لخّصلي

المقدمة
الزيادة السريعة لعدد البشر ، و سوء التغذية ،يسببان ضغط مباشر على النظام الزراعي مما يسبب تهديدا للتنوع البيولوجي . لذلك توفير الأمن الغذائي وحماية التنوع البيولوجي هدفان غير متوافين (Chappell and Lavalle, 2011)
من المتوقع أن يصل عدد سكان العالم الي تسعة مليارات نسمة بحلول عام 2050 وبحلول ذلك لابد من رفع انتاج الغذاء العالمي ل 60%.
تم زراعة تقريبا 7000 نوع نبات صالح للاستهلاك في جميع انحاء العالم، مع ذلك في الوقت الحاضر فقط 30 محصول يوفر 95% من الاحتياجات الغذائية البشرية ، منها 5 محاصيل حبوب اساسية (الارز والقمح و الذرة و الدخن و الذرة الرفيعة). بسبب زيادة الطلب على الغذاء ، بدأ الانسان في اكتشاف انظمة زراعية اخرى لسد الاحتياجات مثل الطحالب . بعض الطحالب قادرة على تعزيز المحتوى الغذائي للاغذية والاعلاف ، لذا لها تأثير ايجابي على صحة الانسان والحيوان حيث ان محتواها عالي من البروتين والاحماض الامينية المتوازنة و الكاروتينات و الاحماض والدهنية و الفيتامينات والسكريات و الستيرول والفيكوبيلين وغيرها من المركبات النشطة بيولوجيا بشكل اكثر كفاءة من المحاصيل التقليدية .

تنوع الطحالب
يوجد أكثر من 25000 نوع من الطحالب في العالم . يتراوح حجمها من خلية واحدة لاعشاب بحرية عملاقة يزيد طولها عن 150 قدما .ويوجد طحالب دقيقة خضراء مزرقة مثل Spirulina and Aphanizomenon,
وطحالب خضراء مثل Chlorella and Scenedesmus, Dunaliella
وطحالب حمراء وبنية و الارجوانية و الوردية و الأصفر و الأسود .
توجد في كل مكان في الماء و التربة و الصخور و النباتات . الطحالب الخضراء المزرقة الاكثر بدائية ،لاتحتوي على نواة او بلاستيدات خضراء.
الطحالب الكبيرة مثل الأعشاب البحرية لها دور اقتصادي مهم . الطحالب لها دور في استهلاك معظم ثاني اكسيد الكربون CO2 واطلاق الاكسجين المهم للبقاء احياء .التنوع الكبير في الطحالب ولكونها مادة وسيطة تعتبر المنتج الأساسي في أي سلسلة غذائية . يتم استخدام حوالي 70 نوعا من الطحالب في الغذاء و الاضافات الغذائية و الأعلاف الحيوانية و الأسمدة و المواد الكيميائية الحيوية . تزرع الطحالب لتغذية الحيوان وتربية الاحياء المائية والاغذية البشرية و المواد الكيميائية الحيوية و المستحضرات الصيدلانية . الطحالب الدقيقة في المحيط تسمى بالعوالق النباتية وهي اساس السلسلة الغذائية وتدعم كل الاحياء العليا.
دور الطحالب في الغذاء والصحة والتغذية
ادركت الشركات المنتجة الوقود من الطحالب ان الامر يستغرق وقتا اطول من المتوقع لانتاج الوقود من الطحالب . لذا قد تغامر بعض الشركات لانتاج منتجات عالية القيمة وغير وقودية من الطحالب مما يسمح لهم بتحقيق الارباح في وقت اقل مع ضمان قدرتهم على مواصلة انتاج الوقود المستدام. توصلت شركة Oilgae التي مقرها الهند الي "تقرير شامل عن منتجات الطحالب الجذابة" ويقدم هذا التقرير لمحة عامة عن مجموعة المنتجات الغير وقودية للطحالب في الوقت الحالي و المستقبل .
و الغرض من هذا التقرير تزويد رواد الاعمال بفكرة عن كيفية جني المزيد من الفوائد من مشاريع الطحالب . تمت مناقشة اكثر من 50 منتجا من الطحالب في التقرير مثل الميثان ، و الايثانول ، والديزل الحيوي ، و البروتين، والاستازانتين ، و اللوتين ، و العوامل المضادة للفطريات ، و الاجار ، و الكارجينان ، و مكافحة السيلوليت ، و الاصباغ و الملونات ، و المذيبات ، و المواد الكيميائية ، و مواد التشحيم و الاصباغ .
