پایان نامه سموم سیانوباکتریایی

عنوان کامل: پایان نامه سموم سیانوباکتریایی

تعداد صفحات: 96

دسته: زیست محیط، پزشکی

---

چکیده

سیانوباکترها (جلبک های سبز - آبی) جزء پروکاریوت ها محسوب می شوند. این فیتوپلانکتون ها معمولاً در آب های شیرین و لب شور یافت می شوند و از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه رشته ای و کلنی تقسیم می شوند.

سیانوباکترها در هنگام بلوم (شکوفایی)، سمومی را تولید می کنند که سلامت آب آشامیدنی را به مخاطره می اندازند و اثرات مضری بر روی موجودات زنده دارند. این سموم عبارتند از: میکروسیس تین ها، نودولارین ها، ساکسی توکسین ها، آناتوکسین a، آناتوکسین S (a) و Cylindrospermopsin. این سموم از نظر ساختمانی متفاوتند و محدوده عصبی را شامل می شود. وجود سیانوباکترها و سموم آنها در مخازن آبی مورد استفاده برای آشامیدن به علت عدم مدیریت صحیح منابع و مخازن آبی است.

روش های تیمار آبی که در این پروژه مورد بحث قرار گرفته اند عبارتند از: کلرزنی، فیلتراسیون سریع یا کند، به ویژه استفاده از ازن و غیره، از موثرترین روش ها در از بین بردن سیانوباکترها هستند.  

 
مقدمه

بعضی از جلبک های سبز - آبی سمومی تولید می کنند که وجود این سموم و افزایش آنها در آب آشامیدنی باعث ایجاد اثرات حاد و مزمن می گردد و ممکن است حیات موجودات زنده آبزی و دیگر موجوداتی را که از این آب آلوده استفاده می کنند، تهدید کنند.

فعالیت های انسانی مانند ورود فاضلابهای شهری، صنعتی و کشاورزی که حاوی عناصر غذایی فراوانی هستند باعث شکوفایی این جلبک ها می گردد و در نتیجه اکسیژن آب کاهش می یابد و آب رنگ و بوی نامطبوع پیدا می کند و سبب افزایش مرگ و میر موجودات زنده و یا افزایش بیماریهای حاد و مزمن می شود. مدیریت صحیح منابع آبی می تواند از لوم این جلبک ها جلوگیری کند.

با ارزیابی این سموم در منابع آبی و تعیین مقادیر آنها و اتخاذ روشهای مناسب برای مبارزه و کنترل آنها می توان میزان آلودگی منابع آبی و تعیین مقادیر آنها و اتخاذ روشهای مناسب برای مبارزه و کنترل آنها می توان میزان آلودگی منابع آبی به سموم سیانوباکترها را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش داد و سلامت و بقاء موجودات زنده را تضمین کرد.

پژوهش ها و مطالعات فراوانی در زمینه روشهای کنترل این سموم صورت گرفه است و این روشها تا حد قابل ملاحظه ای در کاهش سموم سیانوباکترها مؤثر واقع شده اند. این روشها عبارتند از کنترل یا مبارزه بیولوژیک و یا افزودن مواد شیمیایی به منابع آب.

البته سیانوباکترها در بعضی از نقاط دنیا به علت اینکه شرایط مناسبی فراهماست تجمع زیستی پیدا کرده اند.
فصل اول
انواع سیانوباکترها (جلبک های سبز - ویژگیهای بیولوژیکی، ظاهری و بلومهای سمی آنها)

 جلبک های سبز - آبی دارای 150 جنس و 2000 گونه هستند که در حال حاضر کمتر از 40 گونه سمی تشخیص داده شده اند. جلبک های سبز - آبی با بیش از 3 میلیون سال قدمت از قدیمی ترین موجودات بوده که سالانه با بلوم خود سبب مرگ و میر بسیاری از آبزیان و احشام می گردند.
1-1-  تاریخچه

سیانوفیت ها یا جلبک های سبز - آبی در واقع همان سیانوباکترها هستند که تا سال 1978 این میکروارگانیسم ها جزء جلبک ها محسوب می شدند تا اینکه در سال 1978 دانشمندی به نام Stanier و همکارانش بررسی علمی بسیار منطقی روی این میکروارگانیسم ها انجام دادند و ثابت نمودند که سیانوفیت ها نه تنها فاقد هسته و غشاء هسته می باشند، بلکه از نظر ضریب رسوبگذاری میتوکندری SRNA شانزده می باشند که شباهت بسیار زیاد بین آنها و باکتریهاست.
1-2- ویژگیهای ساختاری و بیولوژیکی سیانوباکترها

