اهمیت ریز جلبک ها در صنعت آبزی پروری
اهمیت ریز جلبک ها در صنعت آبزی پروری - دامیران

اهمیت ریز جلبک ها در صنعت آبزی پروری

ریز جلبک ها میکروارگانیسم های فتوسنتز کننده ای هستند که به راحتی و ارزانی قابلیت تکثیر و پرورش دارند. این موجودات به دلیل داشتن کلروفیل که آنها را قادر به انجام عمل فتوسنتز می کند. مهم ترین تولید کنندگان مواد آلی در محیط های آبی به شمار می آیند و به عنوان اولین حلقه زنجیره غذایی اکوسیستم های آبی محسوب می شوند. ریز جلبک ها در تمام سطوح تغذیه ای و شبکه های غذایی جریان دارند، به همین علت در محیط های آبی بخش مهمی از زنجیره ی غذایی موجودات آبزی را تشکیل میدهند که علاوه بر این، نقش مهمی را به عنوان تصفیه کنندگان بیولوژیکی منابع آبی و تعدیل pH محیط نیز ایفا می کنند؛ همچنین به دلیل اینکه گیاهان تنها موجوداتی هستند که قادر به سنتز اسیدهای چرب بلند زنجیره هستند. لذا ریز جلبک ها تأمین کننده و منبع اولیه اسیدهای چرب غیراشباع (PUFA) برای تمامی موجودات حاضر در زنجیره غذایی محیط آبی می باشند. لازم به ذکر است که بسیاری از ریز جلبک ها، شاخص های بیولوژیکی آب نیز می باشند و نمایانگر وضعیت اکولوژیکی محیط هستند.

در کنار استفاده های گوناگون از ریز جلبک ها در صنعت آبزی پروری، کاربرد اصلی آنها در امر تغذیه می باشد؛ بدین شکل که به عنوان منبع غذایی برای تمامی مراحل پرورش تجاری گونه های مختلف آبزیان دریایی شامل ۲ کفه ای ها، نرمتنان، مراحل لاروی برخی از گونه های سخت پوستان و همچنین ماهی ها، ضروری و غیرقابل اجتناب می باشند.

گزارش های متعدد نشان داده است که ماکرو و میکرو آلگ هایی نظیر Prophyra Undaria Laminara Ascophyllum ، Spirulina Ulva و Chlorella به عنوان مکمل غذایی منجر به بهبود رشد، افزایش کارایی مصرف متابولیسم چربی، حفظ ترکیبات ضروری بدن، مقاومت در برابر استرس، عملکرد بهتر کبد و مقاومت در برابر بیماریها در گونه های مختلف ماهی می گردد.

قابل بیان است که از توده انواع مختلف گونه های جلبکی می توان در جهت تولید مکمل های غذایی انسان، خوراک دام و دیگر موارد نیز استفاده نمود؛ که به صورت فرمولاسیون پودر، قرص، کپسول و عصاره در دسترس می باشد.

تاریخچه

کلرلا از جلبک های تک یاخته آب های شیرین است و به راحتی به صورت انبوه کشت داده میشود.

کشت تجاری کلرلا از سال ۱۹۶۰ در دنیا آغاز شده است.

در آسیا حدود ۷۰ شرکت در ۴۶ کشور هستند که به تولید کلرلا پرداخته اند؛ به طوری که در کشور کوچک تایوان سالانه بیش از ۱۵۰۰ تن پودر جلبک کلرلا تولید می گردد.

گونه خاصی از کلرلا با نام علمی کلرلا ولگاریس (Chlorella vulgaris) در تحقیقات و مطالعات حیوانی و انسانی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است که ارزش تغذیه ای آن بین سالهای ۱۹۶۰-۱۹۵۰ مورد شناسایی واقع شد.

روش های لقاح و بارور کردن تخم ماهی

امروزه در بسیاری از کشورهای اروپایی و آسیایی از جلبک کلرلا جهت تولید مکمل های غذایی استفاده میشود.

این گروه متنوع میکروارگانیسم ها که بیشتر تکسلولی، رنگارنگ، فتواتوتروفیک و به عنوان تولید کننده بزرگ اقیانوسی و آب شیرین شناخته می شوند، در واقع منابع زیستی هستند که طیف وسیعی از کاربردهای زیست فناوری را به خود اختصاص داده اند.

تعداد گونه های جلبکها که اکثر آنها ریز جلبک هستند، یک تا ده میلیون تخمین زده می شود و توانایی بالقوهای در تثبیت کربن دی اکسید دارند و به عنوان مکمل غذایی در آبزی پروری، باعث افزایش رشد، کارایی غذا و کیفیت بیوشیمیایی لاشه در آبزیان مختلف می شوند.

