Biotechnologia środowiska morskiego
Organizmy morskie jako producenci farmaceutyków W latach 1969 – 1999 wyizolowano z organizmów morskich około 10 000 nowych związków biologicznie czynnych; 300 z nich opatentowano
Organizmy morskie jako producenci farmaceutyków Gatunek Związek Działanie Ryby Squalus acanthias (rekin) Salmo salar Skorupiaki Callinectes supidus Bezkręgowce Conus magnus (śłimak stożkowy) Amphiporus lactifloreus (robak morski) Gąbki Aelgas mauritianus Lufariella variabilis Cyjanobakterie Lyngbya majuscule Squalamine Hepcidin Callinectin Ziconotide GTS-21 KRN7000 Manoalide Curacin A Przeciwnowotworowe, przeciwgrzybowe Kationowy peptyd przeciwdrobnoustr. Przeciwbólowe Choroba Alzheimera Przeciwnowotworowe Przeciwzapalne Przeciwmitotyczne
Organizmy morskie jako producenci innych związków biologicznie czynnych Produkt Źródło Zastosowanie Kwas okadaikowy Mannoalid Polimeraza DNA Vent Aequoryna GFP Fikoerytryna Pseudopterozyna C Antifreeze protein Kwas dokozaheksenowy Glony Lufariella variabilis (gąbka) Bakteria termofilna Aequorea victoria (meduza) Glony czerwone Pseudopterogoria elisabethae (Koralowiec) Flądra Cryptocodinium cohnii (mikroglony) Inhibitor fosfatazy białkowej Inhibitor fosfolipazy A PCR Białko świecące, wiążące Ca Białko świecące Przeciwciała sprzężone Dodatek do kremów Antifreeze Żywność funkcjonalna
Polisacharydy z organizmów morskich Agar, agaroza, alginiany, karageniany Agar wytwarzany przez czerwone wodorosty z rodzajów Gelidium i Gracilaria jest mieszanką agarozy (50 – 90%) i agaropektyny. Zastosowanie: podłoża mikrobiologiczne, przemysł spożywczy Agaroza to polisacharyd liniowy zbudowany z powtarzających się podjednostek disacharydu galaktozy i 3,6-anhydrogalaktozy Połączonych wiązaniem (14) glikozydowym. Zastosowanie: elektroforeza, złoża chromatograficzne Alginiany wytwarzane przez brązowe wodorosty są kopolimerami zbudowanymi z bloków zawierających kwas manuronowy i guluronowy Są one rozpuszczalne w wodzie i tworzą żele w wyniku dodania soli metali dwuwartościowych (np. wapnia). Zastosowanie: przemysł spożywczy, immobilizacja biokatalizatorów Karaginiany są podobne do agarozy, z tym, że podjednostki galaktozy i anhydrogalaktozy są często sulfonowane. Zastosowanie: przemysł spożywczy, pasty do zębów
Produkty z mikroglonów morskich Mikroglony morskie, znane głównie jako przyczyna groźnych w skutkach zakwitów wód przybrzeżnych, są także źródłem cennych substancji Mikroglony, będące najczęściej jednokomórkowcami, można hodować w bioreaktorach Produkt Glony Zastosowanie Astaksantyna Fikobiliproteina Fikocyjanina -karoten Witaminy Polisacharydy SCP Haematococcus Sinice Spirulina spp. Dunaliella spp. Zielenice Chlorella, Spirulina Phorphyridium Kolor w akwakulturach łososi Kolorowanie żywności Komponenty żywności funkcjonalnej Gumy do żucia Pasze dla zwierząt
Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach W skali roku uwalniane jest do oceanów 2 – 10 milionów ton ropy Wylewy ze źródeł naturalnych – Kalifornia, Zatoka Arabska
Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Katastrofy tankowców Tankowiec Data Miejsce katastrofy Ilość ropy (tys. ton) Torrey Canyon Sea Star Amoco Cadiz Captain Castillo de Beliver Exxon Valdez New Carissa ABT Summer Haven Tenyo Maru 1967 1972 1978 1979 1983 1989 1990 1991 Wybrzeża UK Zatoka Omańska Bretania Indie Zachodnie Płd. Afryka Alaska Oregon, USA Włochy 119 123 223 287 252 36 400 260 144 354
Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Konsekwencje rozlewu ropy z tankowca
Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Katastrofa Exxon Valdez – bioremediacja Materiał Zawartość węglowodorów Mineralizacja naftalenu Ilość komórek (106/ml Czysty Żwir Woda z przemycia żwiru Sedyment Woda z przemycia sedymentu Zanieczyszczony Kamienie Woda z przemycia kamieni Po bioremediacji Woda po przemyciu żwiru 0,4 7,8 2 080 720 640 0,2 0,01 0,17 94,6 30,2 723 3,5 600 1,3 0,13 2,5 5,1 0,1