|
من المعروف بصورة عامة أن الخلايا السليمة فى البكتريا والفطريات ربما تحرر بعض المواد العضوية الى الوسط الغذائى الذى تنمو فيه. غير أن هذه الفكرة لم يمكن تطبقها على الطحالب حتى بداية القرن الحالي عندما وجد العالم Putter 1908 أن هناك إفرازات للطحالب وأن هذه الافرازات على درجة عالية من الأهمية. وأكد العلماء Krogh et al فى عم 1930 أن هناك افرازات تحصل من الطحالب وان كانت بدرجة أقل مما هو معروف عن البكتريا والفطريات. وهكذا فإن الدراسات الحديثة أكدت بصورة لا تقبل الشك أن هذه الافرازات العضوية من الطحالب هى من خصائص الخلايا الطحلبية وأن هذه الافرازات لها أهمية من حيث كميتها وأهميتها البيئية. ويمكن تعريف النواتج الخلوية بأنها مواد تتحرر من الخلايا السليمة ويجب تمييزها عن المواد التى تتحرر من الخلايا المجروحة Injured cells أو بعمل التحلل الذاتى Cutotolysis أو نتيجة لتحطيم الخلايا الميتة Decomposition أما المواد المخاطية mucilages فسوف لا تؤخذ بعين الاعتبار بأى تفاصيل فى هذا الصدد، على الرغم من أنه فى الاستعمالات البكترولوجية فى الوقت الحاضر فإنه يطلق على هذه المواد النواتج الخلوية extracellular products . إلا أنه ليس واضحاً دائماً فيما إذا كانت المواد العضوية الموجودة فى الأوساط الغذائية هى نواتج خلوية أم لا. إلاً أن التحليل أثبت أن هذه المواد الخلوية الموجودة فى الأوساط الغذائية ليست ناتجة عن تكسر الخلايا وأنها تزداد بزيادة نشاط الخلايا. أن النتائج التى يمكن أن تؤخذ بعين الاعتبار هي التي يكون مصدرها المزارع الطحلبية النقية الخالية من البكتريا وأن النتائج الناتجة من مزارع مختلطة أو ملوثة يجب أن ينظر إليها بحذر شديد. أن هناك ظروف مختلفة يمكن أن ينتج عنها تحرر المواد من الخلايا الحية. أبسطها كون الغشاء الخلوي منفذ Permeable وبهذه الطريقة يحصل انتشار Diffusion حتى يحصل توازن equilibrium عندئذ فإن كمية المواد المتحررة من الخلايا تعتمد على حجم الوسط الغذائي الذي تنمو فيه الطحالب وعلى عدد الخلايا الطحلبية وهذا يحدث فى المزارع الصغيرة أما فى البحيرات والبحار فإن ذلك لا يحدث على أن العالم Fogg فى عام 1952، 1958 وجد أن كمية المواد المتحررة تعتمد فقط على عدد الخلايا الطحلبية ولا يؤثر عليها حجم أو كمية الوسط الغذائى وهذا يفسر ما يحدث فى البحار والبحيرات وما شابهها ، على أى حال فإن هذه العلاقة لا تحدث عندما يكون النظام المزرعى قصير بمعنى أن النواتج الخلوية تنتج وتستهلك بصورة مستمرة. هناك احتمال آخر وهو أنه فى النواتج الثانوية للأيض قد تتجمع النواتج الخلوية مثل الكحول فى تخمير الخميرة أو تجمع الأحماض العضوية فى مزارع العفن الفطري molds عند إمداده بزيادة من المواد السكرية. وهذا بالطبع لا يحصل عندما تنمى الطحالب فى الهواء بطريقة التغذية الكيميائية chemotrophically ولكن ربما يحدث تحت الظروف اللاهوائية فمثلاً Ochromonas malhamensis يمكن أن يخمر الجلوكوز بصورة كمية إلى Co2 وكحول. بعض المواد النتروجينية المتحررة بواسطة الطحالب الخضراء المرزقة المثبتة للنتروجين الجوى عبارة عن نواتج ثانوية لعمليات التمثيل البروتينى لأنها تتكون بصورة غزيرة خلال النمو النشط لهذه الطحالب. وربما أن كثير من المضادات الحيوية الناتجة عن الطحالب يمكن اعتبارها بصورة مماثلة كنواتج ثانوية للأيض. المواد الأخرى الموجودة فى الأوساط الغذائية للطحالب يمكن حصولها نتيجة لـ تميؤ (hydrolysis) المواد المعلقة فى المحاليل. عند دراسة تأثير الظروف المختلفة على تكوين النواتج الخلوية فيجب أن يؤخذ فى الاعتبار اعتماد النمو على هذه الظروف. وأنه ليست من المفيد عمل مقارنة بين كمية هذه المواد الموجودة فى وقت معين بعد البدء فى زراعة هذه الطحالب التى تنمو تحت ظروف مختلفة. حيث أن هذه الظروف المختلفة ينتج عنها اختلاف فى معدل النمو، وأن المقارنة الكمية يجب أن تعمل فقط عند وجود الأطوار المتشابهة من النمو معتبرين أن النواتج الخلوية كوظيفة لنمو الخلايا الحية. أن قياس كمية النواتج الخلوية ليس له أى معنى إلإ إذا عرف التاريخ الفسيولوجي للنظم والظروف البيئية المتحكمة فيه. وربما يكون من المفيد أن يعطى بعض القيم هنا. فمثلاً العالمان Braarud & Foyn 1930 وجدا أن كمية النواتج الخلوية العضوية بلغت 30% من كمية المادة العضوية الكلية فى المزرعة لطحلب Chlamydomonas البحري. وكذلك العالم Allen 1956 سجل قيمة تتراوح بين 