تولید فرآورده های دارویی از جلبک های دریایی

اغلب موجودات دریایی, ساختارها, مسیرهای متابولیکی, سیستم های تکثیر تولید مثل و مکانیزم های احساسی و دفاعی منحصر به فردی دارند که بشر می تواند از آنها استفاده نماید

اقیانوس ها چشم انداز عظیمی از مواد،داروها و غذاهای جدید را بر روی ما می گشایند و در عرصه های پزشکی، کشاورزی، علم مواد، شیمی فراورده های طبیعی و پالایش زیستی کاربردهای بسیاری دارد.

یکی از منابع تقریبا” اتمام ناپذیر برای تهیه گیاهان دارویی، آبهای دریاها و اقیانوسها هستند و در میان داروهای گیاهی، آلگهای به دست آمده از این آبها از اهمیت بسزایی در صنعت داروسازی برخوردار است.

توجه به موجودات زندة دریایی به دو دلیل مهم است:

۱) موجودات زندة دریایی، بخش اعظمی از ذخایر زیستی کره زمین را تشکیل می‌دهند. از آنجاکه حیات از دریاها و اقیانوس‌ها سرچشمه گرفته است، لذا بخش اعظمی از موجودات نخستین و منحصر به‌فرد در دریاها زندگی می‌کنند. بنابراین، دریاها منبع عظیم ذخایر ژنتیکی به‌شمار می‌روند. هفتاد درصد کره زمین را اقیانوس ها و دریاها پوشانده اند.

۲) اغلب موجودات دریایی، ساختارها، مسیرهای متابولیکی، سیستم‌های تکثیر (تولید مثل) و مکانیزم‌های احساسی و دفاعی منحصر به‌فردی دارند که بشر می‌تواند از آنها استفاده نماید. علت بروز این ویژگی‌های منحصر به‌فرد، زندگی در طیف وسیعی از شرایط محیطی است (از آب‌های سرد قطبی که دمای آنها تا ۲۰- سانتی‌گراد می‌رسد، تا اعماق اقیانوس‌ها که میزان فشار در آنجا بسیار زیاد است).

وجود بیماری های مشترک انسان و دام مانند ایدز و جنون گاوی که از طریق فراورده های حیوانی قابل انتقال است منابع دریایی را زمینه ای امن برای تولید غذا، دارو و مواد بهداشتی و آرایشی می کنند به خصوص که در آلگ های دریایی مواد خاصی کشف شده که در سایر مواد وجود نداشته یا مقدار آن غیر قابل استخراج است.

● جلبک‌ها:

بیش از دو هزار سال است که از جلبک‌های دریایی، هم به‌عنوان غذای جانبی بشر و هم در پزشکی، استفاده می‌شود. این جلبک‌ها که در اعماق دریاها (تا عمق ۲۵۰ متری) رشد می‌کنند، به ۱۲ گروه و ۳۰ کلاس مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. جلبک‌های دریایی از جمله موجودات مهم دریایی هستند که به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم در تغذیة انسان و تولید مواد شیمیایی مختلف به کار می‌روند.

مهمترین جلبکها شامل دیاتومه ها، جلبکهای قهوه ای و جلبکهای قرمز هستند.

● مواردی از کاربرد جلبک‌‌ها:

الف) استفاده از جلبک‌های دریایی به‌عنوان غذای جایگزین حاوی کمی پروتئین، تمام اسیدآمینه ضروری، ویتامین‌ها، مواد معدنی، اسیدهای چرب غیراشباع با چند پیوند دوگانه مانند آراشیدونیک اسید، ایکوساپنتئنویک اسید، و دوکوسوهگزائینویک اسید هستند.

ب) مصارف انسانی ترکیباتی همچون لامینارین و فوکوایدان‌ها

متابولیت‌های ثانویه استخراج شده از جلبک‌ها (مانند ترکیبات هالوژنه)،

عصاره‌های برگرفته از برخی جلبک‌های قرمز، آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، هالوپرواکسیدازها می باشند.

اخیرا" علاقه زیادی به مواد بیولوژیکی فعال(Bioactive) جدا شده از جلبکها و اثر آنها بر روی عملکرد فیزیولوژیک بدن انسان مخصوصا" افزایش قابلیت سیستم ایمنی (Immuno competence) و فعالیت ضد سرطانی (Antineoplastic) این مواد نشان داده شده است.

مواد فعال بیولوژیک جدا شده از الگ با غلظت (۱۰۰mg/ml) بر روی سلولهای سرطانی پستان انسان (Bcap-۳۷) به میزان ۶۸% اثرات مهارکننده رشد و بر روی سلولهای Hela به میزان ۴۳% اثرات کشنده و ۹۰% اثرات مهارکننده رشد دارد. بدون اینکه اثرات سوئی بر روی سلولهای نرمال یعنی فیبروبلاستهای دیپلوئید طبیعی انسان داشته باشد.

