پرورش ریزجلبک در شورابه‌ها؛ راهکار زیست‌فناورانه جهاددانشگاهی برای تولید محصولات ارزشمند
به گزارش روابط عمومی سازمان جهاددانشگاهی خراسان رضوی، دکتر مریم عامری اظهار کرد: فعالیت‌های پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی جهاددانشگاهی در حوزه ریزجلبک‌ها با هدف توسعه فرایندهای زیستی، بهره‌برداری از منابع آبی نامتعارف و تبدیل دستاوردهای پژوهشی به راهکارهای کاربردی و محصولات با ارزش افزوده دنبال می‌شود.
وی با اشاره به اهمیت مدیریت شورابه‌ها افزود: شورابه‌های حاصل از فرایندهای صنعتی و آب‌شیرین‌کن‌ها، در بسیاری از موارد به‌عنوان پسماند شناخته می‌شوند؛ در حالی که با شناسایی ظرفیت‌های زیستی آن‌ها و توسعه فناوری‌های مناسب، می‌توان از این منابع برای تولید زیست‌توده و ترکیبات ارزشمند استفاده کرد. این رویکرد علاوه بر کمک به مدیریت پسماندهای آبی، می‌تواند به کاهش وابستگی فرایندهای تولیدی به آب شیرین و توسعه اقتصاد چرخشی کمک کند.
توسعه فناوری پرورش ریزجلبک در محیط‌های شور
عامری با بیان اینکه یکی از محورهای پژوهشی گروه پژوهشی بیوتکنولوژی صنعتی میکروارگانیسم‌ها بررسی ظرفیت ریزجلبک‌های مقاوم به شوری برای رشد در شورابه‌هاست، اظهار کرد: ریزجلبک‌ها به دلیل تنوع زیستی و توانایی رشد در طیف گسترده‌ای از محیط‌های آبی، از آب‌های شیرین تا محیط‌های شور و برخی شورابه‌های صنعتی، ظرفیت قابل‌توجهی برای بهره‌برداری زیست‌فناورانه از منابع آبی نامتعارف دارند.
وی ادامه داد: جلبک مورد مطالعه این طرح توانایی رشد در محیط‌های شور را دارد و می‌تواند ترکیبات ارزشمندی از جمله رنگدانه‌ها و سایر متابولیت‌های زیستی تولید کند. برخی از این ترکیبات، به‌ویژه رنگدانه‌های طبیعی، ظرفیت کاربرد در صنایع غذایی، دارویی، تشخیصی و زیست‌فناوری را دارند. همچنین زیست‌توده تولیدشده و ترکیبات ترشحی جلبک می‌توانند در فرایندهای بعدی فرآوری و تولید محصولات با ارزش افزوده مورد استفاده قرار گیرند.
عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی جهاددانشگاهی خاطرنشان کرد: در آزمایش‌های انجام‌شده، توانایی رشد جلبک در شوری‌های بالا و حفظ قابلیت تولید رنگدانه بررسی شد. همچنین در شرایط مشخصی، کاهش بخشی از شوری محیط کشت مشاهده شد که می‌تواند زمینه‌ای برای بررسی بیشتر ظرفیت زیستی این جلبک در فرایندهای مرتبط با مدیریت شورابه‌ها باشد. البته استفاده از این ظرفیت در مقیاس صنعتی، به ارزیابی دقیق ترکیب شورابه و بهینه‌سازی شرایط فرایند نیاز دارد.
از کشت آزمایشگاهی تا توسعه فرایند در مقیاس بالاتر
عامری با اشاره به روند توسعه این طرح بیان کرد: فعالیت پژوهشی در این زمینه از سال ۱۴۰۱ آغاز شد و در ادامه با حمایت‌های پژوهشی و همکاری دانشگاهی دنبال شد. این پروژه همچنین در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد با همکاری دانشگاه تربیت مدرس تهران در حال پیگیری است.
وی افزود: در مراحل مختلف پژوهش، کشت جلبک از مقیاس آزمایشگاهی به حجم‌های بالاتر توسعه یافت و امکان بررسی عملکرد آن در حجم‌هایی تا حدود ۱۰۰۰ لیتر فراهم شد. این مرحله برای ارزیابی شرایط رشد، بررسی قابلیت تکرار نتایج و فراهم‌کردن زمینه توسعه فناوری در مقیاس‌های بزرگ‌تر اهمیت دارد.
عامری با اشاره به نقش فناوری‌های غشایی در این مسیر اظهار کرد: یکی از بخش‌های مهم فعالیت‌های جهاددانشگاهی، توسعه فناوری‌های غشایی برای برداشت و فرآوری ریزجلبک‌هاست. استفاده از این فناوری‌ها می‌تواند جداسازی زیست‌توده، بازیابی برخی ترکیبات تولیدشده و حرکت به سمت فرایندهای صنعتی را تسهیل کند.
