طبقه‎بندي و اثرات مضر سموم سيانوباكتريايي روشهاي كنترل و جلوگيري از شكوفايي

طبقه‎بندي و اثرات مضر سموم سيانوباكتريايي روشهاي كنترل و جلوگيري از شكوفايي|30015848|طبقه‎بندي و اثرات مضر سموم سيانوباكتريايي روشهاي كنترل و جلوگيري از شكوفايي
با سلام و درود خدمت خدمت شما پژوهشگر عزیز در این مطلب از سایت فایل با عنوان طبقه‎بندي و اثرات مضر سموم سيانوباكتريايي روشهاي كنترل و جلوگيري از شكوفايي هم اکنون آماده دریافت می باشد برای مشاهده جزئیات فایل به ادامه مطلب مراجعه نمایید .

فرمت فایل: word



تعداد صفحات: 92







فهرست مطالب



عنوان صفحه



چكيده



مقدمه



فصل اول: انواع سيانوباكترها و ويژگيهاي بيولوژيكي، ظاهري و بلومهاي سمي آنها



1 1 تاريخچه



1 2 ويژگيهاي ساختاري و بيولوژيكي سيانوباكترها



1 3 بلومهاي سمي (شكوفايي) سيانوباكترها



1 4 مهمترين راسته‎هاي جلبك‎هاي سبز ‎ آبي



1 5 تقسيم‎بندي سيانوباكترها از لحاظ شكل ظاهري



1 5 1 سيانوباكترهاي رشته‎اي



1 5 2 سيانوباكترهاي كلني



فصل دوم: طبقه‎بندي سموم سيانوباكتريايي



2 1 طبقه‎بندي سموم سيانوباكتريايي براساس مكانيسم عمل



2 1 1 نوروتوكسين‎ها



2 1 2 هپاتوتوكسين‎ها



2 1 3 درماتو توكسين‎ها



2 2 انواع سيانوتوكسين‎ها



عنوان صفحه



2 2 1 نودولارين‎ها



2 2 2 ساكسي توكسين‎ها



2 2 3 آناتوكسين a و هوموآناتوكسين a



2 2 4 آناتوكسين ‎a (S)



2 2 5 ‎Cylindrospermopsin



2 2 6 ميكروسيس تين



2 2 6 1 دوام و پايدار ميكروسيس‎تين در سلولها



2 2 6 2 خارج‏شدن‎سم‏هپتاپپتيد(ميكروسيس‎تين‎درطي‎تجزية ‎Microcystis aeruginosa



2 3 طبقه‎بندي سيانوتوكسين‎ها براساس ساختمان شيميايي



2 3 1 پپتيدهاي حلقوي



2 3 2 آلكالوئيدها



2 3 2 1 آلكالوئيدهاي سيتوتوكسيك



2 3 2 2 آلالوئيدهاي درماتوتوكسيك



2 3 3 سموم ليپوپلي ساكاريدها ‎(LPS)



فصل سوم: اثرات مضر سموم سيانوباكترها



3 1 آزمايش سلامت انسان



3 1 1 قرار گرفتن در معرض اثرات حاد و غيرمزمن



عنوان صفحه



3 1 2 قرار گرفتن در معرض اثرات مزمن



3 2 ارزيابي خطر



3 3 اثر بر ماهيان



3 4 اثر بر موجودات آبزي



3 5 توليد تركيبات بيواكتيو



3 6 صدمه از راه تماس تفريحي



3 7 مسموميت حيواني



3 8 اثر بر زئوپلانكتونها



3 9 اثر بر باكتريهاي آبزي



فصل چهارم: روشهاي كنترل و جلوگيري از شكوفايي



4 1 انعقاد يا چسبيدن، معلق بودن هواي محلول و جذب سطحي كربن فعال



4 2 كلرزني



4 3 فيلتراسيون سريع و فيلتراسيون كندشني



4 4 فرآيندهاي غشايي



4 5 دما



4 6 اسيديته ‎(PH)



4 7 كاهش فسفر و ازت



عنوان صفحه



4 8 سولفات مس



4 9 سيمازين



4 10 ازن‎دار كربن



4 10 1 ميكروسيس‎تينها و نودولارين



4 10 2 آناتوكسين a، آناتوكسين ‎S(a) و ساكسي توكسين



4 11 نور



4 12 كنترل بيولوژيك



4 12 1 تغذيه توسط زئوپلانكتونها



4 12 2 كپور نقره‎اي







فهرست جدول‎ها



عنوان صفحه



4 1 جدول تأثير ازن در از بين بردن ميكروسيس تين ‎LR در صورت وجود يا عدم وجود مواد آلي