معظم الناس ليس لديهم فكرة عن عدد منتجات الاستخدام اليومي التي تحتوي على الطحالب . الطحالب توجد في الاف من المنتجات الغذائية و الاعلاف و اللون و المغذيات الطبية و العناية الشخصية و الاسمدة الحيوية و المواد الكيميائية الدقيقة و الوقود الحيوي . تم تحديد اكثر من 15000 مركب فردي في الطحالب المسؤولة عن انتاج العديد من المنتجات المفيدة .على سبيل المثال ، بلغت القيمة السوقية للوتين حوالي233 مليون دولار في عام 2010 ومن المتوفع ان تصل الي 309 مليون دولاربحلول عام 2018. اسعار بعض السلع المنتجة من الطحالب مثل حمض اللاكتيك و PHAs والبيوتانول من 1300 دولار إلى 7000 دولار للطن. تتم معالجة حوالي 35000 طن من الكتلة الجافة للطحالب الدقيقة في قطاعات السوق الثلاثة ، "النظام الغذائي" و "الغذاء" و "مستحضرات التجميل". يتم استخدام أكثر من 85٪ من الكتلة الحيوية في مجالات التطبيق كا "أغذية وظيفية" و "مكملات غذائية".
ويمكن انتاج الاعلاف لتربية الاحياء المائية من الطحالب الدقيقة التي تحتوي على احماض اوميغا3 الدهنية طويلة السلسلة لتحل محل مسحوق السمك والزيت ، لكن يجب خفض تكاليف الانتاج من 50 الي 100 دولار حاليا ل 1-2 دولار للكيلوجرام الواحد . الادوية هي القسم الاكثر نموا في السوق لكن لايوجد سوى اثنين من الادوية المعتمدة على اوميغا3 في العالم ، والتي تمثل 1.6% من الاستهلاك مع مايقرب 1.5 مليار دولار في المبيعات . هناك منتجات أخرى للحد من الدهون الثلاثية القائمة على وكالة حماية البيئة وهيئة الصحة بدبي قيد التطوير ، ولكن الأمر سيستغرق بعض الوقت قبل أن تحصل على الموافقة التنظيمية والتسويق في نهاية المطاف. يبلغ سعر سوق الجملة الحالي لزيت الطحالب أوميغا 3 حوالي 140 دولارا للكيلوغرام ، وهو أعلى من سعر المنتجات المشتقة من زيت السمك. قدرت المنظمة العالمية لوكالة حماية البيئة وهيئة الصحة بدبي ، وفروست آند سوليفان أن السوق العالمية لزيوت أوميغا 3 EPA و DHA تجاوزت 85000 طن في عام 2009 واستطاعت ان تنمو إلى 135,000-190,000 طن بحلول عام 2015. على الرغم من أن اكثر من95٪ من سوق الأستازانتين يستهلك أستازانتين مشتق صناعيا ، فإن طلب المستهلكين على المنتجات الطبيعية يجعل الأصباغ الاصطناعية أقل طلب ويوفر فرصة لإنتاج الأستازانتين الطبيعي بواسطة Haematococcus.
شهدت مسابقة الطحالب الدولية لعام 2011 مشاركة دول مختلفة مثل أستراليا وكندا والصين وفرنسا وألمانيا وهونغ كونغ والهند وإيطاليا ونيوزيلندا وسنغافورة وإسبانيا وتايلاند والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية وزيمبابوي. قدم المشاركون وصفات وقوائم طعام وأطعمة جديدة ومنتجات غذائية تتضمن الطحالب كمكون اساسي . تم إعداد مستحضرات غذائية مبتكرة باستخدام الطحالب الدقيقة مثل سبيرولينا وشلوريلا والطحالب الكبيرة مثل نوري واكامي ودولز وكومبو وعشب البحر ومكونات الطحالب مثل أجار والكاراجينان. كانت هناك وصفات للطبق الرئيسي ، والحلوى ، والآيس كريم ، والبسكويت ، والرقائق ، والوجبات الخفيفة ، والمقبلات ، والمعكرونة ، والمعكرونة ، والحساء ، والحساء ، والتغميسات ، والمشروبات ، والمخفوقات ، والحبوب والمزيد. كانت هذه مبادرة لتسليط الضوء على الأطعمة اللذيذة مع فكرة "كيف ستغير الطحالب النامية العالم وتحسن حياتنا؟".