سیانوباکترها فاقد هسته مشخص، مژک و تاژک بوده و گروه اصلی پروکاریوتها را تشکیل می دهند. از نظر ساختمانی حاوی دیواره سلولی هستند، که در باکتریهای گرم منفی وجود دارد. با این تفاوت که در بسیاری از آنها لایه پکتینی و سلولزی نیز موجود است. سیانوباکترها دارای رنگدانه های مخصوص بیلوپروتئین ها (فیکواریترین C)، زانتین، کلروفیل a و کاروتین. معمولاً کلروفیل c و b در سیانوباکترها وجود ندارند. جلبک های سبز - آبی علاوه بر کلروفیل a دارای رنگ خاص آبی به نام فیکوسیانین می باشند. رنگ قرمز فیکواریترین هم در برخی گونه ها دیده می شود. تقریباً در تمامی گونه ها اطراف سلول را یک غشاء ژله ای فرا گرفته است که از بخش غشاء سلولی و یا از سلول مستقیماً ترشح می شود. واکوئل در سیانوباکترها از انواع هوایی و یا غذایی هستند که واکوئل های هوایی موجب شناوری سیانوباکترها در سطح آب و بهبود فتوسنتز می گردند. معمولاً ذرات رنگی (کروموبلاست) بر روی تیلاکوئید قرار دارند. سنتروبلاست ها در مرکز سلول قرار دارند و برخلاف کروموبلاست ها ناحیه بی رنگ محسوب می شوند. طیف رنگ و رنگدانه ها در سیانوباکترها با توجه به نوع گونه متفاوت است. معمولاً، هیدراتهای کربن در سیانوباکترها وجود دارند که به آمیلوپکتین معروفند. برخی از چربیها و پروتئین های دیگر نیز در سیانوباکترها دیده می شوند.

جلبک های سبز - آبی براساس نوع و نسبت رنگدانه ها ممکن است به رنگ های چمنی، سیاه، قرمز، قهوه ای، زرد و یا بنفش دیده شوند و با وجودی که سیانوباکترها فاقد هرگونه مژک یا تاژک اند، ولی نوعی حرکت ویژه در گونه های رشته ای دیده می شود که هنوز مکانیسم دقیق آن روشن نشده است. در حقیقت گونه های رشته ای یک حرکت بطنی خزنده دارند و گونه های تک سلولی و تشکیل دهنده کلنی فاقد تحرک هستند. برخی از گونه های جلبک های سبز - آبی (در گونه های رشته ای) تا حدی بزرگ می شوند که با چشم غیرمسلح قابل دید هستند. در جلبک های رشته ای مواد ژله ای به شکل لوله بوده و سلولها در امتداد یکدیگر از طریق پلاسمودیوم به یکدیگر متصل اند. شناسایی مواد ژله ای به ویژه زمانی که بی رنگ هستند از طریق میکروسکوپ مشکل است. ردیف های سلولی در گونه های نخی شکل را تریکوم گویند.

تکثیر جلبک های سبز - آبی از طریق غیرجنسی (پاره شدن غلاف ژلاتینی و دو نیم شدن سلولها) صورت می گیرد، یعنی تکثی در قسمت داخلی دیواره سلولی انجام می شود ولی بخش خارجی بدون تقسیم باقی می ماند به طوری که یک تراکم بالای سلولی رسیده و تشکیل کلنی می دهند.

تشکیل اسپور: نانویست ها سلولهای بسیار کوچکی هستند که با سرعت از طریق تقسیم سلول مادر و پی درپی تشکیل می شوند. این سلولها تا حد طبیعی رشد می یابند بنابراین اسپورهای داخلی از طریق تقسیم متوالی یک سلول بزرگ مادر حاصل می شوند. ولی اسپورهای خارجی در بخش سلولهای انتهایی تشکیل می شوند در تکثیر جلبک های رشته ای جدا شدن رشته های کوچک از رشته اصلی را هورموژنی و جدا شدن سلولها را پلانوکوکون گویند.

هرویست های سلولهای فاقد مواد فتوسنتزی بیرنگ یا زردرنگ هستند و اغلب دارای دیواره ضخیم سلولی بوده که در گونه های رشته ای در دوره رشد در بین سلولها در انتهای رشته ظاهر می شوند.