4 2 جدول تأثير ازن در از بين بردن ‎Microcystis aeruginosa







چكيده



سيانوباكترها (جلبك‎هاي سبز ‎ آبي) جزء پروكاريوت‎ها محسوب مي‎شوند. اين فيتوپلانكتون‎ها معمولاً در آب‎هاي شيرين و لب شور يافت مي‎شوند و از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه رشته‎اي و كلني تقسيم مي‎شوند.



سيانوباكترها در هنگام بلوم (شكوفايي)، سمومي را توليد مي‎كنند كه سلامت آب آشاميدني را به مخاطره مي‎اندازند و اثرات مضري بر روي موجودات زنده دارند. اين سموم عبارتند از: ميكروسيس‎تين‎ها، نودولارين‎ها، ساكسي توكسين‎ها، آناتوكسين ‎a، آناتوكسين ‎S(a) و ‎Cylindrospermopsin. اين سموم از نظر ساختماني متفاوتند و محدودة عصبي را شامل مي‎شود. وجود سيانوباكترها و سموم آنها در مخازن آبي مورد استفاده براي آشاميدن به علت عدم مديريت صحيح منابع و مخازن آبي است.



روش‎هاي تيمار آبي كه در اين پروژه مورد بحث قرار گرفته‎اند عبارتند از: كلرزني، فيلتراسيون سريع يا كند، به ويژه استفاده از ازن و غيره، از موثرترين روش‎ها در از بين بردن سيانوباكترها هستند.





مقدمه



بعضي از جلبك‎هاي سبز ‎ آبي سمومي توليد مي‎كنند كه وجود اين سموم و افزايش آنها در آب آشاميدني باعث ايجاد اثرات حاد و مزمن مي‎گردد و ممكن است حيات موجودات زندة آبزي و ديگر موجوداتي را كه از اين آب آلوده استفاده مي‎كنند، تهديد كنند.



فعاليت‎هاي انساني مانند ورود فاضلابهاي شهري، صنعتي و كشاورزي كه حاوي عناصر غذايي فراواني هستند باعث شكوفايي اين جلبك‎ها مي‎گردد و در نتيجه اكسيژن آب كاهش مي‎يابد و آب رنگ و بوي نامطبوع پيدا مي‎كند و سبب افزايش مرگ و مير موجودات زنده و يا افزايش بيماريهاي حاد و مزمن مي‎شود. مديريت صحيح منابع آبي مي‎تواند از لوم اين جلبك‎ها جلوگيري كند.



با ارزيابي اين سموم در منابع آبي و تعيين مقادير آنها و اتخاذ روشهاي مناسب براي مبارزه و كنترل آنها مي‎توان ميزان آلودگي منابع آبي و تعيين مقادير آنها و اتخاذ روشهاي مناسب براي مبارزه و كنترل آنها مي‎توان ميزان آلودگي منابع آبي به سموم سيانوباكترها را تا حد قابل ملاحظه‎اي كاهش داد و سلامت و بقاء موجودات زنده را تضمين كرد.



پژوهش‎ها و مطالعات فراواني در زمينة روشهاي كنترل اين سموم صورت گرفه است و اين روشها تا حد قابل ملاحظه‎اي در كاهش سموم سيانوباكترها مؤثر واقع شده‎اند. اين روشها عبارتند از كنترل يا مبارزة بيولوژيك و يا افزودن مواد شيميايي به منابع آب.



البته سيانوباكترها در بعضي از نقاط دنيا به علت اينكه شرايط مناسبي فراهماست تجمع زيستي پيدا كرده‎اند.





فصل اول



انواع سيانوباكترها (جلبك‎هاي سبز ‎ ويژگيهاي بيولوژيكي، ظاهري و ‎بلومهاي سمي آنها)





جلبك‎هاي سبز ‎ آبي داراي 150 جنس و 2000 گونه هستند كه در حال حاضر كمتر از 40 گونة سمي تشخيص داده شده‎اند. جلبك‎هاي سبز ‎ آبي با بيش از 3 ميليون سال قدمت از قديمي‎ترين موجودات بوده كه سالانه با بلوم خود سبب مرگ و مير بسياري از آبزيان و احشام مي‎گردند.



