על מינה פארן מאמרים צור קשר
מאמרים חדשים
צמחי מרפא
חומרי המרפא (מטבוליטים משניים) בצמחים
מחלות ודרכי הטיפול בהן
נושאים כללים
אצות ים - אצות ים
>>גרסת הדפסה
אצות ים
האצות הן קבוצה גדולה של אורגניזמים אוטוטרופיים, החיים על פי רוב במים. קיימים כ-25.000 מינים של אצות, השונים בגודלם, מאצות חד תאיות מיקרוסקופיות, ועד לאצות שגודלן מגיע לכמה עשרות מטרים. הן פשוטות בצורתן כי אין להן איברים ברורים ומבנה תאים שונה, כמו שניתן למצוא אצל הצמחים הגדלים ביבשה. תאי האצות מכילים גרעין עטוף בממברנה (1), והם משתייכים לאורגניזמים האויקריוטיים.
לאצות הקטנות קוראים באופן מסורתי Algae, ואילו לאצות הגדולות נוהגים לקרוא Seaweeds.
המדע העוסק בחקר האצות נקרא Phycology.
האצות הופיעו על פני כדור הארץ בתקופת הפריקמבריון והפליאוזואיקון. בתקופות אלה היו נפוצות בעיקר אצות המפרישות גיר, והן השתתפו בבנין שכבות הסלעים (2).
אצות חד תאיות, ואלה הבנויות ממספר קטן של תאים, חיות בסוספנסיה עם מי הים ונקראות אצות הפלנקטון. הן משמשות מזון לבעלי חיים קטנים החיים בים, ומהוות חוליה ראשונה בשרשרת המזון. חשיבותן בכך שהן הבסיס לאיזון הביולגי של מי הים, או מים מתוקים. העלמותן עלולה לגרום להתמוטטות המערכת כולה.
האצות נפוצות מאד על פני כדור הארץ. רובן חיות במקווי מים בעלי ריכוז שונה של מלחים. יש החיות במים מתוקים, באגמים, בנהרות, ויש החיות במים מלוחים בימים ובאוקינוסים. ישנן אצות שהן ניידות במים. הן נסחפות עם הזרם כחלק מהפלנקטון. ישנן אצות הנצמדות לסלעים, לצדפים או לקרקע.
האצות מכילות פיגמנטים ומטמיעות. הפיגמנטים מצויים בתוך מיבנים עטופים בממברנה הנקראים כלורופלסטים. הם מכילים פיגמנטים שונים, כגון, כלורופיל a, b, c, d, e קרוטנואידים, קסנתופילים ו-phycobilin. הפיגמנטים השונים בולעים אור באורך גל שונה. הם מאפשרים את קיום הפוטוסינתיזה גם בעומק של 50-200 מ' מתחת למים.
הפיגמנטים נותנים לאצות צבעים שונים, ולפי הצבע מחלקים אותן לקבוצות שונות.
במעמקי הים גובר הצבע האדום על הפיגמנטים האחרים. לאצה Trichodesmium מייחסים את הצבע האדום של הים האדום.
מיון של אצות
בעבר נחשבו האצות לחלק ממלכת הצמחים, כי הן מכילות כלורופיל ופיגמנטים אחרים, שמאפשרים להם להטמיע ולייצר מרכיבים אורגניים. הן אוטוטרופיות ומטמיעות כמו הצמחים ולכן נחשבו לצמחים. המדע המודרני מוציא אותן ממלכת הצמחים ונותן להן מעמד של סדרה מיוחדת, שקראו לה Protists. הטענה היא שהמבנה של האצות אינו דומה למבנה של צמח. אין להן נצר ושורשים כמו לצמחים. לאצות אין שורשים בכלל ואין התמיינות של תאים לצורות ותפקודים שונים. כל התאים ממלאים את כל התפקידים בחיי האצה.
ממיינים את האצות לפי הפיגמנטים שלהן ולפי המזון שהן מייצרות. לפיגמנטים יש חשיבות רבה בקביעת המקום שבו יכולות האצות לחיות.
מחלקים את האצות לשלוש קבוצות עיקריות: אצות ירוקיות, אדומיות וחומיות. בכמה מקומות מוסיפים גם את האצות הכחוליות-ירוקיות.
Blue Green Algae 
מכנים אותן גם בשם cyanobacteria, והן הצורות הפשוטות ביותר של האצות. צבען הוא ירוק-כחול, והן אצות חד תאיות, או אצות הבנויות מכמה תאים וחיות במושבות. הן מכילות כלורופיל a, b ופיקובילינים. הן פרוקיוטיות, ודומות בארגון התאי שלהן לחיידקים. הפיגמנטים שלהם מפוזרים בציטופלסמה, והן מטמיעות דרך הציטופלסמה.
דוגמאות: Nostoc, Calothrix
 