در این میان جلبک کلرلا می تواند مکمل غذایی مناسبی در جیره غذایی آبزیان باشد.

کلرلا ولگاریس (Chlorella vulgaris)

جلبک کلرلا یکی از مشهورترین ریز جلبک ها و یکی از گونه های مهم شاخه جلبک های سبز کلروفیتا می باشد.

این جلبک از جلبکهای سبز یوکاریوتی (تک هسته ای) کروی شکل با قطر ۱۰-۲ میکرومتر بوده و دارای دیوارهای نسبتا نازک و کلروپلاست بزرگ و فنجانی است. تولید مثل در کلرلا بسیار ساده و از طریق غیر جنسی است.

قابل بیان است که جلبک کلرلا ولگاریس بسیاری از عناصر ساختاری شبیه به گیاهان را دارا است.

این جلبک میکروسکوپی ساکن آبهای شیرین است و در کشورهای آسیایی از جمله کره، ژاپن و تایوان وجود دارد و به عنوان Good food شناخته شده و همانطور که گفته شد به صورت پودر، عصاره و قرص تهیه می گردد.

فاکتورهای موردنیاز در امر پرورش

رشد فیتوپلانگتون ها به عوامل مختلفی مانند نور، دما، مواد غذایی، شوری و اسیدیته محیط بستگی دارد.

جلبک ها در مقیاس های مختلفی پرورش می یابند که بسته به ویژگی ها و نیازهای اساسی آنها تغییر می کند.

فاکتورهای دیگری که برای پرورش آنها موردنیاز است شامل شرایط زیستی، هزینه زمین، کارگر، انرژی آب، مواد مغذی، دما می باشد.

گونه های کلرلا، از جلبک های تجاری هستند که به وفور تولید می شوند، زیرا برای رشد به محیط خاصی نیاز ندارند و می توانند در هوای باز بدون حضور آلاینده ها یا سایر جلبکها و آغازیان کشت داده شوند؛ همچنین جلبک های فوق به خوبی در محیط کشت غنی از مواد شیمیایی رشد میکند.

رشد بهینه کلرلا در pH معادل ۷.۵ – ۸ صورت میگیرد و این جلبک بیشترین رشد خود را در pH حدود ۶.۵ – ۷ انجام میدهد؛ تغییرات دمایی و تغییر محیط کشت نیز سبب تغییر ترکیبات شیمیایی این جلبک میشود.

آشنایی با ریزجلبک ها - دامیران
پرورش جلبک کلرا

جلبک کلرلا ولگاریس در طول شرایط رشد نامطلوب مانند کمبود نیتروژن و فسفر، غلظت دی اکسید کربن بالا، قرار گرفتن در معرض نور شدید، میزان بیش از حد آهن در محیط و با افزایش درجه حرارت، میزان چربی و نشاسته در آن افزایش می یابد و تولید بیومس کاهش و یا متوقف میشود لذا برای تولید، به دلیل مقاومت در برابر شرایط سخت و عوامل مزاحم، بسیار  ایده آل است.

اهمیت ریزجلبک ها در تغذیه طیور

قابل بیان است که این جلبک سبز به دلیل توان بالا در تحمل شرایط نامساعد محیطی، در تصفیه فاضلاب مورداستفاده می گردد زیرا فاضلاب ها و پساب حاصل از آنها و ترکیبات موجود در آن می توانند به عنوان یک محیط کشت غنی برای کشت میکرو جلبک هایی نظیر کلرلا مورد استفاده واقع شوند.

زیرا این مواد مغذی به ویژه ترکیبات نیتروژنی و فسفر دار اثر زیادی بر رشد و تولید پروتئین و رنگدانه ها در جلبکها دارند؛ درنتیجه کاربرد ریز جلبک ها برای تصفیه پساب دارای مزایای متعددی است که از جمله آن می توان به عدم ایجاد خطرات زیست محیطی با تکیه بر اصول اکوسیستم طبیعی، عدم ایجاد آلودگی ثانویه در صورت استفاده از بیومس تولیدی و توانایی ریز جلبک ها در بازچرخش مؤثر مواد مغذی موجود در پساب ثانویه اشاره کرد.

ریزجلبک ها - دامیران
پرورش عمودی جلبک کلرا

ترکیبات تشکیل دهنده

کلرلا منبع خوبی از پروتئین، ویتامین های محلول در چربی، فیبر و مواد معدنی ضروری است.