همچنین خوراندن غذای حاوی ۲% کلپ از خانواده لامیناریا به موشهای ماده باعث اثر مهاری قابل توجهی بر روی تومورزدایی داشته است.

● بیوپلیمرها و هیدروکلوئیدهای استحصالی از جلبک‌های دریایی:

بیوپلیمرها و هیدروکلوئیدهایی که از جلبک‌های دریایی استحصال می‌شوند، به سه گروه "آلژینات‌ها"، "آگارها" و "کاراجینن‌ها" تقسیم می‌شوند. این مواد عمدتاً به‌عنوان مواد ژلی‌کننده و قوام‌ دهنده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آلژینات‌ها منحصراً از جلبک‌های قهوه‌ای و آگارها و کاراجینن‌ها منحصراً از جلبک‌های قرمز استحصال می‌شوند.

● کوندروس (Chondrus) :

این الگ قرمز که به نام های کاراگین و خزه ایرلندی Irish moss معروف است عبارت از قطعات خشک و بیرنگ شده گونه Gigartinaceae (chondrus cripus todh) می باشد و معمولا" زیستگاه آن آبهای سرد می باشد.

این جلبک به صورت رشته های دو شاخه دوشاخه شده است و به طول ۱۵-۵ سانتیمتر که به اشکال مختلف پره پره ای و یا پیچیده به هم دیده می شود. این جلبک از سواحل شمال غربی فرانسه و انگلستان و نواحی دیگر تهیه می گردد.

● جمع آوری و تهیه

نحوه جمع آوری به این ترتیب است که در تابستان ویا پاییز کوندروس را که در عمق۷-۵ متری آب دریا بر روی سنگها و مرجان ها روئیده است جمع آوری نموده و درساحل دریا پخش می کنند تا در مجاورت نور خورشید رنگ خود را از دست بدهد. سپس آن را با آب و نمک مخلوط نموده و پس از آن می شویند و در انبارهای مخصوص خشک کرده و نگهداری می نمایند.

▪ مهمترین مراکز جمع آوری کوندروس در آمریکا – جنوب شهر بوستون است که در تابستان و در ایرلند در پاییز جمع آودی میگردد.

▪ کوندروس دارای ۵۵ تا ۷۰ درصد مواد هیدروکلوئیدی به نام کاراگی نان ومخلوطی از پنج پلی ساکارید مختلف می باشد.

▪ کوندروس ماده ای محافظ و به عنوان نرم کننده و در تهیه مسهلی به نام (Kondermul) کاربرد دارد.

آگار آگار (Agar- Agar)

این الگ قرمز که به نام آگار معروف است به صورت مواد ژلاتینی خشک شده و با دسته هایی که شامل نوارهای نازک است و به صورت خرد شده، ورقه ورقه و یا گرانول وجود دارد. رنگ آن زرد مایل به نارنجی است و یا زرد مایل به قهوه ای وهمچنین روشن یا بیرنگ نیز دیده می شود.

گونه هایی که از آنها آگار تهیه می شود:

▪ Gelidium cartilagineum

(Gelidiaceae)

▪ Gelidium amansii

(Gelidiaceae)

▪ Gracilaria confervoides

(Gracilariaceae)

▪ Pterocladia

(Gelidiaceae)

جنس گراسیلاریا نیز به عنوان تولید کننده آگار می باشد که میزان آگار این جلبک قرمز در مقایسه با جنس ژلیدیوم خیلی بیشتر است.

● خصوصیات مرفولوژیک گراسیلاریا :

به رنگ قرمز تیره- قهوه ای بوده و دارای بافت ارتجایی می باشد در انواع کوچک ۲۰-۵/۱ سانت و انواع خیلی بزرگ به طول ۳ متر است .رنگ گراسیلاریا در آب هنگام زنده ماندن تقریبا” بنفش وپس از خشک شدن بنفش تیره می گردد.

● اهمیت گراسیلاریا

ماده خام اولیه در تهیه آگار می باشد.

میزان تقاضای آن به دلیل کاربردهای صنعتی- داروسازی- کاغذسازی و صنایع چوب بسیار بالاست.طبق اطلاعات هر کیلوگرم این ماده ۱۸ دلار به فروش می رسد.