אצות ירוקיות Chloropyta
לאצות הירוקיות משתייכים כ-450 סוגים, וכ-700 מינים. למרות שקוראים להן אצות ירוקיות, יש ביניהן גם אצות צהובות, אדומות, כתומות ובצבע ארגמן. הקרוטנואידים קובעים את הצבע שלהן.
הן צפות באופן חופשי על פני המים או שהן קשורות לסלעים בקירבת החוף. לפעמים הן נמצאות בקבוצה גדולה ומכסות מים עומדים.
האצות הירוקיות דומות לצמחים היבשתיים.הן מכילות כלורופיל a, b קרוטן a, b וקסנתופילים שמשתתפים בתהליך הפוטוסינתיזה. דופן התא שלהן מכיל תאית ופקטינים. כמה מינים, כגון, Halimeda מכילים בדופן התא קרבונט הסידן. חומר התשמורת העיקרי שלהם הוא עמילן.
רוב המינים חיים במים מתוקים. ישנם מינים החיים במי הים. מינים אחדים חיים על שלגים ועל קרחונים. קוראים להם אצות השלג. יש להן ריכוז גבוה של קרוטנואידים בתאים שלהם, וזה נותן להן צבע אדום. מוצאים אותן בהרי הרוקי, באנטארקטיקה ובאזור הארקטי. 
אצות ירוקיות מכילות תאים בעלי גרעין, מערכת גולג'י, וקואולות, כלורופלסטים, שוטונים ותא בעל דופן.
אצות ירוקיות הן מקור חשוב של מזון לבעלי חיים ימיים. הן ממלאות תפקיד חשוב בהחזרת החמצן לאטמוספרה.
אצות אדומיות Rhodophyta  
האצות האדומיות כוללות כ- 6500 מינים. רובן חיות במי ים טרופיים. רק 200 מינים חיים במים מתוקים. הן מכילות כלורופיל a, d קרוטנואידים, קסנתופילים, פיקובילינים, phycoerythrin. הפיגמנטים האלה מאפשרים לאצות לחיות במי ים עמוקים מאד, במקום שאין שום ייצור אחר המטמיע יכל לחיות. חומר בתשמורת שלהן הוא עמילן פלורידאי. הוא אינו מסיס במים.
לאצות האדומיות יש חשיבות רבה כמזון. Pophyra, הידועה יותר בשם Nori, התפרסמה בכל העולם. התחילו לגדל אותה ביפן לפני כ-300 שנה, והיא משמשת להכנת הסושי.
כמה אצות אדומיות, הידועות כ- coralline algae מכילות קרבונט הסידן, ומשתתפות מאז מיליוני שנים בבניית ריפ של אלמוגים באזורים חמים וטרופיים. בכמה מקומות באוקינוס השקט, חלקן של האצות האדומיות בבניית הריפ, גדול בהרבה משל כל היצורים האחרים, כולל האלמוגים. הן מוקפות בכעין קליפה של קרבונט הסידן מסביבן בדומה לאלמוגים.
 