این جلبک حاوی بیشترین میزان کلروفیل در بین تمامی گونه های گیاهی شناخته شده است.

همچنین به دلیل محتوای غنی و کامل خود، کمبودهای احتمالی در رژیم غذایی را از طریق تأمین پروتئین، فیبر، ویتامین ها و عناصر معدنی جبران می کند.

بیماری های آبزیان کدامند؟

این جلبک دارای تمامی اسیدهای آمینه به غیر از متیونین و تیروزین می باشد و از نظر خواص تغذیه ای و مقدار اسیدهای آمینه شبیه تخم مرغ است.

جلبک کلرلا به طور میانگین دارای ۳۰ درصد پروتئین، ۳۰ درصد کربوهیدرات و ۱۵ درصد چربی میباشد و در شرایط مناسب تا ۵۰ درصد وزن خشک این جلبک را پروتئین و ۸.۵ درصد آن را چربی تشکیل میدهد.

ترکیبات مغذی تشکیل دهنده جلبک کلرلا

کاربردها

الف. تولید رنگدانه

کلرلا مشابه گیاهان از فعال ترین موجودات فتوسنتز کننده می باشد و دارای کلروفیل و کارتنوئید با تراکم بالاست.

دیواره سلولی کلرلا از سلولز و همی سلولز تشکیل شده و حاوی ۴-۱ درصد کلروفیل و ۱۸-۹ درصد فیبر میباشد.

در جدول ۱ میزان رنگدانه های کلروفیل، لوتئین و بتاکاروتن در کلرلا با برخی از گیاهان سبز و زرد مقایسه شده است.

مقایسه میزان رنگدانه های کلروفیل، لوتئین و بتاکاروتن در کلرا با برخی از گیاهان سبز و زرد

یکی از مهمترین ملاک های کیفیت ارزش بازاری ماهی ها زینتی، رنگ آنها می باشد که به عنوان یک عامل مهم در زندگی همه موجودات زنده نقش عمده ای را ایفا می کند.

همچنین وظایف اجتناب ناپذیر و مهمی را در موجودات آبزی بر عهده دارد؛ از جمله این وظایف می توان به حفاظت دستگاه عصبی مرکزی نسبت به نور در مراحل نوزادی و کمک به تنظیم درجه حرارت بدن اشاره نمود.

همانطور که گفته شد کلرلا از جمله منابع غنی از کارتنوئید می باشد، این رنگدانه در رنگ پوست و عضله ماهیها تأثیر بسیار زیادی دارد.

با توجه به این امر که ماهیها توانایی ساخت این رنگدانه ها را ندارند لذا باید در رژیم غذایی آنها این رنگدانه ها وجود داشته باشد و یا به عبارتی به جیره غذایی آنان افزوده گردد.

کمبود اکسیژن تهدیدی جدی برای آبزیان آب‌ های ایران

همچنین با در نظر گرفتن این نکته که رنگدانه های سنتزی اثرات سوء زیست محیطی ندارند، لذا تقاضا برای استفاده از این رنگدانه های طبیعی بیشتر شده است.

به همین علت می توان از ریز جلبک ها از جمله کلرلا به عنوان یک منبع غنی از رنگدانه ها استفاده نمود.

شایان ذکر است که بخش مهمی از خواص درمانی کلرلا به دلیل مقدار زیاد کارتنوئید، کلروفیل، ساختمان دیواره سلولی و به ویژه مواد تشکیل دهنده دیواره سلولی است؛ که سلامتی و قدرت دفاعی بدن را بهبود می بخشد.

باید بیان گردد که برای این رنگدانه ها به خصوص کارتنوئید، خاصیت آنتی اکسیدانی نیز گزارش شده است.

کارتنوئیدها همچنین نقش مهمی در تشکیل ویتامین A بر عهده دارند که جذب بتاکاروتن به جای جذب خود ویتامین A در رژیم غذایی، باعث کاهش وقوع سرطان می گردد.

لازم به ذکر است که بتاکاروتن قادر به القاء عملکردهای زیستی متفاوتی از قبیل حفاظت در برابر نور، فرونشاندن و از بین بردن صدمات ناشی از اکسیژن منفرد (singlet oxygen)، تنظیم ایمنی بدن و افزایش فعالیت های ضد سرطانی می گردد و همینطور از دیگر اثرات مفید آنها می توان به مهار رادیکال های آزاد و کاهش چربی خون اشاره نمود.

