Phycotoxin
फाइकोटॉक्सिन () यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक शैवाल द्वितीयक चयापचय मार्गों द्वारा उत्पादित जटिल एलोपैथिक रसायन हैं। अधिक सरलता से, ये प्रकाश संश्लेषक जीवों द्वारा संश्लेषित विषाक्त रसायन हैं। ये चयापचय (ज्यादातर मामलों में) उत्पादक के लिए हानिकारक नहीं हैं, लेकिन समुद्री खाद्य जाल के एक या कई सदस्यों के लिए विषाक्त हो सकते हैं। यह पृष्ठ समुद्री सूक्ष्म शैवाल द्वारा उत्पादित फाइकोटॉक्सिन पर केंद्रित है; हालाँकि, मीठे पानी के शैवाल और मैक्रो शैवाल ज्ञात फाइकोटॉक्सिन उत्पादक हैं और समान पारिस्थितिक गतिशीलता प्रदर्शित कर सकते हैं। पेलाजिक समुद्री खाद्य जाल में, फाइटोप्लांकटन को मैक्रो-और माइक्रो-ज़ूप्लांकटन द्वारा चराई के साथ-साथ अन्य फाइटोप्लांकटन प्रजातियों के साथ पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा के अधीन किया जाता है। समुद्री बैक्टीरिया फाइटोप्लांकटन के साथ सहजीवी, परजीवी, सामान्य या परभक्षी बातचीत को बनाए रखते हुए कार्बनिक कार्बन का एक हिस्सा प्राप्त करने की कोशिश करते हैं। अन्य बैक्टीरिया मृत फाइटोप्लांकटन को नष्ट कर देंगे या वायरल लाइसिस द्वारा जारी कार्बनिक कार्बन का उपभोग करेंगे। विषाक्त पदार्थों का उत्पादन एक ऐसी रणनीति है जिसका उपयोग फाइटोप्लांकटन शिकारियों, प्रतिस्पर्धियों और परजीवियों की इस व्यापक श्रृंखला से निपटने के लिए करता है। स्मेटासेक ने सुझाव दिया कि "प्लैंकटनिक विकास सुरक्षा द्वारा नियंत्रित होता है न कि प्रतिस्पर्धा द्वारा। प्लैंकटन के कई आकार विशिष्ट आक्रमण प्रणालियों के लिए रक्षा प्रतिक्रियाओं को दर्शाते हैं। वास्तव में, फाइटोप्लांकटन कोशिका भित्ति, रीढ़, श्रृंखला/कॉलोनी गठन और विषाक्त रासायनिक उत्पादन सहित यांत्रिक और रासायनिक रक्षा तंत्र की प्रचुरता को बनाए रखता है। इन रूपात्मक और शारीरिक विशेषताओं को समुद्री वातावरण में मजबूत परभक्षी दबाव के प्रमाण के रूप में उद्धृत किया गया है। हालांकि, प्रतिस्पर्धा का महत्व फाइकोटॉक्सिन के उत्पादन से भी प्रदर्शित होता है जो अन्य फाइटोप्लांकटन प्रजातियों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। फ्लैगेलेट्स (विशेष रूप से डिनोफ्लाजेलेट्स) फाइकोटॉक्सिन के प्रमुख उत्पादक हैं; हालाँकि, ज्ञात टॉक्सिजेनिक डायटम, साइनोबैक्टीरिया, प्राइम्नेसियोफाइट्स और रैफिडोफाइट्स हैं। चूँकि इनमें से कई एलीलोकैमिकल बड़े और उत्पादन के लिए ऊर्जावान रूप से महंगे हैं, इसलिए उन्हें कम मात्रा में संश्लेषित किया जाता है। हालांकि, फाइकोटॉक्सिन अन्य जीवों में जमा होने के लिए जाने जाते हैं और शैवाल खिलने के दौरान उच्च सांद्रता तक पहुंच सकते हैं। इसके अतिरिक्त, जैविक रूप से सक्रिय चयापचय के रूप में, फाइकोटॉक्सिन कम सांद्रता पर पारिस्थितिक प्रभाव पैदा कर सकते हैं। ये प्रभाव सूक्ष्म हो सकते हैं, लेकिन इनमें फाइटोप्लांकटन और खिलने की गतिशीलता के जैव-भौगोलिक वितरण को प्रभावित करने की क्षमता है। संभावित पारिस्थितिक प्रभाव एंटी-चराई प्रभाव फाइकोटॉक्सिन कई तंत्रों द्वारा चराई को रोक सकते हैंः चराई की मृत्यु, बांझपन, या