طراحی بیورآکتورهای یکپارچه برای کشت بافت گیاهان دریایی و بازسازی زیستگاه های ساحلی

هدف: اکوسیستم های ساحلی نقشی اساسی در پایداری محیط زیست و حفظ منابع اقتصادی انسان دارند، اما این زیست بوم ها به طور جدی تحت تاثیر آلودگی ناشی از فعالیت های انسانی و تغییرات اقلیمی قرار گرفته اند. این پژوهش به بررسی تلفیق بیورآکتور با میکروارگانیسم های همزیست دریایی می پردازد که از طریق کشت بافت نوآورانه ی گیاهان دریایی، به بازسازی زیستگاه های ساحلی کمک می کنند. هدف این مطالعه، طراحی بیورآکتورهای یکپارچه برای کشت بافت گیاهان دریایی و بازسازی زیستگاه های ساحلی است. بازسازی با بهره گیری از میکروارگانیسم های همزیست دریایی نظیر میکوریزا، تثبیت کننده های نیتروژن، اندوفیت ها، میکروب های ناحیه ریشه (ریزوسفر) و پاتوژن ها انجام می شود. این مرور با تمرکز بر تعامل گیاه و میکروب در اکوسیستم های گوناگون ساحلی از جمله تپه های شنی، جنگل های مانگرو، مرداب ها و جنگل های ساحلی انجام گرفته است.مواد و روش ها: در مرحله طراحی، انواع بیورآکتورها شامل سیستم های بدون هم زن، راکتورهای دیواره چرخان، بیورآکتورهای غشایی لوله ای و راکتورهای یک بار مصرف مورد ارزیابی قرار گرفتند تا میزان قابلیت و انعطاف پذیری آن ها در کاربردهای کشت بافت و سلول های گیاهی تعیین شود. ویژگی های طراحی کلیدی مانند هوادهی، کارایی اختلاط، جذب مواد مغذی و کاهش تنش برشی به صورت جامع بررسی شدند.نتایج: نتایج نشان داد که میکروارگانیسم های همزیست ساحلی می توانند به طور موثر ساختار و عملکرد اجتماعات گیاهان ساحلی را تحت تاثیر قرار داده و مقاومت آن ها را در برابر شوری، کمبود مواد مغذی و تنش های زیستی افزایش دهند. به کارگیری مهندسی پیشرفته بیورآکتورها موجب افزایش توان تکثیر انبوه، کاهش هزینه های عملیاتی و تسهیل ریزتکثیر در مقیاس وسیع کشت گیاهان دریایی شده است. ادغام تلقیح مبتنی بر میکروبیوم در سامانه بیورآکتور، راهکاری طبیعی برای بازسازی زیستگاه های تخریب شده، بهبود رشد گیاهان و پایش سلامت اکوسیستم از طریق میکروب های شاخص ارائه می دهد.نتیجه گیری: ترکیب بوم شناسی میکروبی با فناوری کشت بافت گیاهی و فناوری بیورآکتور، رویکردی ارزشمند، کارآمد و مقیاس پذیر برای بازسازی اکوسیستم های دریایی فراهم می آورد. انجام پژوهش های بیشتر در زمینه تلقیح کشت ها و بهینه سازی بیورآکتورها برای کاربردهای اختصاصی گونه ای ضروری است. این رویکرد چشم انداز امیدبخشی برای تقویت تاب آوری بوم شناختی مناطق ساحلی آسیب پذیر در مواجهه با تغییرات زیست محیطی جهانی دارد.

کلیدواژه ها:

اکوسیستم ساحلی ، بیورآکتور ، تعامل گیاه و میکروب ، کشت بافت گیاهان ، میکروارگانیسم های همزیست