אצות חומיות  Phaeophyta
אצות חומיות מכילות כלורופיל a, c ו- fucoxanthin. חומרי התשמורת שלהן הם פוליסכרידים מורכבים הנקראים Laminarin, אלכוהולים גבוהים וסוכר.
זאת הקבוצה המורכבת ביותר בין האצות. דופן התא מורכב מתאית וחומצה אלגינית. הן אינן מייצרות עמילן. רובן חיות במי הים, והן מותאמות לעומקים שונים בים. הן חיות במים רדודים, ועד לעומק של 50 מ' ויותר.
לקבוצה זאת משתייכות אצות גדולות מאד, שגודלן מגיע לכמה עשרות מטרים. האצות הגדולות המשתייכות למשפחת Laminarales נקראות Kelp. הן חיות על על קרקע האוקינוס, רובן באזורים ממוזגים של חצי הכדור הצפוני. כמה מינים חיים באזורים חמים, טרופיים.
האצות החומיות כוללות 1500-2000 מינים.
Kelp הן האצות היחידות שיש בהן התמיינות משמעותית של רקמות. יש אצלם מבנים דומים למערכת הובלה, אבל אין מערכת הובלה אמיתית, כגון, קסילם ופלואם. הם מתרבים בהתרבות מינית ובלתי מינית.
 
מרכיבים פעילים באצות
ריכוז המים באצות מגיע ל-80% וריכוז החומר היבש ל- 20%.
המרכיבים האורגניים מהווים 75% מהחומר היבש, המינרלים מהווים כ- 25%.
המרכיבים האורגניים כוללים פוליסכרידים המהווים כ-60% מגוף האצה, חלבונים 10% ושומנים.
פוליסכרידים המצויים באצות: חומצה אלגינית, אלגינטים, מניטול, צלולוז, laminarane
fucosane, carrageenanes
חומצות אמיניות: אספרטית, גלוטנית, אלנין, ארגינין, אספרגין, ציסטאין, גליצין, היסטידין, לאויצין, ליזין, מתיונין, פנילאלנין, פרולין, סרין, תריאונין, טריפטופן, תירוזין, ואלין
מינרלים: אשלגן, כלור, נתרן, מגנזיום, גפרית, זרחן, יוד, נחושת, מנגן
אוליגו-אלמנטים: אלומיניום, באריום, בריליום, ביסמוט, בור, קדמיום, כרום, קובלט, בדיל, פלואור, גליום, גרמניום, ניקל, סלניום, סטרונציום, ונדיום, אבץ
פיגמנטים: כלורופיל, קרוטנואידים, קסנתופילים, פיקובילינים, פוקוקסנתינים
ויטמינים:  B1, B2, B3, B6, C A
הורמונים צמחיים, בעיקר ג'יברלינים
 
שימושים תעשייתיים בפוליסכרידים המופקים מאצות
פוליסכרידים המופקים מאצות, כגון, אגר, קרגינאן, אלגינאטים ואחרים, נותנים תכונות של צמיגות ועיבוי לתמיסות מימיות. בשל תכונות אלה משתמשים בהם בתעשיות שונות, כגון, תעשיית מזון, צבעים, טקסטיל, קוסמטיקה, תרופות, צילום, מוצרים לרפואת שיניים. מסוגים אחדים של אצות אדומיות ניתן להפיק דבק טבעי, hydrocolloid  
מאצות חומיות מפיקים אלגינאטים ופוליסכרידים אחרים, הידועים כ- phycocolloid, הדומים בתכונותיהם ל- hydrocolloid.
 
אגר
האגר הוא פוליסכריד המהווה מרכיב עיקרי בדפנות תאים של כמה אצות אדומיות: Gelidium
Gracilaria, Ptercladia
האגר מורכב מ- agarose ומ- agaropectin. אגרוז הוא המרכיב האחראי על תכונות הקרישה של האגר. אגרופקטין נותן את הצמיגות.
אגר נמס במים חמים. הוא הופך לג'ל בטמפרטורה של 36-42 מעלות, ומותך בטמפרטורה של 85-90 מעלות. ניתן לטהר אותו על ידי הקפאה והפשרה.
שימוש באגר:
השימוש החשוב ביותר באגר הוא כקרקע מזון לגידול מיקרואורגניזמים
להכנת קפסולות לתוספי מזון כתחליף לג'לטין
כחומר גלם בתעשיית לינולאום, משי, עור מלאכותי
בתעשיית הקוסמטיקה כמעבה וכמייצב קרמים
בתעשית המזון, כמעבה מרקים, רוטבים, ג'לי, גלידות וכו'
האגר הוא בעל ערך תזונתי נמוך, כי רק חלק קטן ממנו ניתן לפירוק ועיכול.
 
