادی شده است ، به طوری که امروزه در امریکا این جلبک در استخرهای بزرگ با ظرفیت یک میلیون لیتر کشت می شود؛ اما در ارتباط با تولید بیوگاز به وسیله این جلبک تا به حال گزارش خاصی را مشاهده نکرده ام و تصور می کنم این کار، کار تازه ای باشد.