ما هي الطحالب الدقيقة؟

تشير الطحالب الدقيقة عادةً إلى الكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي على الكلوروفيل أ وقادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي. حجمها صغير، ولا يمكن تحديد شكلها إلا تحت المجهر.

تنتشر الطحالب الدقيقة على نطاق واسع في اليابسة والبحيرات والمحيطات وغيرها من المسطحات المائية.

يوجد ما يقدر بنحو مليون نوع من الطحالب في جميع أنحاء العالم، بينما يوجد حاليًا ما يزيد قليلاً عن 40000 نوع معروف من الطحالب الدقيقة.

تشمل الطحالب الدقيقة الاقتصادية الشائعة Haematococcus pluvialis و Chlorella vulgaris و Spirulina وما إلى ذلك.

ما الذي يمكن أن تفعله الطحالب الدقيقة؟

الطعم

في الإنتاج التجاري لصغار المحار في الاقتصاد البحري، تُستخدم الطحالب البحرية وحيدة الخلية كطعم ليرقات المحار في مراحل نموها المختلفة. وحتى الآن، تُعتبر الطحالب البحرية وحيدة الخلية الحية أفضل طعم ليرقات وصغار ذوات الصدفتين.

تنقية المسطحات المائية للاستزراع المائي

مع تزايد الترويج لنماذج الاستزراع المائي المكثف في الصين، تعاني معظم المسطحات المائية المستخدمة في الاستزراع المائي من التخثث على مدار العام، وتكثر فيها ظاهرة ازدهار الطحالب. وباعتبارها من أكثر أنواع ازدهار الطحالب شيوعًا، فقد حدّت الطحالب الخضراء المزرقة بشكل كبير من النمو الصحي للاستزراع المائي. وتتميز هذه الطحالب بانتشارها الواسع، وقدرتها العالية على التكيف، وتكاثرها السريع. وتستهلك هذه الطحالب كميات كبيرة من الأكسجين، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في شفافية المياه. إضافةً إلى ذلك، تُطلق عملية التمثيل الغذائي للطحالب الخضراء المزرقة كميات كبيرة من السموم، مما يؤثر سلبًا على نمو وتكاثر الكائنات المائية.

ينتمي طحلب الكلوريلا إلى شعبة الطحالب الخضراء (Chlorophyta)، وهو طحلب وحيد الخلية واسع الانتشار البيئي. لا يُعد الكلوريلا طُعمًا طبيعيًا ممتازًا للحيوانات المائية الاقتصادية فحسب، بل يمتص أيضًا عناصر مثل النيتروجين والفوسفور من الماء، مما يقلل من مستويات التخثث ويُحسّن جودة المياه. وقد أظهرت العديد من الدراسات الحديثة حول معالجة مياه الصرف الصحي بالطحالب الدقيقة فعالية هذه الطحالب في إزالة النيتروجين والفوسفور. مع ذلك، تُشكل الطحالب الخضراء المزرقة، التي تُعدّ تهديدًا خطيرًا في تربية الأحياء المائية، نتاجًا لارتفاع مستويات الفوسفور والنيتروجين في المسطحات المائية. لذا، يُوفر استخدام الطحالب الدقيقة لإزالة الطحالب الخضراء المزرقة نهجًا جديدًا آمنًا وصديقًا للبيئة لمعالجة تكاثرها.

تشير النتائج التجريبية إلى أن طحلب الكلوريلا الشائع (Chlorella vulgaris) قادر على إزالة العناصر الغذائية، مثل النيتروجين والفوسفور، من الماء بكفاءة عالية. وبذلك، يتم قطع مصدر العناصر الغذائية للطحالب الخضراء المزرقة في مياه الاستزراع المائي، مما يحافظ على مستوياتها منخفضة ويمنع تكاثرها. إضافةً إلى ذلك، يُمكن زيادة تهوية أحواض الاستزراع المائي والحفاظ على إطلاق الطحالب الصغيرة فيها، مما يجعلها في نهاية المطاف نوعًا ذا ميزة تنافسية، وبالتالي يمنع حدوث ازدهار الطحالب الخضراء المزرقة.

من منظور البيئة الإيكولوجية والتنمية الصحية للصناعات المائية، يُعدّ استخدام التنافس بين الطحالب المفيدة لكبح تكاثر الطحالب الخضراء المزرقة الطريقةَ الأكثر فعاليةً للسيطرة على الطحالب. مع ذلك، لا تزال الأبحاث الحالية بحاجة إلى مزيد من البحث. في التطبيقات الهندسية العملية للسيطرة على تكاثر الطحالب الخضراء المزرقة، يُعدّ الاختيار الشامل للأساليب الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، مع مراعاة الظروف المحلية، الخيار الأمثل.

ترشيد استهلاك الطاقة وخفض الانبعاثات

منذ الثورة الصناعية، أطلق البشر كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما تسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري. تتميز الطحالب الدقيقة بكفاءة عالية في عملية التمثيل الضوئي، حيث تستخدم هذه العملية لتثبيت الكربون وإنتاج المواد العضوية، مما يبطئ من تأثير الاحتباس الحراري.

المنتجات الصحية والأغذية الوظيفية: أقراص، مساحيق، إضافات غذائية

كلوريلا فولغاريس

تُعرف طحالب الكلوريلا بتأثيرها الإيجابي الكبير في علاج العديد من الأمراض والأعراض الصحية، بما في ذلك قرحة المعدة، والإصابات، والإمساك، وفقر الدم، وغيرها. يتميز المستخلص المائي لطحالب الكلوريلا الشائعة بقدرته الواضحة على تعزيز نمو الخلايا، ولذلك يُطلق عليه اسم عامل نمو الكلوريلا (CGF). وقد أظهرت دراسات لاحقة أن CGF قادر على تعزيز المناعة، والتخلص من المعادن الثقيلة في الجسم، وخفض مستوى السكر في الدم وضغط الدم. وفي السنوات الأخيرة، أثبتت الأبحاث أن للكلوريلا الشائعة فوائد أخرى عديدة، مثل خصائصها المضادة للأورام، والمضادة للأكسدة، والمضادة للإشعاع. لذا، يُتوقع أن يُصبح استخدام المستخلص المائي للكلوريلا في المجال الصيدلاني أحد أهم اتجاهات البحث والتطبيقات الصناعية المستقبلية.

سبيرولينا (سبيرولينا)

السبيرولينا غير سامة وغير ضارة، وقد استخدمها السكان الأصليون قرب بحيرة تيكسكوكو في المكسيك القديمة وبحيرة تشاد في أفريقيا كغذاء. للسبيرولينا فوائد صحية عديدة، منها خفض نسبة الدهون في الدم والكوليسترول وارتفاع ضغط الدم، ومكافحة السرطان، وتعزيز نمو البكتيريا النافعة في الأمعاء. كما أنها تُسهم في علاج بعض حالات داء السكري والفشل الكلوي.