אלגינאטים
חומצה אלגינית והמלחים שלה, האלגינאטים, הם המרכיבים העיקריים של האצות החומיות. בדרך כלל הם מצויים כתערובת של מלחי נתרן, אשלגן, סידן או מגנזיום. החומצה האלגינית היא חומר צמיג, דומה לגומי.
האלגינאטים מצויים בדפנות התאים ובחללים הבינתאיים של אצות חומיות. מפיקים אותם בעיקר מהאצות: Laminaria, Macrocystis, Ascophyllum
יציבות הג'ל המתקבל מהלגינאטים אינה תלויה בטמפרטורה.
שימוש באלגינאטים:
בתעשיית מזון כמעבים, מייצבים ומחליבים, להכנת מוצרים, כגון, פודינג, גלידות, מרקים, רוטבים, לפתנים, וכד'.
בתעשיית הקוסמטיקה כמייצבים ומחליבים אמולסיות, סבונים, קרמים, משחות.
בתעשיית הטקסטיל כמקשיחים ומדביקים חוטים
להכנת בדים עמידים למים
Ca-alginate משמש להכנת תחבושות מתקשות, בהן משתמשים לקבע ולטפל בכוויות וכיבים.
בתעשיית הנייר והקרטון, לציפוי.
בתעשיית הצבעים, להחזקת הצבע וקיבוע התחליב.
במרפאות שיניים, כג'ל למדידה
 
Carrageenan
קרגינאן הוא קומפלקס פוליסיכרידי המצוי בדפנות התאים. מפיקים קרגינאן מאצות אדומיות, כגון,
Chondrus, Eucheuma, Hypnea
שימוש בקרגינאן:
לייצוב, הודות לתכונות הצמיגות שלו
קרגינאן נקשר היטב לחלבונים של חלב, ולכן מרבים להשתמש בו לתעשיה של מוצרי חלב
בתעשיית הקוסמטיקה משמש הקרגינאן כמחליב ומייצב אמולסיות. משמש להכנת קרמים, משחות, קרם כפפה, שמפו
להכנת תכשירים לעיצוב שיער. מאפשר הכנת ג'ל המשמש לניפוח השיער ולבניית תסרוקות.
בתעשיית עורות משמש הקרגינאן כמרכך
בתעשיית הטקסטיל משמש כמקשיח ומחזק
בתעשיית בשר מעובד ומשומר משתמשים בקרגינאן כתחליף לשומנים
משמש להכנת משחות נעליים, משחות שיניים, קצף לגילוח
הג'ל של קרגינאן יותר יציב מזה של האלגינאט.
 
שימוש באצות בתעשייה
הפקת דלק
מפיקים מהאצות שמנים להכנת ביו-דיזל, שהוא זול יותר מהנפט והבנזין. הוא גם ידידותי לסביבה מהם, וגורם למידה מועטה יותר של זיהום אויר.
בפוליסכרידים משתמשים להפקת ביו-אתנול וביו-בוטנול. האנרגיה המופקת מביו-בוטנול זהה לזו של גזולין, וניתן להשתמש בו במנועים שעובדי על גזולין ללא כל שינוי.
הפקת שמן מאכל
לאצות מסוימות יש שמנים המכילים רמה גבוהה של חומצות שומן בלתי רוויות. ישנן אצות המכילות חומצות שומניות Docohexaenoic acid-DHA ו- Eicosapentaenoic acid EPA. חומצות שומניות אלה מוצאים אצל דגים החיים במי האוקינוס, אבל המקור הוא האצות שנאכלות על ידי הדגים והיצורים האחרים החיים במי הים ( ). צמחונים מעדיפים להשתמש באצות הבאות מהאוקינןס במקום בשמן דגים.
 