ساخت آگار از گراسیلاریا شبیه ژلی دیوم است اما چون دارای گالاکتان سولفات بیشتری است - پیش ساز آگاروز – رشد فصلی و محلی و پروسه های تصفیه الکلی آن نسبت به ژلیدیوم اهمیت بیشتری پیدا کرده است. آگار به عنوان یک ترکیب امولسیون دهنده و نیز به عنوان مسهل به مقدار ۴ گرم یک یا دو بار در روز مصرف می شود، همچنین جهت تهیه محیط های کشت به صورت ژل و جهت امولسیونها و در تهیه بستنی و چسب و نیز تهیه محلولهای عکاسی و در صنایع نساجی بخصوص ابریشم مصرف دارد.

و در قرن حاضر نیز از آن در درمان تشعشع های اتمی و بیماری های قلبی و مسمومیت ناشی از جذب فلزات سنگین در بدن انسان ها استفاده می کنند.

پژوهش های علمی جدیدی که اخیرا" درباره جانداران آزمایشگاهی با استفاده از گونه جلبک ها صورت گرفته نشان داده است، در کاهش کلسترول و فشار خون موثر است از سوی دیگر، جلبکها مقدار زیادی سدیم دارند، که ممکن است در برخی افراد موجب افزایش فشار خون شود.

نکته مهم دیگر ارزشی است که آگار برای تهیه محیطهای رشد باکتری ها و قارچها دارد و آن مقاوم بودن آگار در برابر باکتری های تبدیل کننده ژل بسته به ژل مایع است. کما این که مصرف آگار در صنایع داروسازی امریکا طی دهه های اخیر چند برابر شده است. بخش دیگری از مصرف آگار نیز در حمل ماهی های آماده (طبخ) است که با مصرف آن می توان از شکستگی ماهی ها در زمان حمل جلوگیری کرد.

برای مشاهده جدول ترکیب های معدنی موجود در ماده ژلاتینی آگار لطفا به پیوست مراجعه فرمایید.

● فوکوس (Fucus)

به نام های Bladderwrack ,Fuco ,Kelp نیز معروف است.

به طول ۱۰۰-۲۰ و عرض تا ۲ سانتیمتر می باشند. این الگها در آب اقیانوس ها وجود دارد و به وسیله تال های خود بر روی تخته سنگها استقرار می یابد. این الگ ها بیشتر در نواحی آتلانتیک وجود دارند و در سواحل آن به مقدار زیاد جمع آوری می گردند.البته نمونه هایی که توسط امواج به ساحل آورده شده اند برای مصارف دارویی مناسب نیستند. برای این منظور از نمونه هایی که از صخره های دریایی جمع آوری می گردند و به سرعت خشک می شوند استفاده می گردد.

انواع جلبکهای قهوه ای که از آنها تهیه می شود:

● مواد موثر موجود در فوکوس

است . (Fucoidin) و فوکوئیدین (Algin) شامل دو ماده مهم آلژین همچنین مانیتول و کربنات

▪ فوکوسها تولید کننده اسید آلژینیک، آلژینهای سدیم، پتاسیم، آلومینیوم، کلسیم که به عنوان عوامل امولسیون کننده هستند ودر معالجه زخم معده و به عنوان مسهل می باشند و نیز به عنوان عوامل تولید کننده ید و برم که در تهیه بسیاری از داروها بکار می روند، می باشند و در صنعت قند سازی هم مورد مصرف دارد.

▪ با وجود اینکه تهیه مواد از طریق سنتز هر روز روش های جدیدی را کشف می نماید، اما هنوز هم طبیعت بخصوص دریاها و اقیانوس ها مهمترین منابع تولیدات می باشند.خوشبختانه در کشور ما نیز بر اثر شرایط جغرافیایی خاص، گسترش جلبک ها آن چنان است که بسیاری از گیاهان تولید کننده مواد اولیه دارویی را داریم و می توانیم با بهره گیری از آن ها از ورود این مواد از خارج جلوگیری کنیم.جلبک های دریایی در سواحل صخره ای جنوب کشور بخصوص سواحل استان سیستان و بلوچستان به وفور یافت می شوند و اگر چه سابقه مطالعه در زمینه شناسایی جلبکهای دریایی در سواحل جنوبی به سال ۱۸۴۵ میلادی بر می گردد ولی تا کنون در این فعالیت ها کمتر به جنبه های تجاری و کسب ثروت توجه شده است طبق نتایج، تعدادی از تحقیقات انجام گرفته، کیفیت برخی از مواد به دست آمده از جلبکهای سواحل جنوبی ایران حتی از فرآورده های به دست آمده از شرکتهای مهمی چون سیگما هم بهتر بوده است.

ترجمه و تالیف: مهشید جلیلی

کارشناس پژوهشی مرکز ملی اقیانوس شناسی

دانشجوی کارشناسی ارشد رشته بیولوژی دریا