بررسی سموم سیانو باکتریایی

فهرست مطالب

چکیده    
مقدمه    
فصل اول: انواع سیانوباکترها و ویژگیهای بیولوژیکی، ظاهری و بلومهای سمی آنها    
۱-۱- تاریخچه    
۱-۲- ویژگیهای ساختاری و بیولوژیکی سیانوباکترها    
۱-۳- بلومهای سمی (شکوفایی) سیانوباکترها    
۱-۴- مهمترین راسته‎های جلبک‎های سبز ‎- آبی    
۱-۵- تقسیم‎بندی سیانوباکترها از لحاظ شکل ظاهری    
۱-۵-۱- سیانوباکترهای رشته‎ای    
۱-۵-۲- سیانوباکترهای کلنی    
فصل دوم: طبقه‎بندی سموم سیانوباکتریایی    
۲-۱- طبقه‎بندی سموم سیانوباکتریایی براساس مکانیسم عمل    
۲-۱-۱- نوروتوکسین‎ها    
۲-۱-۲- هپاتوتوکسین‎ها    
۲-۱-۳- درماتو توکسین‎ها    
۲-۲-  انواع سیانوتوکسین‎ها    
۲-۲-۱- نودولارین‎ها    
۲-۲-۲- ساکسی توکسین‎ها    
۲-۲-۳- آناتوکسین a و هوموآناتوکسین a   
۲-۲-۴- آناتوکسین ‎a (S)   
۲-۲-۵- ‎Cylindrospermopsin    
۲-۲-۶- میکروسیس تین    
۲-۲-۶-۱- دوام و پایدار میکروسیس‎تین در سلولها    
۲-۲-۶-۲- خارج‏شدن‎سم‏هپتاپپتید(میکروسیس‎تین‎درطی‎تجزیه ‎Microcystis aeruginosa   
۲-۳- طبقه‎بندی سیانوتوکسین‎ها براساس ساختمان شیمیایی    
۲-۳-۱- پپتیدهای حلقوی    
۲-۳-۲- آلکالوئیدها    
۲-۳-۲-۱- آلکالوئیدهای سیتوتوکسیک   
۲-۳-۲-۲- آلالوئیدهای درماتوتوکسیک    
۲-۳-۳- سموم لیپوپلی ساکاریدها ‎(LPS)   
فصل سوم: اثرات مضر سموم سیانوباکترها    
۳-۱- آزمایش سلامت انسان    
۳-۱-۱- قرار گرفتن در معرض اثرات حاد و غیرمزمن    
۳-۱-۲- قرار گرفتن در معرض اثرات مزمن    
۳-۲- ارزیابی خطر    
۳-۳- اثر بر ماهیان    
۳-۴- اثر بر موجودات آبزی    
۳-۵- تولید ترکیبات بیواکتیو   
۳-۶- صدمه از راه تماس تفریحی    
۳-۷- مسمومیت حیوانی    
۳-۸- اثر بر زئوپلانکتونها    
۳-۹- اثر بر باکتریهای آبزی    
فصل چهارم: روشهای کنترل و جلوگیری از شکوفایی    
۴-۱- انعقاد یا چسبیدن، معلق بودن هوای محلول و جذب سطحی کربن فعال    
۴-۲- کلرزنی    
۴-۳- فیلتراسیون سریع و فیلتراسیون کندشنی    
۴-۴- فرآیندهای غشایی    
۴-۵- دما    
۴-۶- اسیدیته ‎(PH)   
۴-۷- کاهش فسفر و ازت    
۴-۸- سولفات مس    
۴-۹- سیمازین    
۴-۱۰- ازن‎دار کربن    
۴-۱۰-۱- میکروسیس‎تینها و نودولارین    
۴-۱۰-۲- آناتوکسین a، آناتوکسین ‎S(a) و ساکسی توکسین    
۴-۱۱- نور    
۴-۱۲- کنترل بیولوژیک   
۴-۱۲-۱- تغذیه توسط زئوپلانکتونها    
۴-۱۲-۲- کپور نقره‎ای    