निरोध। चराई-रोधी प्रभावों के कुछ प्रमाणः टीगार्डन ने पाया कि कोपेपोड्स की तीन अलग-अलग प्रजातियां सैक्सिटॉक्सिन उत्पादक अलेक्जेंड्रियम एसपी के बीच अंतर करने में सक्षम थीं। और रूपात्मक रूप से समान गैर-विषाक्त अलेक्जेंड्रियम एसपी। कीमोसेंसरी के माध्यम से। ये तीन अलग-अलग कोपेपोड प्रजातियाँ मुख्य रूप से गैर-विषाक्त अलेक्जेंड्रियम एसपीपी पर चरती थीं। और सैक्सिटॉक्सिन उत्पादक से बचें। हालांकि, सैक्सिटॉक्सिन निरोध का प्रभाव प्रति कोपेपोड प्रजातियों में भिन्न होता है। इसका तात्पर्य है कि सैक्सिटॉक्सिन अलेक्जेंड्रियम एसपी का उत्पादन करता है। गैर-विषाक्त डिनोफ्लेजिलेट्स पर एक लाभ है। मिराल्टो एट अल। पॉलीअनसैचुरेटेड एल्डिहाइड युक्त डायाटमों को खिलाने वाले कोपेपोड्स द्वारा दिए गए अंडों की कम अंडे निकलने की सफलता की सूचना दी गई। जब कोपेपोड्स द्वारा निगला जाता है, तो ये एल्डिहाइड भ्रूण के विकास को रोकते हुए दिखाई देते हैं। इसमें भविष्य में कोपेपोड्स की आबादी को कम करने और कोपेपोड्स के अस्तित्व को बढ़ावा देने की क्षमता है जो उतने डायटम नहीं खाते हैं। एंटी-माइक्रोबियल प्रभाव फाइकोटॉक्सिन का उत्पादन परजीवी या अल्जीसाइडल हेटेरोट्रॉफिक बैक्टीरिया को दूर करने के लिए उपयोगी हो सकता है। रोगाणुरोधी प्रभावों के कुछ प्रमाणः बेट्स और अन्य। बैक्टीरिया के पुनः परिचय के साथ स्यूडो-निट्ज़शिया मल्टी-सीरीज़ में डोमोइक एसिड के उत्पादन को बढ़ाने में सक्षम था। इसके अतिरिक्त, पी. मल्टीसीरीज़ कल्चर जो पूरी तरह से अक्षीय (बैक्टीरिया-मुक्त) थे, पी. मल्टीसीरीज़ कल्चर की तुलना में कम डोमोइक एसिड का उत्पादन करते हैं जिनमें कई पीढ़ियों से बैक्टीरिया होते रहे हैं। सीबर्ट ने पाया कि एक्रिलिक एसिड पेंगुइन में आंत के माइक्रोफ्लोरा को रोकता है। एक्रिलिक एसिड की उच्च सांद्रता को पेंगुइन द्वारा उनके यूफैसिड आहार के माध्यम से निगला गया था, जो फीओसिस्टिस को खा रहे थे। ऐक्रेलिक एसिड के रोगाणुरोधी प्रभाव को स्लेज़क एट अल द्वारा सत्यापित किया गया था। जिन्होंने निष्कर्ष निकाला कि ऐक्रेलिक एसिड उन स्थितियों में बैक्टीरिया के उत्पादन को रोक देगा जहां फाइटोप्लांकटन समुच्चय बनाते हैं (यानी। समुद्री बर्फ या फीओसिस्टिस खिलता है)। हालांकि, ऐक्रेलिक एसिड का उत्पादन बैक्टीरिया को फाइटोप्लांकटन से दूर रखने के लिए भी काम कर सकता है। प्रतिस्पर्धात्मक प्रभाव चूंकि फाइटोप्लांकटन की कई अलग-अलग प्रजातियां सीमित संख्या में पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं (प्लैंकटन का विरोधाभास देखें), इसलिए यह संभव है कि फाइकोटॉक्सिन उत्पादन का उपयोग प्रतियोगियों को मारने या अन्य फाइटोप्लांकटन को उत्पादक के पोषक तत्वों के स्थान से बाहर रखने के लिए एक विधि के रूप में किया जाता है। प्रतिस्पर्धात्मक प्रभावों के कुछ प्रमाणः ग्रेनली ने दिखाया कि प्राइमेनियम एसपीपी। फाइकोटॉक्सिन का उत्पादन करेगा जो नाइट्रोजन या फॉस्फोरस सीमा के तहत प्रतियोगियों को मार देता है। Fistarol et al. पता चला कि अलेक्जेंड्रियम एसपीपी। विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करते हैं जो