سیانوباکتری ها موجودات کوچکی هستند که در آب زندگی می کنند و از نور خورشید برای تولید غذای خود استفاده می کنند. در یک محیط گرم و غنی از مواد مغذی با آب با حرکت آهسته، سیانوباکتری ها به سرعت رشد می کنند، در حوضچه ها و دریاچه ها شکوفا می شوند و بر محیط زیست و سلامت انسان تأثیر منفی می گذارند.
برای جلوگیری از رشد جلبک های سبز آبی در آب خود، باید به طور مرتب آب را تعویض کنید، از سیستم تصفیه آب برای حوضچه ها، دریاچه ها و منابع آب خانگی استفاده کنید.
سیانوباکتری چیست؟
سیانوباکترها موجودات میکروسکوپی هستند که در طبیعت یافت می شوند. آنها در آب زندگی می کنند و از نور خورشید برای تولید غذای خود استفاده می کنند. در یک محیط گرم و غنی از مواد مغذی، آنها به سرعت رشد می کنند و در دریاچه ها و دیگر آب ها شکوفا می شوند.
ویژگی های سیانوباکتری ها
سیانوباکترها گروهی از موجودات هستند که قادر به تثبیت نیتروژن و فتوسنتز هستند. در این گروه موجودات فتوسنتزی که رنگ دارند عبارتند از اریتروفیکوسیانین، سیانوفایسین و آلوفیکوسیانین.
بدن آنها از تک سلولی تا سلولی یا هتروسلولار رشته ای متفاوت است. آنها نیتروژن موجود در هوا را در شرایط هوازی یا بی هوازی با استفاده از هتروسیست تثبیت می کنند.
اگر در هوای گرم، نور خورشید، مواد مغذی اضافی، حرکت آهسته آب، سیانوباکتری ها خیلی سریع شروع به تکثیر می کنند. آنها می توانند در هر زمانی ظاهر شوند، به خصوص در اواخر تابستان یا اوایل پاییز.
ساختار سیانوباکتری ها
سلول های مغذی
فرم
سلول‌های مغذی سیانوباکتری‌ها کروی، بیضوی، پهن یا دراز هستند که فقط حدود 1 میکرومتر قطر دارند، شبیه به سینکوکوکوس. با این حال، آنها همچنین دارای سلول های تغذیه ای بیش از 30 میکرومتر هستند، مانند نوسان ساز.
دیواره سلولی سیانوباکتری
دیواره سلولی سیانوباکتری ها کاملاً ضخیم است و از 4 لایه تشکیل شده است. بیرون معمولاً مخاطی است و سلول‌های متابولیکی را در اطراف سلول‌ها، گروه‌هایی از سلول‌ها یا تارهای کامل تشکیل می‌دهد.
دیواره سلولی سیانوباکتری ها عمدتاً توسط مورئین – یک پروتئین گلوکزامین که توسط آلانین d، اسید دی آمینوپیملیک و اسید دی گلوتامیک سنتز می شود، تشکیل می شود. علاوه بر این، دیواره سلولی آنها نیز از سلولز تشکیل شده است.
پروتوپلاسم
تک یاخته های سیانوباکتری ها به دو ناحیه تقسیم می شوند:
ناحیه بیرونی رنگی (کروموپلاسم): به صورت ریبو، ورقه های تیلاکوئیدها و سایر گرانول ها غلیظ شود.
ناحیه داخلی (سانتروپلاسم) حاوی DNA است.
ماده سلولی شامل:
دانه های کوچک که اغلب در دیواره های بلند و افقی چیده شده اند، دانه های سیانوفایسین هستند.
گرانول‌های گلیکوژن (نشاسته) مواد ذخیره‌سازی اصلی جلبک‌های سبز آبی هستند که از طریق فتوسنتز تولید می‌شوند.
کیسه های هوایی (واکوئل):
در زیر میکروسکوپ، در بزرگنمایی کم (x10)، کیسه های هوا سیاه و در بزرگنمایی بالا بنفش قرمز هستند.
در زیر میکروسکوپ، واکوئل های گاز لوله های استوانه ای به قطر 70 نانومتر هستند. غشای واکوئل هوا متفاوت از غشای سلولی، طبق گفته جونز و جوست، 1970، حاوی 95 درصد پروتئین است. طبق گفته اسمیت و CSV، 1969، پروتئین واکوئل هوا شبیه پروتئین ابر میکروب است. هیچ رنگدانه ای ندارد این واکوئل از ذرات بسیار کوچکی تشکیل شده است که رشد می کنند و سپس به گاز تبدیل می شوند که در سراسر غشاء پخش می شود. واکوئل های هوا به ذخیره گاز، شناور شدن و جلوگیری از نور کمک می کنند.
رنگدانه
فقط کلروفیل a (سبز)، گروهی از کاروتنوئیدها (شامل زانتوفیل ها و هیدروکربن ها که مشتقات O2 هستند)، نارنجی، زرد یا قرمز است.
رنگدانه های اضافی به نام فیکوبیلیپروتئین ها (که روی تیلاکوئیدها مانند کلروفیل قرار ندارند، اما در فضاهای بین غشاها قرار دارند)، از جمله c-phycoerythrin و c-phycocyanin، در غلظت های بالایی وجود دارند.
این دو رنگدانه از ترکیب خود پیروی می کنند که بسته به گونه و محیط متفاوت است. بنابراین جلبک های سبز آبی رنگ های مختلفی برای سازگاری با محیط دارند.