بصرف النظر عن المنتجات الغذائية والصحية ، يمكن العثور على مستخلصات الطحالب الدقيقة في منتجات العناية بالوجه والبشرة. تستخدم مستخلصات الطحالب الدقيقة أيضا في صنع كريم مضاد للشيخوخة ومنتجات العناية المنعشة أو المتجددة والمطريات وكمضاد للتهيج في المقشرات. كما أنها موجودة في منتجات الحماية من أشعة الشمس والعناية بالشعر. في مستحضرات التجميل ، تعمل الطحالب كعوامل ربط للماء في البشرة ومضادات الأكسدة. يتم استخراج الكاراجينان من الطحالب الحمراء والجينات من الطحالب البنية. أشكال أخرى من الطحالب مثل الطحالب الأيرلندية تحتوي على البروتينات وفيتامين أ والسكر والنشا وفيتامين ب 1 والحديد والصوديوم والفوسفور والمغنيسيوم والنحاس والكالسيوم. هذه كلها مفيدة للبشرة إما كمرطبات أو مضادات للأكسدة.
بعض الطحالب الهامة

Spirulina P.J.F. Turpin ex M. Gomont
هي طحالب خضراء مزرقة غنية بالبروتين والفيتامينات والمعادن والكاروتينات ومضادات الأكسدة التي يمكن أن تساعد في حماية الخلايا من التلف. بعض الفوائد الصحية الرئيسية لاستخدام سبيرولينا هي; يعزز جهاز المناعة ، ويحسن الهضم ، ويقلل من التعب ، ويبني القدرة على التحمل ، ويزيل السموم - ينظف الجسم ، ويعزز مستويات الطاقة ، ويتحكم في الشهية ، ويحسن وظائف القلب والأوعية الدموية ، ويحسن أداء الكبد والكلى ، ويقلل من الالتهابات والحساسية (Gouveia et al ، 2008).
Chlorella Beyerinck
هي طحالب خضراء وحيدة الخلية تحتوي على أعلى مصدر للكلوروفيل مقارنة بأي نوع نباتي آخر موجود. وتعتبر غذاء كاملا ، بسبب دورها المهم في إزالة السموم ومحتواها العالي من البروتين والفيتامينات والمعادن بما في ذلك الكاروتينات (أستازانتين ، كانثاكسانثين ، فلافوكسانثين ، لوراكسانثين ، نيوكسانثين وفيولاكسانثين) والإنزيمات (البيبسين). تتوفر الآن على نطاق واسع كمكمل غذائي في شكل أقراص أو حبيبات أو سائل وكملونات (Gouveia L. et al، 2008).
Haematococcus pluvialis Flotow
هي طحالب خضراء يمكن أن تتراكم أعلى مستوى من الأستازانتين في الطبيعة (1.5-3.0٪ وزن جاف). هذه الصبغة الكيتوكاروتينويد عالية القيمة هي مزيل قوي للشقوق الحرة في الجسم ومثبط للأكسجين المفرد الضار ، مع وجود كمية متزايدة من الأدلة التي تشير إلى أنها تفوق فوائد مضادة الأكسدة ل b-carotene وفيتامين C وفيتامين E. Haematococcus هي حاليا المصدر الطبيعي الرئيسي لهذا الاصباغ 86 استغلال تجاري خاصة في استزراع السلمون والسلمون المرقط (Lorenz and Cysewski, 2000). يستخدم أستازانتين أيضا في تطبيقات مستحضرات التجميل في الحماية من شيخوخة الجلد.
Dunaliella salina Teodoresco
هي طحالب دقيقة تتحمل الملوحة العالية توجد بشكل طبيعي في البحيرات المملحة ، وهي قادرة على تجميع كميات كبيرة من ب كاروتين ، وهي مادة كيميائية قيمة تستخدم بشكل أساسي كملون غذائي طبيعي وبروفيتامين أ (الريتينول) لتعزيز مشروبات المكملات الغذائية والمشروبات للرياضيين ومستحضرات المكملات الغذائية والأطعمة الصحية. وتشير التقديرات إلى أن مجتمع D. salina في بينك ليك، فيكتوريا (أستراليا) يحتوي على ما يصل إلى 14٪ من هذا الكاروتينات في وزنه الجاف (Aasen et al.، 1969) وفي الاستزراع قد تحتوي بعض سلالات Dunaliella أيضا على ما يصل إلى 10٪ وأكثر من ال ب كروتين، تحت ظروف الإجهاد الغذائي والملح العالي والإضاءة العالية (Ben-Amotz and Avron, 1980; أورين ، 2005). بصرف النظر عن b-carotene ال Dunaliella ينتج مادة كيميائية قيمة أخرى ، الجلسرين.

