آبزیستان Abzistan

وبلاگ شیلات،آبزی پروری و علوم زیستی

 
ساعت ۳:٢٩ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٠/٥/۸   کلمات کلیدی: جلبک های سمی ،سموم جلبکی ،جلبک های سبز آبی

جلبکهای سمّی و سموم جلبکی

برداشتی آزاد از مقاله : Algae:Toxic Algae & Algal Toxins

نوشته : C.O.Patterson استاد دانشگاه  A&M Texas

ترجمه : علی قوام پور

بخش دوم

جلبک های تولید کننده سموم مختلف را می توان در چهار گروه مختلف دسته بندی کرد.این چهار گروه عبارتند از :

1-     هاپتوفیتا(رده Prymnesiophyceae   از گروه کروموفیتا)

2-     دینو فلاژله ها ( رده  Dinophyceae    از گروه کروموفیتا)

3-     دیاتومه ها ( رده   Bacillariophyceae از گروه کروموفیتا)

4-     سیانو باکتریا(جلبک های سبز آبی)

هاپتوفیتا

دینو فلاژله ها

دیاتومه ها

جلبک های سبز آبی

چنانکه مشاهده می شود سه دسته از جلبک های نام برده شده از کروموفیتا یا جلبک های رنگی می باشند که همین نکته تداعی شکوفائی های رنگی جلبکی را با ایجاد مسمومیّت جلبکی موجب شده است.هر سه گروه اول از یوکاریوتها( دارای هسته های حقیقی) بوده و به همین دلیل جلبک های حقیقی خوانده می شوند.اما جلبک های سبز آبی ،پروکاریوت (دارای هسته ناقص) هستند و در دسته بندی جلبک ها نیز کمتر قرار داده می شوند. از طرف دیگرانواعی از سیانوباکتریا که تولید کننده سم هستند اغلب در آبهای شیرین یافت می شوند ولی سایر گروه ها(3 دسته نخست)هم در آبهای لب شور و هم شور دیده می شوند.

جلبک های سبز آبی

سمّ جلبک های سبز-آبی،از ترکیبات درون سلولی این جلبک هاست و در حقیقت،پس از مرگ و تلاشی سلولی در محیط آزاد می گردد.هنوز مشخص نیست چه عواملی ،تولید سم در جلبک های سبز-آبی را کنترل می نماید اما بعضی از محققین عقیده دارند نقش مواد غذائی در این فرآیند مؤثر تراست.محقّقین بر این باورند که از میان مواد مغذّی،نیتروژن،فسفر و نسبت این دو عنصر در محیط(N:P)،تأثیر بیشتری بر تولید سم در سیانو باکتریا دارند اما شواهدی دالّ بر تأیید این نظر در دست نیست وشاید شکوفائی این جلبک ها در آبهای غنی از فسفر و نیتروژن دلیل اصلی ابراز این نظر بوده است.به عبارتی،از آنجا که این جلبک ها در محیط های غنی از N و P بهتر رشد میکنند،شکوفائی سریع آنها سبب تولید بیشتر سم بصورت کلی در محیط میگردد حال آنکه میزان غلظت تولید شده سم به ازاء هر سلول جلبک،در غلظت های مختلف دو عنصر فسفر و نیتروژن و نیز در نسبت های متغیر N:P تغییر چندانی نشان نداده است.

از میان سموم تولید شده توسط سیانو باکتریا،دو نوع سموم کبدی(هپاتو توکسیک) و سموم عصبی(نورو توکسیک)بیش از بقیه مورد مطالعه قرار گرفته اند.انواع دیگری از سموم از قبیل سموم پوستی و سموم ایجاد کننده اختلالات تنفسی نیز در این جلبک ها گزارش شده اند ولی مطالعه زیادی بر روی آنها صورت نپذیرفته است.

ترکیب شیمیائی معروفی که بنیان سموم کبدی سیانو باکتریا را تشکیل می دهد ADDA نام دارد که علامت اختصاری :3-آمینو-9-متوکسی-2،6،8-تری متیل-10-فنیل-4و6-دکادیانوئیک اسید بوده و از یک پپتید حلقوی تشکیل شده که در ساختار آن تنها یک نوع اسید آمینه آبگریز(هیدروفوب)بکار رفته است.

اگر تعداد آمینو اسید در حلقه پپتیدی 7 واحد باشد این سم میکرو سیستین و اگر 5 واحد باشد نودو لارین نامیده می شود.

هرچند این سموم ابتدا به ترتیب از Microcistis و Nodularia استخراج شد اما امروزه مشخص شده که تمامی انواع تولید کننده سم در جلبک های سبز-آبی ، قابلیت تولید این ترکیبات را  دارند.

میکروسیستیس

نودولاریا

هر دو این سموم به سرعت ،از طریق سیستم انتقال صفراوی(Bile Transportation)وارد سلول های کبدی و به طریقی مشابه وارد سلول های پوششی روده در مهره داران می شوند.

بارز ترین تأثیر سموم جلبک های سبز-آبی بر سلول های کبدی،متلاشی نمودن اسکلت سلولی آنهاست که در زیر میکروسکوپ نوری بصورت تغییر در ظاهر این سلولها نمایان میگردد.متعاقب آن خونریزی گسترده بافت کبد و نکروزه شدن آن و در نهایت مرگ فرد مسموم در اثر کم خونی خواهد بود.

در سطح مولکولی،سم جلبک های سبز-آبی،موجب مهار آنزیم فسفاتاز در سلول می گردد.وظیفه آنزیم فسفاتاز در سلول،جدا نمودن بنیان فسفات از مولکول های پروتئین است.فسفریله شدن پروتئین در فرآیندهای حیاتی مختلف درون سلول نقش اساسی را بر عهده دارد.ازجمله در تکثیر سلول،اتصال بنیان فسفات به پروتئین های دخیل در این روند،موجب آغاز تقسیم سلول میشود . با قطع این اتصال،تقسیم نیز متوقف می گردد.اما ممانعت از عمل آنزیم فسفاتاز که فسفات را از پروتئین جدا میکند،باعث میگردد تقسیم از کنترل خارج شده و تا زمانی که تأثیر سم در سلول وجود دارد ،همچنان تداوم یابد.این روند در نهایت منجر به ایجاد تومور خواهد گردید.

تجزیه میکرو سیستین در محیط بسیار کند(10 تا 30 روز)انجام می پذیرد.این سم با کلر زنی،لخته سازی و یا فیلتراسیون از بین نمی رود اما اوزوناسیون و جذب توسط کربن فعال آن را از محیط خارج می سازد.

نوع دیگری از سموم جلبک های سبز-آبی که اثر هپاتوتوکسیک دارد به Cylindrospermopsin معروف بوده و از نظر شیمیائی نوعی آلکالوئید دارای حلقه گوانیدین می باشد.این سم از جلبک سیلندروسپرموپسیس جدا سازی شده که بومی آبهای استرالیاست.اثر این سم در بدن ممانعت از سنتز پروتئین است.

سیلندروسپرموپسیس

 

ترکیبات سمّی دیگری نیز در میان سموم تولید شده توسط جلبک های سبز-آبی (سیانوباکتریها)شناخته شده اند.دو نوع معروف از این نوع سموم ،آپلیزیا توکسین و لینگبیاتوکسین نام دارند که از جلبک Lyngbya استخراج شده اند.این سموم نیز با فعال سازی پروتئین کیناز C سبب تکثیر کنترل نشده سلول و ایجاد تومور می شوند.

لینگبیا