هتروسلولار
Heterocellular سلول های خاصی هستند که در سیانوباکتری های رشته ای یافت می شوند که به تثبیت نیتروژن و نیتروژن در هوا از طریق آنزیم نیتروژناز کمک می کنند. نیتروژناز توسط اکسیژن غیرفعال می شود، بنابراین سیانوباکتری ها فقط می توانند نیتروژن را در یک محیط بی هوازی تثبیت کنند.
هتروتروف ها سلول هایی با دیواره ضخیم، شفاف و دو جداره هستند که فاقد اکسیژن و فتوسیستم II (PS II) هستند. بنابراین، هتروسیست ها در طول فتوسنتز گاز اکسیژن تولید نمی کنند.
هتروتروف ها از سلول های رویشی رشد می کنند، بنابراین از نظر شکل شبیه به سلول های مادر خود هستند، اما بزرگتر هستند. هتروسیست ها معمولا 1 یا 2 سوراخ دارند (در انتهایی که با سلول حاوی مواد مغذی تماس دارند).
فاصله هتروسیست ها روی فیبر تحت تأثیر عوامل محیطی است. در زیر میکروسکوپ نوری، هتروسیست کاملاً همگن (همگن) به نظر می رسد، اما در زیر میکروسکوپ الکترونی دارای سیستم غشایی زرد-سبز است که به دلیل کاروتن و کلروفیل a است اما فاقد فیکوسیانین است.
طبقه بندی سیانوباکتری ها
سنبل آبی توت فرنگی: گونه سیانوباکتری همزیست در برگ های گل توت.
سنبل آبی: گونه سیانوباکتری انگلی و همزیست در برگ های سنبل آبی.
هیدرانسیا: سیانوباکتری های همزیست در برگ های ادریسیا.
کاربردهای سیانوباکتری ها
سیانوباکتری های اتوتروف تثبیت کننده های مهم نیتروژن در زنجیره غذایی هستند. آنها در فرآیند ایجاد اکسیژن برای جو و تهیه غذا برای ماهی ها شرکت می کنند. سیانوباکتری ها با شکافتن آب در طول فتوسنتز اکسیژن تولید می کنند، مکانیزمی که امروزه در جلبک ها و گیاهان یافت می شود.
در نوامبر 2018، محققان موسسه فناوری استیونز، نیوجرسی، ایالات متحده با موفقیت ایجاد الکترود با استفاده از قارچ‌ها را در ترکیب با سیانوباکتری‌ها آزمایش کردند. آنها برای گرفتن الکتریسیته تولید شده، جلبک سبز آبی را با ماده خاصی به نام گرافن پوشاندند. اگرچه مقدار ولتاژ تولید شده بسیار کم است، اما با سیستمی از قارچ های مشابه، دانشمندان توانستند انرژی کافی برای روشن کردن یک لامپ کم وات تولید کنند.
برخی از انواع ریزجلبک ها حاوی موادی با ارزش بیولوژیکی بالا مانند پروتئین ها، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب غیر اشباع، ویتامین ها، آنتی اکسیدان ها و مواد معدنی هستند.
آنها با مهار مسیر NF-kB در سلول های طحال و ماکروفاژها به کاهش سیتوکین های التهابی کمک می کنند. در عین حال، پلی ساکاریدهای سولفاته موجود در جلبک‌های سبز آبی نیز به تقویت سیستم ایمنی، جلوگیری از لخته شدن خون، سرطان، ترومبوز، جهش، ضد التهاب و ضد باکتری کمک می‌کنند.
اثرات مضر سیانوباکتری ها
علاوه بر برخی از سیانوباکترهای مفید، آنها نیز بالقوه خطرناک هستند.
شکوفه‌های مضر (سیانوباکتری) که به نام HAB یا CyanoHAB شناخته می‌شوند، می‌توانند از تمام اکسیژن موجود در آب استفاده کنند و مانع از نور خورشید شوند که گیاهان و حیوانات آب شیرین برای زنده ماندن به آن نیاز دارند. این سموم در محصولات آبزی و غذاهای دریایی تجمع می کنند و بر سلامت انسان تأثیر می گذارند. برخی از علائمی که افراد می توانند از مسمومیت با سیانوتوکسین دریافت کنند عبارتند از: تب، اسهال، تهوع، استفراغ، تحریک پوست، بثورات پوستی، گرفتگی معده، گلودرد، سردرد، درد عضلانی و درد مفاصل.
چگونه رشد سیانوباکتری ها را در آب محدود کنیم؟
سیانوباکتری ها در مقادیر متوسط باعث رشد ماهی یا سایر میکروارگانیسم ها در آب می شوند. سیانوباکتری ها در صورت تجاوز، می توانند بر محیط زیست و سلامت انسان تأثیر منفی بگذارند. در اینجا اقداماتی برای محدود کردن رشد سیانوباکتری ها وجود دارد.
آب حوض ها و دریاچه ها را مرتباً عوض کنید.
هنگامی که سیانوباکترها بیش از حد وجود دارند، باید طبق دستور وزارت کشاورزی از اقداماتی استفاده کنید (احتمالاً با استفاده از H2O2).
برای منابع آب خانگی باید از سیستم تصفیه آب استفاده کنید.
همچنین بخوانید :
بدون دیدگاه