جلبک های سبز - آبی از قدیمی ترین جانداران فوتواتوتروف به شمار می روند که معمولاً در دریاها، آب های لب شور و شیرین به صورت پلانکتونی و بنتیک زندگی نموده و می توانند دامنه وسیعی از شوری و تغییرات درجه حرارت را تحمل نمایند. البته بیشتر جلبک های سبز - آبی ساکن آب های شیرین می باشند و این جلبک ها فیتوپلانکتون های غالب تابستانی هستند.

سیانوفیت ها در صنایع مختلف از جمله آرایشی، دارویی، غذای دام، طیور، ماهی ها، ماکیان و نیز غذای انسان مصرف دارند. البته این میکروارگانیسم ها به دلیل داشتن ژلاتین  زیاد برای تغذیه چندان مناسب نیستند ولی بعضی از انواع آن، مثل نوستوک (Nostoc) به علت داشتن پروتئین و چربی زیاد مصرف می گردد.

فهرست
عنوان     صفحه
چکیده
مقدمه
فصل اول: انواع سیانوباکترها و ویژگیهای بیولوژیکی، ظاهری و بلومهای سمی آنها
1-1- تاریخچه
1-2- ویژگیهای ساختاری و بیولوژیکی سیانوباکترها
1-3- بلومهای سمی (شکوفایی) سیانوباکترها
1-4- مهمترین راسته های جلبک های سبز - آبی
1-5- تقسیم بندی سیانوباکترها از لحاظ شکل ظاهری
1-5-1- سیانوباکترهای رشته ای
1-5-2- سیانوباکترهای کلنی
فصل دوم: طبقه بندی سموم سیانوباکتریایی
2-1- طبقه بندی سموم سیانوباکتریایی براساس مکانیسم عمل
2-1-1- نوروتوکسین ها
2-1-2- هپاتوتوکسین ها
2-1-3- درماتو توکسین ها
2-2-  انواع سیانوتوکسین ها
عنوان     صفحه
2-2-1- نودولارین ها
2-2-2- ساکسی توکسین ها
2-2-3- آناتوکسین a و هوموآناتوکسین a
2-2-4- آناتوکسین a (S)
2-2-5- Cylindrospermopsin
2-2-6- میکروسیس تین
2-2-6-1- دوام و پایدار میکروسیس تین در سلولها
2-2-6-2- خارج شدن سم هپتاپپتید (میکروسیس تین درطی تجزیه Microcystis aeruginosa
2-3- طبقه بندی سیانوتوکسین ها براساس ساختمان شیمیایی
2-3-1- پپتیدهای حلقوی
2-3-2- آلکالوئیدها
2-3-2-1- آلکالوئیدهای سیتوتوکسیک
2-3-2-2- آلالوئیدهای درماتوتوکسیک
2-3-3- سموم لیپوپلی ساکاریدها (LPS)
فصل سوم: اثرات مضر سموم سیانوباکترها
3-1- آزمایش سلامت انسان
3-1-1- قرار گرفتن در معرض اثرات حاد و غیرمزمن
عنوان     صفحه
3-1-2- قرار گرفتن در معرض اثرات مزمن
3-2- ارزیابی خطر
3-3- اثر بر ماهیان
3-4- اثر بر موجودات آبزی
3-5- تولید ترکیبات بیواکتیو
3-6- صدمه از راه تماس تفریحی
3-7- مسمومیت حیوانی
3-8- اثر بر زئوپلانکتونها
3-9- اثر بر باکتریهای آبزی
فصل چهارم: روشهای کنترل و جلوگیری از شکوفایی
4-1- انعقاد یا چسبیدن، معلق بودن هوای محلول و جذب سطحی کربن فعال
4-2- کلرزنی
4-3- فیلتراسیون سریع و فیلتراسیون کندشنی
4-4- فرآیندهای غشایی
4-5- دما
4-6- اسیدیته (PH)
4-7- کاهش فسفر و ازت
عنوان     صفحه
4-8- سولفات مس
4-9- سیمازین
4-10- ازن دار کربن
4-10-1- میکروسیس تینها و نودولارین
4-10-2- آناتوکسین a، آناتوکسین S (a) و ساکسی توکسین
4-11- نور
4-12- کنترل بیولوژیک
4-12-1- تغذیه توسط زئوپلانکتونها
4-12-2- کپور نقره ای

فهرست جدول ها
عنوان     صفحه

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید