بیوتکنولوژی دریایی

دریا بستر بسیار مناسبی جهت تحقیق و توسعه است؛ اما تاکنون همة 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 زندة شناخته‌شده نیز دانش کافی جهت مدیریت کارا و بهره‌برداری بهینه از آنها وجود ندارد.

بیوتكنولوژی (زیست فناوری) دریایی، زمینة نسبتاً جدیدی است كه به كشف و استفاده از فرآورده‌ها و فرآیندهای برگرفته از موجودات دریایی اختصاص دارد. این موجودات دریایی منبع تركیبات منحصر به‌ فردی هستند كه دارای پتانسیل‌های صنعتی در زمینه‌هایی همچون تولید مواد دارویی، آرایشی، افزودنی‌های غذایی، كاوشگرهای مولكولی، آنزیم‌ها، مواد شیمیایی ویژه و مواد شیمیایی مورد استفاده در كشاورزی می باشند.

عواید حاصل از بیوتكنولوژی دریایی

بیوتكنولوژی دریایی یكی از حوزه‌های در حال رشد است كه با كمك آن، از موجوداتی مانند ماهی، جلبك و یا باكتری‌ها به‌طور مستقیم و غیرمستقیم استفاده می‌شود. مهمترین فواید بیوتكنولوژی دریایی به شرح زیر است:

۱- تولید فرآورده‌های جدید و اصلاح‌شده

۲- فراهم آوردن تكنیك‌های جدید جهت ردیابی، ارزیابی، ذخیره، حفاظت و مدیریت اكوسیستم‌های دریایی

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

 

مباحثی كه در آبزی‌پروری مطرح می‌شود عبارتند از:

۱- تكثیر زیاد و نمو سریع
بیوتكنولوژی می‌تواند جهت تكثیر زیاد و نمو سریع موجوداتی كه در آبزی‌پروری مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌كار ‌رود. از جمله منافع حاصل از به‌كارگیری بیوتكنولوژی در آبزی‌پروری می‌توان به تولید گامت‌ها و تخم‌های گونه‌های با ارزش اقتصادی در تمام طول سال و ایجاد بازارهای جدید برای بچه‌ماهی‌های اصلاح شده ژنتیكی، اشاره كرد. همچنین، بیوتكنولوژی ابزارهایی را به‌منظور بهبود تكثیر و بقای گونه‌های در معرض خطر فراهم می‌آورد كه در نتیجه می‌توان به حفاظت تنوع حیات روی كره زمین كمك كرد.

 

۲- بهبود سطح بهداشت و سلامتی
بیوتكنولوژی راهكارهای خاصی را جهت افزایش سلامت و بهداشت موجودات مورد استفاده در آبزی‌پروری ارایه می‌دهد؛ بیماری‌های مختلفی در كشت ماهی‌ها و نرم‌تنان صدف‌دار وجود دارند كه درنتیجة این بیماری‌‌ها، هر ساله میلیون‌ها دلار به صنعت شیلات و آبزی‌پروری خسارت وارد می‌شود. در این زمینه، بیوتكنولوژی ضمن افزایش بقا، رشد و بهداشت این موجودات، می‌تواند انتقال این بیماری‌ها را بین استوك‌های وحشی و اهلی كاهش دهد. ابزارهای مولكولی 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 مكانیزم‌های بیماری‌‌زایی، مقاومت به آنتی‌بیوتیك‌ و انتقال بیماری صورت می‌گیرد. فرآورده‌های بالقوه حاصل از این تحقیقات، شامل تكنیك‌های ژن‌درمانی، استوك‌های عاری از پاتوژن، عوامل مؤثر پیشگیری و ایمنی مانند تعدیل‌كننده‌های ایمنی، آنتی‌ژن‌ها و واكسن‌ها، عوامل دارویی مؤثر و ایمن و غیره هستند.

۳- افزایش ارزش و كیفیت محصولات
بیوتكنولوژی 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، تكنولوژی‌های حاضر می‌توانند جهت تشخیص و ارزیابی سموم و آلودگی‌ها و بررسی میزان بقای آنها در غذاهای دریایی و كاهش یا حذف آنها به‌كار روند. همچنین می‌توان از بیوتكنولوژی در بهبود فرآوری غذاهای دریایی استفاده كرد.

۴- حفاظت از منابع ژنتیكی
حفاظت و غنی‌سازی تنوع زیستی در سیستم‌های طبیعی، یكی از اولویت‌های كشورهای مختلف است. بیوتكنولوژی با دو روش می‌‌تواند جهت حفاظت از منابع ژنتیكی گونه‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد: اولاً از ابزارهای بیوتكنولوژی می‌توان در شناسایی و تشخیص ژرم‌پلاسم دریایی از جمله گونه‌های در معرض انقراض استفاده كرد. ثانیاً بیوتكنولوژی می‌تواند فهم ما را راجع به اساس مولكولی تنظیم‌ و بیان ژن و به همان اندازه تعیین جنسیت موجودات دریایی افزایش دهد و بنابراین باعث بهبود و توسعة روش‌های شناسایی گونه‌ها، استوك‌ها و جمعیت‌ها شود. به‌عنوان نمونه، راهكارهایی را همچون انتخاب به كمك نشانگر، تكنیك‌های دقیق و مؤثر انتقال ژن و تكنولوژی‌های پیشرفته جهت حفاظت از گامت‌ها و جنین‌ها در سرما می‌توان نام برد.

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