1 1 تاريخچه



سيانوفيت‎ها يا جلبك‎هاي سبز ‎ آبي در واقع همان سيانوباكترها هستند كه تا سال 1978 اين ميكروارگانيسم‎ها جزء جلبك‎ها محسوب مي‎شدند تا اينكه در سال 1978 دانشمندي به نام ‎Stanier و همكارانش بررسي علمي بسيار منطقي روي اين ميكروارگانيسم‎ها انجام دادند و ثابت نمودند كه سيانوفيت‎ها نه تنها فاقد هسته و غشاء هسته مي‎باشند، بلكه از نظر ضريب رسوبگذاري ميتوكندري ‎SRNA شانزده مي‎باشند كه شباهت بسيار زياد بين آنها و باكتريهاست.



1 2 ويژگيهاي ساختاري و بيولوژيكي سيانوباكترها



سيانوباكترها فاقد هستة مشخص، مژك و تاژك بوده و گروه اصلي پروكاريوتها را تشكيل مي‎دهند. از نظر ساختماني حاوي ديوارة سلولي هستند، كه در باكتريهاي گرم منفي وجود دارد. با اين تفاوت كه در بسياري از آنها لاية پكتيني و سلولزي نيز موجود است. سيانوباكترها داراي رنگدانه‎هاي مخصوص بيلوپروتئين‎ها (فيكواريترين ‎C)، زانتين، كلروفيل ‎a و كاروتين. معمولاً كلروفيل ‎c و ‎b در سيانوباكترها وجود ندارند. جلبك‎هاي سبز ‎ آبي علاوه بر كلروفيل ‎a داراي رنگ خاص آبي به نام فيكوسيانين مي‎باشند. رنگ قرمز فيكواريترين هم در برخي گونه‎ها ديده مي‎شود. تقريباً در تمامي گونه‎ها اطراف سلول را يك غشاء ژله‎اي فرا گرفته است كه از بخش غشاء سلولي و يا از سلول مستقيماً ترشح مي‎شود. واكوئل در سيانوباكترها از انواع هوايي و يا غذايي هستند كه واكوئل‎هاي هوايي موجب شناوري سيانوباكترها در سطح آب و بهبود فتوسنتز مي‎گردند. معمولاً ذرات رنگي (كروموبلاست) بر روي تيلاكوئيد قرار دارند. سنتروبلاست‎ها در مركز سلول قرار دارند و برخلاف كروموبلاست‎ها ناحية بي‎رنگ محسوب مي‎شوند. طيف رنگ و رنگدانه‎ها در سيانوباكترها با توجه به نوع گونه متفاوت است. معمولاً، هيدراتهاي كربن در سيانوباكترها وجود دارند كه به آميلوپكتين معروفند. برخي از چربيها و پروتئين‎هاي ديگر نيز در سيانوباكترها ديده مي‎شوند.



جلبك‎هاي سبز ‎ آبي براساس نوع و نسبت رنگدانه‎ها ممكن است به رنگ‎هاي چمني، سياه، قرمز، قهوه‎اي، زرد و يا بنفش ديده شوند و با وجودي كه سيانوباكترها فاقد هرگونه مژك يا تاژك‎اند، ولي نوعي حركت ويژه در گونه‎هاي رشته‎اي ديده مي‎شود كه هنوز مكانيسم دقيق آن روشن نشده است. در حقيقت گونه‎هاي رشته‎اي يك حركت بطني خزنده دارند و گونه‎هاي تك سلولي و تشكيل دهندة كلني فاقد تحرك هستند. برخي از گونه‎هاي جلبك‎هاي سبز ‎ آبي (در گونه‎هاي رشته‎اي) تا حدي بزرگ مي‎شوند كه با چشم غيرمسلح قابل ديد هستند. در جلبك‎هاي رشته‎اي مواد ژله‎اي به شكل لوله بوده و سلولها در امتداد يكديگر از طريق پلاسموديوم به يكديگر متصل‎اند. شناسايي مواد ژله‎اي به ويژه زماني كه بي‎رنگ هستند از طريق ميكروسكوپ مشكل است. رديف‎هاي سلولي در گونه‎هاي نخي شكل را تريكوم گويند.