Red algae (Marine algae)
تم استخدام الطحالب الحمراء (الطحالب البحرية) منذ آلاف السنين كمصدر للغذاء ولعلاج الحالات الطبية. تحتوي الطحالب البحرية الحمراء على صبغة phycoerythrin التي تعطي اللون الأحمر لهذا النبات البحري. يحتوي على نسبة عالية من الفيتامينات والمعادن ومضادات الأكسدة التي يستخدمها الجسم بسهولة. الفوائد الرئيسية للطحالب الحمراء هي قدرتها على تعزيز الدورة الدموية الصحية في أجسامنا ، وتنظيم مستويات السكر في الدم وخفض مستويات الكوليسترول السيئ لأنها غنية بالألياف الغذائية. كما أنه مصدر غني بالكالسيوم والمغنيسيوم لذلك فهو يساهم في صحة العظام ولأنه محمل بمضادات الأكسدة فإنه يساعد على تعزيز جهاز المناعة لدينا ويغذي بشرتنا.
Aphanizomenon-flos-aquae Ralfs ex Bornet &flahault
هي بكتيريا زرقاء بدائية النواة توجد عادة في أنظمة المياه العذبة في جميع أنحاء العالم. يتم إنتاج ما يقرب من 500 طن من Aphanizomenon المجففة سنويا لاستخدامها في المنتجات الغذائية والصيدلانية.
مصدر الإنتاج الاساسي ل Aphanizomenon في أمريكا الشمالية هو بحيرة Klamath العليا ، Oregon ويشكل حاليا جزءا مهما من صناعة المكملات الغذائية الصحية في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. يحتوي Aphanizomenon على كمية كبيرة من الكلوروفيل (1-2٪ وزن جاف) والذي يظهر أنه يحفز وظائف الكبد ويزيد من إفراز العصارة الصفراء. يحتوي على C-Phycocyanin صبغة أخرى لحصاد الضوء لها خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات. يحتوي Aphanizomenon أيضا على نشاط مرتفع لنقص الكوليسترول في الدم ، أكبر بكثير من زيت فول الصويا ، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات الكوليسترول في الدم والدهون الثلاثية. Aphanizomenon هو منتج اساسي للأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (أي أوميغا 3 وأوميغا 6) ، وقد تم ربط نقصها بقمع المناعة والتهاب المفاصل وأمراض القلب والأوعية الدموية وقضايا الصحة العقلية والمشاكل الجلدية. بالإضافة إلى ذلك ، فقد ثبت أن مكونات هذه الطحالب تقلل من بعض مخاطر الإصابة بالسرطان والالتهابات وتمنع تراكم الصفائح الدموية (Bishop and Zubeck, 2012).
الخاتمة
تبلغ قيمة سوق الكتلة الحيوية للطحالب العالمية ما بين 5 و 7 مليارات دولار منها يمثل قطاع الأغذية الصحية 2 مليار دولار وتطبيقات تربية الأحياء المائية 0.7 مليار دولار. منتجات الطحالب مثل Spirulina and Chlorella ، لها فوائد كبيرة كمصادر محتملة للبروتين خلية واحدة. لكن القيمة السوقية لهذه المنتجات ليست عالية جدا. تم بيع Spirulina بسعر 20 دولارا للكيلوغرام في عام 2010 Chlorella بسعر 44 دولارا للكيلوغرام. بيتا كاروتين لديه أكبر حصة من سوق الكاروتينات بقيمة 247 مليون دولار في عام 2007 ، ومن المتوقع أن تبلغ قيمة هذا القطاع 285 مليون دولار بحلول عام 2015. هذا يثبت أن الطحالب تلعب دورا حيويا وقيما في السوق العالمية. إن الجمع بين القيمة الغذائية الاستثنائية للطحالب الدقيقة مع الخصائص الملونة والعلاجية ، المرتبطة بزيادة الطلب على المنتجات الطبيعية ، يجعل الطحالب الدقيقة تستحق الاستكشاف لاستخدامها في المستقبل في الأعلاف والغذاء ، وصناعة 87 مستحضرات التجميل والأدوية. في السيناريو الفعلي مع العلاجات الدوائية المتعددة ، يعتقد الكثيرون أن التدخلات الغذائية البسيطة أو المكملات الغذائية قد تكون طريقة أكثر طبيعية ومقبولة ومجدية لتوفير الفوائد. يمكن أن يكون لاختيار الطعام المناسب لتناول الطعام في مرحلة مبكرة من الحياة المرتبطة بنمط حياة صحي فوائد مهمة في الحياة المستقبلية. يمكن أن يكون للنظام الغذائي الصحي القائم على الطحالب الدقيقة فوائد مهمة لجميع الفئات العمرية.