 
فهرست جدول‎ا
 4-1- جدول تأثیر ازن در از بین بردن میکروسیس تین ‎LR در صورت وجود یا عدم وجود مواد آلی    
۴-۲- جدول تأثیر ازن در از بین بردن ‎Microcystis aeruginosa   

 
چکیده
سیانوباکترها (جلبک‎های سبز ‎- آبی) جزء پروکاریوت‎ها محسوب می‎شوند. این فیتوپلانکتون‎ها معمولاً در آب‎های شیرین و لب شور یافت می‎شوند و از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه رشته‎ای و کلنی تقسیم می‎شوند.
سیانوباکترها در هنگام بلوم (شکوفایی)، سمومی را تولید می‎کنند که سلامت آب آشامیدنی را به مخاطره می‎اندازند و اثرات مضری بر روی موجودات زنده دارند. این سموم عبارتند از: میکروسیس‎تین‎ها، نودولارین‎ها، ساکسی توکسین‎ها، آناتوکسین ‎a، آناتوکسین ‎S(a) و ‎Cylindrospermopsin. این سموم از نظر ساختمانی متفاوتند و محدوده عصبی را شامل می‎شود. وجود سیانوباکترها و سموم آنها در مخازن آبی مورد استفاده برای آشامیدن به علت عدم مدیریت صحیح منابع و مخازن آبی است.
روش‎های تیمار آبی که در این پروژه مورد بحث قرار گرفته‎اند عبارتند از: کلرزنی، فیلتراسیون سریع یا کند، به ویژه استفاده از ازن و غیره، از موثرترین روش‎ها در از بین بردن سیانوباکترها هستند.
 
مقدمه
بعضی از جلبک‎های سبز ‎- آبی سمومی تولید می‎کنند که وجود این سموم و افزایش آنها در آب آشامیدنی باعث ایجاد اثرات حاد و مزمن می‎گردد و ممکن است حیات موجودات زنده آبزی و دیگر موجوداتی را که از این آب آلوده استفاده می‎کنند، تهدید کنند.
فعالیت‎های انسانی مانند ورود فاضلابهای شهری، صنعتی و کشاورزی که حاوی عناصر غذایی فراوانی هستند باعث شکوفایی این جلبک‎ها می‎گردد و در نتیجه اکسیژن آب کاهش می‎یابد و آب رنگ و بوی نامطبوع پیدا می‎کند و سبب افزایش مرگ و میر موجودات زنده و یا افزایش بیماریهای حاد و مزمن می‎شود. مدیریت صحیح منابع آبی می‎تواند از لوم این جلبک‎ها جلوگیری کند.
با ارزیابی این سموم در منابع آبی و تعیین مقادیر آنها و اتخاذ روشهای مناسب برای مبارزه و کنترل آنها می‎توان میزان آلودگی منابع آبی و تعیین مقادیر آنها و اتخاذ روشهای مناسب برای مبارزه و کنترل آنها می‎توان میزان آلودگی منابع آبی به سموم سیانوباکترها را تا حد قابل ملاحظه‎ای کاهش داد و سلامت و بقاء موجودات زنده را تضمین کرد.
پژوهش‎ها و مطالعات فراوانی در زمینه روشهای کنترل این سموم صورت گرفه است و این روشها تا حد قابل ملاحظه‎ای در کاهش سموم سیانوباکترها مؤثر واقع شده‎اند. 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 کرده‎اند.
 
فصل اول
انواع سیانوباکترها (جلبک‎های سبز ‎- ویژگیهای بیولوژیکی، ظاهری و ‎بلومهای سمی آنها)

