بیوتکنولوژی دریایی

دریا بستر بسیار مناسبی جهت تحقیق و توسعه است؛ اما تاکنون همه پتانسیل آن شناخته نشده است. در حقیقت، بخش اعظمی از موجودات دریایی (به خصوص میکروارگانیسم های اولیه) هنوز ناشناخته باقی مانده‌اند که به‌تدریج در حال شناسایی هستند. حتی در مورد موجودات زنده شناخته‌شده نیز دانش کافی جهت مدیریت کارا و بهره‌برداری بهینه از آنها وجود ندارد.

بیوتکنولوژی (زیست فناوری) دریایی، زمینه نسبتاً جدیدی است که به کشف و استفاده از فرآورده‌ها و فرآیندهای برگرفته از موجودات دریایی اختصاص دارد. این موجودات دریایی منبع ترکیبات منحصر به‌ فردی هستند که دارای پتانسیل‌های صنعتی در زمینه‌هایی همچون تولید مواد دارویی، آرایشی، افزودنی‌های غذایی، کاوشگرهای مولکولی، آنزیم‌ها، مواد شیمیایی ویژه و مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی می باشند.

عواید حاصل از بیوتکنولوژی دریایی

بیوتکنولوژی دریایی یکی از حوزه‌های در حال رشد است که با کمک آن، از موجوداتی مانند ماهی، جلبک و یا باکتری‌ها به‌طور مستقیم و غیرمستقیم استفاده می‌شود. مهمترین فواید بیوتکنولوژی دریایی به شرح زیر است:

۱- تولید فرآورده‌های جدید و اصلاح‌شده

۲- فراهم آوردن تکنیک‌های جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اکوسیستم‌های دریایی

۳- شیلات و پرورش آبزیان (Aquaculture) به صورت پایدار و مطمئن

 

مباحثی که در آبزی‌پروری مطرح می‌شود عبارتند از:

۱- تکثیر زیاد و نمو سریع
بیوتکنولوژی می‌تواند جهت تکثیر زیاد و نمو سریع موجوداتی که در آبزی‌پروری مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌کار ‌رود. از جمله منافع حاصل از به‌کارگیری بیوتکنولوژی در آبزی‌پروری می‌توان به تولید گامت‌ها و تخم‌های گونه‌های با ارزش اقتصادی در تمام طول سال و ایجاد بازارهای جدید برای بچه‌ماهی‌های اصلاح شده ژنتیکی، اشاره کرد. همچنین، بیوتکنولوژی ابزارهایی را به‌منظور بهبود تکثیر و بقای گونه‌های در معرض خطر فراهم می‌آورد که در نتیجه می‌توان به حفاظت تنوع حیات روی کره زمین کمک کرد.

 

۲- بهبود سطح بهداشت و سلامتی
بیوتکنولوژی راهکارهای خاصی را جهت افزایش سلامت و بهداشت موجودات مورد استفاده در آبزی‌پروری ارایه می‌دهد؛ بیماری‌های مختلفی در کشت ماهی‌ها و نرم‌تنان صدف‌دار وجود دارند که درنتیجه این بیماری‌‌ها، هر ساله میلیون‌ها دلار به صنعت شیلات و آبزی‌پروری خسارت وارد می‌شود. در این زمینه، بیوتکنولوژی ضمن افزایش بقا، رشد و بهداشت این موجودات، می‌تواند انتقال این بیماری‌ها را بین استوک‌های وحشی و اهلی کاهش دهد. ابزارهای مولکولی می‌توانند شناخت ما را راجع به ایمنی، مقاومت و حساسیت میزبان به بیماری‌ها و پاتوژن‌های مربوطه افزایش دهند. این روند از طریق اطلاعات پیشرفته حاصل از چرخه‌های حیاتی و مکانیزم‌های بیماری‌‌زایی، مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ و انتقال بیماری صورت می‌گیرد. فرآورده‌های بالقوه حاصل از این تحقیقات، شامل تکنیک‌های ژن‌درمانی، استوک‌های عاری از پاتوژن، عوامل مؤثر پیشگیری و ایمنی مانند تعدیل‌کننده‌های ایمنی، آنتی‌ژن‌ها و واکسن‌ها، عوامل دارویی مؤثر و ایمن و غیره هستند.

۳- افزایش ارزش و کیفیت محصولات
بیوتکنولوژی می‌تواند جهت ارزیابی و افزایش ایمنی، تازگی، رنگ، طعم، مزه، خصوصیات تغذیه‌ای و افزایش مدت زمان مصرف فرآورده‌های غذایی حاصل از آبزی‌پروری مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه بر این، تکنولوژی‌های حاضر می‌توانند جهت تشخیص و ارزیابی سموم و آلودگی‌ها و بررسی میزان بقای آنها در غذاهای دریایی و کاهش یا حذف آنها به‌کار روند. همچنین می‌توان از بیوتکنولوژی در بهبود فرآوری غذاهای دریایی استفاده کرد.

۴- حفاظت از منابع ژنتیکی
حفاظت و غنی‌سازی تنوع زیستی در سیستم‌های طبیعی، یکی از اولویت‌های کشورهای مختلف است. بیوتکنولوژی با دو روش می‌‌تواند جهت حفاظت از منابع ژنتیکی گونه‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد: اولاً از ابزارهای بیوتکنولوژی می‌توان در شناسایی و تشخیص ژرم‌پلاسم دریایی از جمله گونه‌های در معرض انقراض استفاده کرد. ثانیاً بیوتکنولوژی می‌تواند فهم ما را راجع به اساس مولکولی تنظیم‌ و بیان ژن و به همان اندازه تعیین جنسیت موجودات دریایی افزایش دهد و بنابراین باعث بهبود و توسعه روش‌های شناسایی گونه‌ها، استوک‌ها و جمعیت‌ها شود. به‌عنوان نمونه، راهکارهایی را همچون انتخاب به کمک نشانگر، تکنیک‌های دقیق و مؤثر انتقال ژن و تکنولوژی‌های پیشرفته جهت حفاظت از گامت‌ها و جنین‌ها در سرما می‌توان نام برد.

۵- ایجاد مدل‌های بیومدیکال برتر
هدف از آبزی‌پروری فقط تولید غذا نیست. با توجه به اینکه موجودات دریایی با شرایط سخت موجود در دریا سازگار شده‌اند، مدل‌های مناسبی جهت تحقیقات بیوتکنولوژی و فرآیندهای آن به‌شمار می‌روند. تحقیق در مورد جنبه‌های نموی، سلولی و مولکولی موجودات دریایی به‌عنوان سیستم‌های مدل، می‌تواند دیدگاه‌ ما را راجع به مکانیزم‌های ایجاد بیماری در انسان بهبود بخشد.