آشنایی با بیوتکنولوژی دریایی
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.
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.