 

 ب. کاربرد در تغذیه ماهی ها

با توجه به اهمیت مبحث تغذیه در فعالیتهای آبزی پروری، برای افزایش تولید و توجیه اقتصادی در پرورش آبزیان، استفاده از جیره غذایی با حداکثر کارایی و کاهش هزینه های ناشی از تغذیه بسیار ضروری می باشد.

لذا استفاده از محرک هایی نظیر جلبکها به عنوان مکمل در جیره غذایی آبزیان بسیار مفید می باشد.

همچنین همانطور که پیشتر بیان گردید، از آنجاییکه فیتوپلانگتونها اساس زنجیره در دریاها را تشکیل میدهند.

لذا میکرو جلبکها در پرورش تجاری گونه های مختلف موجودات دریایی منبع غذایی ضروری میباشند.

این ضرورت تغذیه ای به ویژه در تمام مراحل رشد بسیاری از ماهی ها از اهمیت بالاتری برخوردار می باشد.

اکثر جلبکها برای تولید انبوه زئوپلانکتون ها نیز استفاده میشوند.

که نیاز غذایی مراحل لاروی و نوجوانی سخت پوستان و ماهی ها را برطرف می کنند.

جلبک کلرلا همچنین باعث بهبود کارایی غذا، افزایش میزان اشتها، افزایش رشد، افزایش کیفیت رنگ، بقای ماهی، افزایش استفاده از کربوهیدرات و پروتئین و فعال شدن سنتز پروتئین ها می گردد.

پ. تولید پروتئین تکیاخته (SCP)

به طور کلی جلبکها کاربرد فراوانی دارند که یکی از این کاربردها تهیه پروتئین از آنهاست.

پروتئین تک یاخته (Single Cell Protein) اصطلاحا به سلول ها یا پروتئین های استخراج شده از میکروارگانیسم هایی اطلاق می شود که در مقیاس بزرگ رشد داده شده اند و برای مصارف غذایی انسان و یا خوراک دام، طیور و آبزیان مورداستفاده قرار می گیرند.

برای تولید SCP از میکروارگانیسم های مختلف تک سلولی و چند سلولی نظیر باکتری ها، جلبک های تک سلولی، جلبک های رشته ای، قارچ های تک پرگنه ای، مخمرها و قارچ های رشته ای استفاده می گردد.

در مقایسه با روش های معمولی تولید پروتئین، استفاده از جلبکها مزیت های زیادی دارد که از آنها می توان به مواردی از جمله قدرت تکثیر زیاد و در نتیجه میزان تولید پروتئین زیاد (در حدود ۳۰ تا ۸۰ درصد از وزن خشک توده)، استفاده از منابع آلی یا منابع کربنی مختلف جهت کشت، بازده تولید بالا و فضای محدود جهت کشت و کشت نسبتا آزاد به دلیل عدم وابستگی زیاد این میکروارگانیسم به شرایط آب و هوایی اشاره کرد.

عموما از سیانوباکتری هایی نظیر اسپیرولینا و از جلبک های سبز مثل کلرلا و سندسموس، پروتئین تک یاخته تهیه می گردد.

ت. تولید اسیدهای چرب غیراشباع

سلول های جانوری قادر به بیوسنتز تمامی اسیدهای چرب غیراشباع نیستند، در حالیکه سلول های گیاهی از جمله فیتوپلانگتونها قادرند سری کامل انواع اسیدهای چرب غیراشباع را تولید نمایند.

در زنجیره غذایی دریایی، اسیدهای چرب اشباع نشده در درجه ی اول توسط فیتوپلانگتون از جمله جوامع مختلف ریز جلبکی شکل گرفته و سپس به سایر موجودات یعنی زئوپلانکتون ها (به عنوان دومین حلقه موجودات گیاهخوار) و سایر حلقه های بالاتر از جمله ماهیها منتقل میشود.

لذا علاوه بر پروتئین، لاین جلبک ها حاوی ویتامین ها و چربیهای غیراشباعی نظیر ایکوزا پنتانوئیک اسید و دو کوزا هگزانوئیک اسید می باشند.

بررسی میزان اسیدهای چرب موجود در جلبک کلرلا

فصلنامه علمی – تخصصی رویان / شماره هفدهم / بهار ۹۸
هدیه رشید /  مهندسی شیلات
منبع: دامیران
نویسنده: هدیه رشید
لینک کوتاه مقاله: daamiran.com/?p=7148
برای ورود به بانک مقالات دامیران کلیک کنید
اهمیت ریز جلبک ها در صنعت آبزی پروری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دامیران