وی ادامه داد: در این پژوهش، علاوه بر برداشت جلبک با استفاده از غشاها، امکان جداسازی و خالص‌سازی برخی ترکیبات ترشح‌شده به محیط نیز بررسی شده است. این موضوع در توسعه مفهوم پالایشگاه زیستی جلبک و تولید هم‌زمان چند محصول با ارزش افزوده اهمیت دارد.
ارزیابی شورابه‌های واقعی و ظرفیت تولید محصولات زیستی
عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی جهاددانشگاهی خراسان رضوی با اشاره به ورود پژوهش به مرحله بررسی شورابه‌های واقعی گفت: آب دریا و شورابه‌های حاصل از فرایندهای صنعتی، علاوه بر نمک، ممکن است حاوی ترکیباتی مانند مواد ضد رسوب و مهارکننده‌های رشد باشند؛ بنابراین عملکرد جلبک در این محیط‌ها باید به‌صورت جداگانه ارزیابی شود.
وی افزود: در همین راستا، نمونه‌هایی از شورابه مناطق مختلف (عسلویه، بجستان، سبزوار، سرخس، اسفراین و...) تهیه و رشد جلبک پورفیریدیوم در آن‌ها بررسی شد. در این نمونه‌های شورابه، جلبک طی حدود یک ماه رشد مناسبی داشت. این نتیجه، ظرفیت ادامه پژوهش‌ها برای شناسایی شورابه‌های مناسب و توسعه فرایندهای زیستی مبتنی بر آن‌ها را تقویت کرد.
عامری خاطرنشان کرد: بررسی شورابه‌های مختلف علاوه بر مشخص‌کردن ظرفیت رشد جلبک منتخب، امکان شناسایی گونه‌های شورپسند جلبکی دیگری را نیز فراهم می‌کند؛ زیرا گونه‌های متفاوت ممکن است در شرایط خاص هر شورابه عملکرد متفاوتی داشته باشند.
وی با اشاره به یکی از محصولات مورد توجه این پژوهش گفت: رنگدانه پروتئینی صورتی‌رنگ تولیدشده توسط این جلبک، از جمله ترکیباتی است که ظرفیت استفاده در برخی صنایع را دارد. همچنین بررسی ترکیبات موجود در زیست‌توده و محیط کشت می‌تواند مسیرهای تازه‌ای برای تولید محصولات زیستی در صنایع غذایی، دارویی و زیست‌فناوری ایجاد کند.
ضرورت پیوند پژوهش‌های جهاددانشگاهی با صنعت
عامری با تأکید بر ضرورت همکاری صنعت و دانشگاه برای تجاری‌سازی دستاوردهای پژوهشی اظهار کرد: دسترسی به شورابه‌های واقعی، تأمین منابع مورد نیاز برای بهینه‌سازی کشت و فراهم‌شدن امکان توسعه فناوری در مقیاس بالاتر، از الزامات ادامه این مسیر است.
وی افزود: شورابه‌ها و پسماندهای صنعتی را می‌توان به‌جای یک مسئله صرفاً زیست‌محیطی، به‌عنوان فرصتی برای تولید محصولات ارزشمند بررسی کرد. جهاددانشگاهی با تکیه بر ظرفیت‌های پژوهشی و فناورانه خود در حوزه ریزجلبک‌ها و فناوری‌های غشایی، می‌تواند در توسعه راهکارهای کاربردی برای مدیریت شورابه‌ها و بهره‌برداری ارزش‌آفرین از این منابع نقش‌آفرینی کند.
عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی جهاددانشگاهی خراسان رضوی خاطرنشان کرد: از برنامه‌های آینده این طرح، افزایش میزان تولید جلبک، بهینه‌سازی تولید رنگدانه در محیط شورابه و بررسی ظرفیت سایر گونه‌های جلبکی برای استفاده از منابع آبی نامتعارف است. توسعه این فعالیت‌ها می‌تواند زمینه تولید محصولات زیستی با ارزش افزوده، کاهش اتکا به منابع آب شیرین و تقویت پیوند میان زیست‌فناوری، مدیریت منابع آب و اقتصاد چرخشی را فراهم کند.
وی در پایان تأکید کرد: نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که پرورش ریزجلبک در شورابه‌ها ظرفیت تبدیل یک چالش زیست‌محیطی به فرصتی برای تولید محصولات ارزشمند را دارد؛ با این حال، تحقق این هدف به ادامه پژوهش، بهینه‌سازی فرایندها و مشارکت سرمایه‌گذاران و بهره‌برداران صنعتی نیازمند است.
نظر شما :