अन्य फाइटोप्लांकटन की विकास दर को कम करते हैं और सामुदायिक संरचना को बदलते हैं। राजकुमार और अन्य। यह दर्शाता है कि डिनोफ्लागेलेट करेनिया ब्रेविस से निकलने वाले रासायनिक पदार्थ विकास दर को कम करते हैं और कभी-कभी प्रतियोगी प्रजातियों को उनकी प्रकाश संश्लेषक दक्षता को कम करके और झिल्ली पारगम्यता को बढ़ाकर मार देते हैं। ज्ञात फाइकोटॉक्सिन और क्रिया के तंत्र की सूची अधिकांश विशेषता वाले फाइकोटॉक्सिन का मनुष्यों पर कुछ आर्थिक या स्वास्थ्य प्रभाव पड़ता है। अन्य अच्छी तरह से अध्ययन किए गए फाइकोटॉक्सिन संभावित या मौजूदा फार्मास्यूटिकल्स हैं या सेलुलर अनुसंधान में कुछ उपयोग हैं। इसलिए, व्यक्तिगत विषाक्त पदार्थों पर हमारे ज्ञान का स्तर आवश्यक रूप से उनकी पारिस्थितिक प्रासंगिकता को नहीं दर्शाता है। इसके अतिरिक्त, क्रिया का तरीका और विषाक्तता का स्तर ऐसे प्रभाव हैं जिन्हें सूक्ष्मजीवों (आमतौर पर चूहों) में प्रलेखित किया गया है। पेलाजिक समुद्री वातावरण में कार्रवाई के ये तरीके अलग-अलग हो सकते हैं। हालाँकि, यह संभावना नहीं है कि जटिल और ऊर्जावान रूप से महंगे रसायनों के संश्लेषण को विकासवादी समय में संरक्षित किया जाना चाहिए यदि वे उत्पादक को कुछ लाभ प्रदान नहीं करते हैं। भले ही हम अभी तक अपने प्राकृतिक वातावरण में कई विषाक्त पदार्थों के प्रभाव को नहीं जानते हैं, उनकी केवल उपस्थिति और प्रभावशाली विविधता इंगित करती है कि वे कुछ पारिस्थितिक उद्देश्य को पूरा करते हैं। नीचे सूचीबद्ध फाइटोप्लांकटन प्रजातियाँ ज्ञात विषाक्त प्रजातियों की पूरी श्रृंखला को शामिल नहीं करती हैं। फाइटोप्लांकटन प्रजातियों के लिए प्रयोगात्मक साक्ष्य मौजूद हैं जिनका चरवाहों या अन्य फाइटोप्लांकटन प्रजातियों पर अवरोधक प्रभाव पड़ता है, लेकिन उनके विषाक्त पदार्थों की पहचान नहीं की गई है। सेम्बेला, शिमिज़ु से जानकारी का उपयोग करके बनाई गई तालिका विषाक्त पदार्थों के प्रकार उत्सर्जित विषाक्त पदार्थ उत्सर्जित विषाक्त पदार्थ उन शिकारियों और बैक्टीरिया को रोकने में मदद कर सकते हैं जो फाइटोप्लांकटन अपशिष्ट उत्पादों द्वारा खींचे जाते हैं। फाइटोप्लांकटन आसपास के वातावरण में अपशिष्ट चयापचय को उत्सर्जित करने के लिए जाने जाते हैं। यह बैक्टीरिया के लिए कम पोषक तत्वों और कार्बन का एक संभावित स्रोत है और शिकारियों के लिए एक संकेत के रूप में कार्य कर सकता है जो अपने वातावरण में कैरोमोन प्रवणता का पता लगा सकते हैं और उनका पालन कर सकते हैं। उत्सर्जित विषाक्त पदार्थ शिकारियों और/या परजीवी और अल्जीसाइडल बैक्टीरिया को दूर रखने की उनकी क्षमता में व्यक्तिगत कोशिका के लिए सबसे अधिक फायदेमंद प्रतीत होते हैं। हालांकि, निरंतर विष उत्पादन और उत्सर्जन एक चयापचय लागत वहन करता है। उत्सर्जित विषाक्त पदार्थों के प्रभावी होने के लिए, समुद्री वातावरण में तेजी से फैलने और उत्पादन के लिए ऊर्जावान रूप से सस्ते होने के लिए उनका आणविक वजन कम होना चाहिए। हालांकि, उत्सर्जित विषाक्त पदार्थ वास्तव में बड़े गतिशील शिकारियों को पीछे नहीं हटा सकते हैं क्योंकि आणविक प्रसार धीमा होता है और मिलीमीटर पैमाने