10-45% لنوع يعيش في المياه العذبة من chlamydomanas العالم Fogg 1952 وجد أنه من 5-60% من النتروجين المثبت بواسطة طحالب Anabaena cylindrica ربما يظهر بصورة خلوية فى أشكال مشتركة أو متحدة Compined وهكذا فإن النواتج الخلوية للطحالب يمكن فى بعض الأحيان اعتبارها كمياً. طبقة النواج الخلوية المكونة بواسطة الطحالب أولاً: الأحماض : Acids : - طحلب prototheca العديم اللون وجد بواسطة Baker 1935 أنه ينتج كميات لا بأس بها من حمض اللاكتيك L-lactic acid مع كميات أقل من حامض Succinic وذلك خلال عملية تخمر الجلوكوز تحت الظروف الشبة هوائية Semi-anaerobic خلايا طحلب prototheca المجوعة من مركب الثيامين Thiamine تحرر حمض pyruvic acid . تحت الظروف اللاهوائية Anaerobic فإن طحلب Chlorella وطحالب خضراء أخرى لها القدرة على تخمير السكريات وبذلك تتجمع كميات صغيرة من الأحماض العضوية خاصة حمض Acetic acids Lactic acid . كذلك طحلب Ochromonas molhamensis تنتج آثار من حمض اللاكتيك Lactic acid خلال عمليات تخمر الجلوكوز. الطحالب ذاتية التغذية autotrophically ربما تحرر هى الأخرى بعض الأحماض العضوية حيث أمكن الحصول على الأحماض التالية Succinic acid , Tartaric acid ,. Oxalic acid فى الأوساط الغذائية لطحلب Oscillatoria splendida عدد من أنواع طحلب chlamydomanas تحرر كميات لا بأس بها من حمض glycolic acid و Oxalic وربما pyrovic acid . العالم Lewin 1957 أكد تكوَّن حمض glycolic acid كنواتج خلوية لنوعين من طحلب chlamdomonas كذلك فقد وجد أن طحلب chlorella pyrenoidosa يحرر حمض glycolic كأحد النواتج الخلوية العضوية الأساسية وأن تركيزه فى المزارع النشطة يصل الى 3-8 ملجم/ لتر. وهناك دلائل فى الوقت الحاضر على أن بعض الأحماض العضوية ذات السلاسل الطويلة يمكن أن تتحرر فى الأوساط الغذائية لبعض الطحالب.
ثانياً: الأحماض الأمينية والبيتيدات Amino acids & peptides : كثير من الباحثين وجدوا أن بعض الطحالب الخضراء المزرقة تحرر كميات كبيرة من المواد الزوابة التي تحتوى على Peptide الطحالب التى تتبع الأقسام الأخرى مثل Chlorella pyrenoidosa و chlamydomonas sp. و Tribonema aequale و Navicula pelliculosa و Ectocarpus confervoides تحرر هى الأخرى مواد ذوابة تحتوي على الببتيدات. طحلب Anabaena cylindirca ينتج عدد من الـ Extracellular peptides والتى لا تعطى تفاعل Nonhydrin إلاً إذا تميأت وهى تحتوى على أحماض غير أمينية وأحماض أمينية. ثالثاً: الفيتامينات ومواد النمو Vitamins & Growth substances العالم Lewim فى عام 1958 أكتشف وجود مادة Thiamine فى الوسط الغذائى لطحلب Coccomyxa sp ولكن لا توجد أى دلائل منشورة غير ذلك تحرر أى منتجات خلوية من الفيتامينات بواسطة الطحالب لوحظ من قبل العالمان Leferve & Takob فى عام 1949 حيث وجد مواد مشجعة على النمو من قبل تفرز من بعض الطحالب وهذه المواد لها تأثير على أنواع أخرى من الطحالب ، غير أنهما لم يستطيعا تصنيفها كيميائياً. كذلك أمكن عزل بعض الهرمونات النباتية من نوع الأكسينات وذلك من مزارع طحلب chlorella وبعض الطافيات الطحلبية الأخرى. وكذلك من مياه بعض البحيرات الى تنمو فيها بعض أنواع Oscillatoria . رابعاً : الكربوهيدارت Carbohydrates : منذ عام 1950 عرف أن طحلب Oscillatoria Splendida يفرز مواد كربوهيدراتية فى الوسط الغذائي الذى ينمو فيه وذلك بواسطة العالم Goryonora . كذلك العالم Fogg فى عام 1952 وجد حوالى 7 ملجم/ ليتر من سكر البتوز Pentose فى مزارع طحلب Anabaena cylindrica بعد ذلك بعامين 1954 أمكن تعريف هذه السكريات بواسطة العلماء Bishop et al على أنها مركبات متجانسة من عديد السكريات تتكون من glucose و xylose و glocoronic acid و galactose و rhamnose وأخيراً arabinose وكانت نسبتها الجزئية 1:1:1 : 4:4 كذلك أمكن التعرف على أن طحلب chlomydomonas sp. يفرز بعض المركبات العديدة التسكر. العالم Lewin 1956 فحص 18 نوع من الطحالب الخضراء معظمها يتبع جنس chlomydomonas ووجد أن جميعها تنتج سكريات معقدة ذوابة فى الوسط الغذائي الذى تنمو فيه. فى جميع الأنواع ما عدا واحد كان galactose ، arabinose هى المكونات الأساسية لهذه السكريات ولكن في الأوحد وهو طحلب chlomydomonas ulvaensis كانت المكونات الأساسية هي glucose و xylose . FO
Akrum Hamdy
[email protected]
01006376836
عدد زيارات الموقع |