جلبک‎های سبز ‎- آبی دارای ۱۵۰ جنس و ۲۰۰۰ گونه هستند که در حال حاضر کمتر از ۴۰ گونه سمی تشخیص داده شده‎اند. جلبک‎های سبز ‎- آبی با بیش از ۳ میلیون سال قدمت از قدیمی‎ترین موجودات بوده که سالانه با بلوم خود سبب مرگ و میر بسیاری از آبزیان و احشام می‎گردند.
۱-۱-  تاریخچه
سیانوفیت‎ها یا جلبک‎های سبز ‎- آبی در واقع همان سیانوباکترها هستند که تا سال ۱۹۷۸ این میکروارگانیسم‎ها جزء جلبک‎ها محسوب می‎شدند تا اینکه در سال ۱۹۷۸ دانشمندی به نام ‎Stanier و همکارانش بررسی علمی بسیار منطقی روی این میکروارگانیسم‎ها انجام دادند و ثابت نمودند که سیانوفیت‎ها نه تنها فاقد هسته و غشاء هسته می‎باشند، بلکه از نظر ضریب رسوبگذاری میتوکندری ‎SRNA شانزده می‎باشند که شباهت بسیار زیاد بین آنها و باکتریهاست.
منابع فارسی
۱- اسماعیلی ساری. ع، ۱۳۸۱، «آلاینده‎ها، بهداشت و استاندارد در محیط زیست»، انتشارات نقش مهر، ص ۴۵۳ تا ۴۵۹، ۴۶۳ تا ۴۷۳، ۴۷۶ تا ۴۸۱.
۲- اسماعیلی ساری. ع، ۱۳۷۹، ‌«باکتریها، جلبک‎ها، قارچها و بی‎مهرگان آب شیرین»، مؤسسه تحقیقات شیلات ایران، ص ۳۳ تا ۳۵.
۳- اسماعیلی ساری. ع، ۱۳۷۹، «‌مبانی مدیریت کیفی آب در آبزی پروری»، مؤسسه تحقیقات شیلات ایران، ص ۱۳۳ تا ۱۴۶، ۱۱۱، ۱۱۳.
۴- اسماعیلی ساری. ع، ۱۳۸۳، «هیدروشیمی بنیان آ‌بزی پروری»، انتشارات اصلانی، ص ۲۲۱ تا ۲۲۷، ۲۳۱ تا ۲۳۵.
۵- عرفان منش. م، افیونی. م، ۱۳۸۱، ‌«آلودگی  محیط زیست، آب، خاک و هوا»‌، انتشارات ارکان، ص ۱۰۸.
 
فهرست منابع غیرفارسی
۱. Betina, C., Hitzfeld, B., Stefan, J., Hoger, S., Daniel, R., Dietrich, D., 2000 Feb, Cianobateial toxins, University of knostans, Germany, Environ Health Perspect 108 (suppl1): 133-122.
۲. Falconer, I., 1999, Anverview of problems caused by toxic blue-green aglae (cyanobacteria) in drinking water. Environ Toxical 14 5-12.
۳. Gillroy, D.J., Kauffman, K.W., Hall, R.A., Haung, X., Chu, F.S.2000 may, Assessing potential health risks from microcystin toxins in blue-grean algae dietary supplements. Environ Health Perspect, 108 (5): 435-9.
۴. Hitzfeld, B., Fischer, W., Eriksson, J., Mikhailov, A., Dietrich, D., 1999, Immunochemical detection of microcystin-LR in tissues and cells of rainbow trout. Toxical Sci 48:33.
۵. Hitzfeld, B., Fischer, W., Erikson, J., Mikhal, A., Tencalla, F., Dietrich, D., 1999, toxins of cyanobacteria in fish, Naunyn – Schmiedeberg’s Arch Pharmacol 359: R159.
۶. Hoger, S., Dietrich, D., Hitzfeld, B., 1999, Effect of ozonation in drinking water treatment on the removal of cyanobacterial toxins, Toxical Sci 48:33.
۷. Morri, R.J., Williams, D.F., Luu, H.A., Holmes, C.F., Anderson, R.J.,Calvert, S.E., 2000 Feb, The adsorption of microcystin-LR by natural clay particles, Toxicon, 38(2): 303-8.
۸. Thebault, L., Lesne K, Boutin, J.P., 1995, Cyanobacteria, their toxins and health risks, Med Trop, 55(4): 375-80.
۹. Schaeffer, D.J., Malpas, P.B., Barton, L.L., 1999 Sep, Risk assesment of microcystin in dietary Aphanizomenon flos-aquae. Ecotoxical Envion Saf, 44(1): 73-80.
۱۰. Watanabe, M.F., Tsuji, K., Watanabe, ., Harada, K., Suzuki, M., 1992, Rlease of heptapeptide toxin (microcystin) during the decomposition process of Microcystis aeruginosa, Nat Toxin, 1(1): 48-53.