שימוש באצות כדשן
כבר לפני שנים רבות היו אנשים משתמשים באצות לדשן את האדמה. היו מפזרים על פני השדות אצות, שמצאו במים רדודים לאורך חוף הים. במאה ה-16 כתב Jeorge Henllys על שימוש באצות להשבחת השדות בדרום וויילס. הוא מספר שהאכרים אוספים את האצות ונותנים להן להרקב בשדות, והריח שלהם הוא חזק ולא נעים, אבל כתוצאה מכך הם מקבלים תירס ובעיקר שעורה מעולים. הם אוספים את האצות בעיקר באביב, לאחר שזרמים חזקים בים הביאו אצות לחוף, אורזים אותן בשקים ומובילים אותן על גבי הסוסים למרחק של 3-10 ק"מ אל השדות (14).
האצות עשירות במינרלים שנספגו מהאדמה והן מעשירות את השדות. האצות קושרות חנקן מהאטמוספרה והופכות אותו לאמוניה, שהצמח יכל להשתמש בה כדי לבנות חלבון.
 
שימוש כצבע טבעי
האצות מייצרות פיגמנטים אדומים, כחולים, צהובים וחומים. ניתן להפיק אותם מאצות ולהשתמש בהם כצבע טבעי בתעשיית המזון, וכן כתחליף לצבעים הכימיים.
שימוש בקוסמטיקה
האצות, ובעיקר הפוליסכרידים המופקים מהן, אלגינאטים וקרגינאן, הפכו למרכיב חשוב מאד בענף הקוסמטיקה. משתמשים בהם למעבים, מחליבים ומייצבים, בתעשייה של קרמים, משחות, תכשירים לשיער, שמפו, מרככי שיער ובמוצרי הגיינה רבים.
 
 
 
 
שימוש באצות כמזון
האצות עשירות במינרלים, ביוד, בויטמינים, בחומצות שומניות ובחלבון, מרכיבים הדרושים לבני אדם ולחיות כדי לבנות ולתחזק את גופם. האצות המהוות מקור עשיר לכל המרכיבים האלה, הן מזון חשוב לאדם ולבעלי חיים. עשרות מינים משמשים במזרח אסיה כמזון לבני אדם ולחיות בית. מכינים מהן תוספי מזון הנחשבים למזון-על, ומשתמשים בהםן לחיזוק ולאחלמה ממחלות.
האצה שהתפרסמה בכל העולם היא ה- Nori מיפן שמשתמשים בה להכנת סושי.
Porphyra
אצה אדומית שמגדלים אותה ביפן כבר 300 שנה. משמעות השם Porphyra הוא ארגמן. זה גם משמעות השם הסיני zicai. האצה נקשרת לסלעים, וצבעה כצבע יין. השם היפני הוא Nori.
האצה עוברת עיבוד. אחרי ניקוי ושטיפה טוחנים את האצה, מוסיפים מים ומעבירים דרך מסננת. מתקבלת שכבה דקה, שאותה מייבשים בזרם אויר. מתקבלים כעין עלים דקים בצבע שחור.
 
Spirulina maxima, S. plantensis
אצות כחוליות מיקרוסקופיות החיות במים מתוקים. הן מכילות כלורופיל ו- phycocyanin שנותנים לאצה צבע כחול-ירוק.
מגדלים את האצה בכמה ארצות, כולל ישראל. מגדלים אותה ב-pH בסיסי 8.5-11.0 בנדנוד קבוע, בטמפרטורה של 32 מעלות חום.
הספירולינה מכילה כ-70% חלבון. כל החומצות האמיניות החיוניות כלולות בחלבון של אצה זו.
היא מכילה כ-18% סוכרים, כ-8.0% שומנים, וכן חומצות שומניות בלתי רוויות, כולל חומצות אומגה 3. האצה מכילה ריכוז גבוה של בטא-קרוטן, המשפר את הראייה. בנוסף היא מכילה ויטמין E ו-B, וכן ברזל זמין שנספג בקלות.
העושר של מרכיבי האצה עושים את הספירולינה לתוסף מזון המסייע לשיפור הבריאות, ולהרגשה כללית טובה.
פעילות רפואית של הספירולינה
מגבירה פעילות של מערכת החיסון
נוגדת חמצון, מסייעת למנוע נזק מרדיקלים חופשיים
מסייעת לצמיחת שיער ומעכבת נשירת שיער
מסייעת להורדת רמת כולסטרול, ולשיפור התפקוד של המערכת הקרדיו-וסקולרית
מסייעת לשיפור העיכול.
 
עודכן ב: 14/10/2010