تكثير جلبك‎هاي سبز ‎ آبي از طريق غيرجنسي (پاره شدن غلاف ژلاتيني و دو نيم شدن سلولها) صورت مي‎گيرد، يعني تكثي در قسمت داخلي ديوارة سلولي انجام مي‎شود ولي بخش خارجي بدون تقسيم باقي مي‎ماند به طوري كه يك تراكم بالاي سلولي رسيده و تشكيل كلني مي‎دهند.



تشكيل اسپور: نانويست‎ها سلولهاي بسيار كوچكي هستند كه با سرعت از طريق تقسيم سلول مادر و پي‎درپي تشكيل مي‎شوند. اين سلولها تا حد طبيعي رشد مي‎يابند بنابراين اسپورهاي داخلي از طريق تقسيم متوالي يك سلول بزرگ مادر حاصل مي‎شوند. ولي اسپورهاي خارجي در بخش سلولهاي انتهايي تشكيل مي‎شوند در تكثير جلبك‎هاي رشته‎اي جدا شدن رشته‎هاي كوچك از رشتة اصلي را هورموژني و جدا شدن سلولها را پلانوكوكون گويند.



هرويست‎هاي سلولهاي فاقد مواد فتوسنتزي بيرنگ يا زردرنگ هستند و اغلب داراي ديوارة‌ ضخيم سلولي بوده كه در گونه‎هاي رشته‎اي در دورة‌رشد در بين سلولها در انتهاي رشته ظاهر مي‎شوند.



جلبك‎هاي سبز ‎ آبي از قديمي‎ترين جانداران فوتواتوتروف به شمار مي‎روند كه معمولاً در درياها، آب‎هاي لب شور و شيرين به صورت پلانكتوني و بنتيك زندگي نموده و مي‎توانند دامنة وسيعي از شوري و تغييرات درجه حرارت را تحمل نمايند. البته بيشتر جلبك‎هاي سبز ‎ آبي ساكن آب‎هاي شيرين مي‎باشند و اين جلبك‎ها فيتوپلانكتون‎هاي غالب تابستاني هستند.



سيانوفيت‎ها در صنايع مختلف از جمله آرايشي، دارويي، غذاي دام، طيور، ماهي‎ها، ماكيان و نيز غذاي انسان مصرف دارند. البته اين ميكروارگانيسم‎ها به دليل داشتن ژلاتين زياد براي تغذيه چندان مناسب نيستند ولي بعضي از انواع آن، مثل نوستوك ‎(Nostoc) به علت داشتن پروتئين و چربي زياد مصرف مي‎گردد.



1 3 شكوفايي ‎(Bloom)



بلومهاي سمي سيانوباكترها در ابتدا از طريق گزارشات موجود پيرامون مرگ و مير آبزيان مورد توجه قرار گرفت. اولين مدرك از اين نوع گزارشات در سال 1878 در استراليا مشاهده شده است (1878، ‎Francis).



سيانوباكترها معمولاً در مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري يافت مي‎شوند و معمولاً در تمام طول سال حضور دارند. اخيراً با استفاده از دستگاه‎هاي مدرن اغلب مي‎توان ايجاد بلوم‎هاي سمي با فركانس زياد را حتي قبل از اينكه مسموميتي اتفاق بيفتد، گزارش و پيش‎بيني نمود.



در زمان بلوم سيانوباكترها، بر روي سطح آب به صورت غلاف موسيلاژي درآمده (به دليل داشتن واكوئل‎هاي گازي) و اكسيژن محلول را كاهش مي‎دهند. توليد توكسين (سم) توسط اين جلبك‎ها زندگي آبزيان و ساير مصرف‎كنندگان را به مخاطره مي‎اندازند.



در تمامي دنيا سم كبد (هپاتوتوكسيك حاوي ميكروسيس‎تين) ناشي از بلومهاي سيانوباكترهاي آب شيرين نسبت به بلومهاي نوروتوكسين‎ها فراوان‎تر است.



بلومهاي سم كبد تا به حال تقريباً از تمامي نقاط دنيا گزارش شده است ولي توده‎هاي سيانوباكترها عامل نوروتوكسين در بعضي كشورها مثل شمال آمريكا و اروپا و استراليا گزارش شده است.