पर अशांति पानी में बड़ी होती है। उत्सर्जित फाइकोटॉक्सिन विकर्षक के रूप में कार्य कर सकते हैं यदि उनका संकेत अन्य संकेतों के समान गति से दर्ज होता है जो संभावित चरवाहे (कैरोमोन) का पता लगा सकते हैं, यह मानते हुए कि दोनों का सामना एक ही समय में एक शिकारी द्वारा किया जाता है। इसके अतिरिक्त, उत्सर्जित विषाक्त पदार्थ हानिकारक बैक्टीरिया और अन्य फाइटोप्लांकटन प्रतिस्पर्धियों को फाइकोटॉक्सिन उत्पादक के पोषक तत्वों के सूक्ष्म क्षेत्र से बाहर रखने का प्रभावी तरीका हो सकता है। संपर्क विषाक्त पदार्थ प्रभावी होते हैं यदि वे फाइटोप्लांकटन उत्पादक के संपर्क में आने के तुरंत बाद चराई या हानिकारक बैक्टीरिया को प्रभावित करते हैं। ये विषाक्त पदार्थ कोशिका की सतह पर स्थित होते हैं और आमतौर पर ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स या पॉलीपेप्टाइड्स के रूप में वर्गीकृत किए जाते हैं। प्रभावी होने के लिए इन विषाक्त पदार्थों को अपने लक्षित रिसेप्टर्स के लिए अत्यधिक विशिष्ट होना होगा। अंतर्ग्रहण के बाद के विषाक्त पदार्थ इस प्रकार के विषाक्त पदार्थों के प्रभाव में आने के लिए, अंतर्ग्रहण के बाद के विष उत्पादकों का एक चरवाहे द्वारा सेवन करना पड़ता है। अंतर्ग्रहण के बाद के विषाक्त पदार्थ, जिन्हें आत्मघाती विष के रूप में भी जाना जाता है, व्यक्तिगत कोशिकाओं के लिए फायदेमंद नहीं हैं क्योंकि स्थलीय पौधों के विपरीत, फाइटोप्लांकटन में बलिदान ऊतक नहीं होता है। हालाँकि, यदि आंतरिक विषाक्त पदार्थों के परिणामस्वरूप मृत्यु, वृद्धि दर में कमी, बांझपन, या एक शिकारी के प्रतिरोध में कमी आती है, तो प्लैंकटन समुदाय के शेष प्रतिनिधियों को लाभ हो सकता है। सामुदायिक रक्षा एक क्लोनल आबादी में सबसे अधिक फायदेमंद है जहां विषाक्त प्रजातियां प्रचुर मात्रा में होती हैं, उदाहरण के लिए एक मोनोस्पेसिफिक फाइटोप्लांकटन खिलने के दौरान। रासायनिक रक्षा संकेत तंत्र वोल्फ (2000) पहचान विधियों से संशोधित तालिका कम सांद्रता में उत्पादित होने वाले और अन्य चयापचयों की विविधता वाले तरल पदार्थ में स्रावित होने वाले मेटाबोलाइट की पहचान करना और उसे चिह्नित करना तकनीकी रूप से कठिन है। एलेलोपैथी का क्षेत्र में अवलोकन करना बहुत मुश्किल है (हानिकारक शैवाल खिलने के अपवाद के साथ) क्योंकि फाइकोटॉक्सिन उत्पादन विभिन्न पर्यावरणीय कारकों से प्रेरित हो सकता है और जैविक और भौतिक घटनाओं का एक झरना पैदा कर सकता है, जिन्हें एक प्रजाति के दूसरे पर प्रत्यक्ष एलेलोपैथिक प्रभावों से अलग करना मुश्किल है। छह बिंदु (कोच के अभिधारणाओं के समान) हैं जिन्हें सख्ती से यह साबित करने के लिए स्थापित किया जाना चाहिए कि एक प्रजाति पारिस्थितिक प्रणाली में दूसरी को रासायनिक रूप से बाधित कर रही है एक प्रजाति के अवरोध का एक पैटर्न [.] दूसरे द्वारा दिखाया जाना चाहिए कि अनुमानित आक्रामक [प्रजाति] को एक विष का उत्पादन करना चाहिए [प्रजाति] से पर्यावरण में विष छोड़ने का एक तरीका होना चाहिए विष परिवहन और/या पर्यावरण में संचय का एक तरीका होना चाहिए पीड़ित [प्रजाति] के पास विष के कुछ साधन होने चाहिए अवरोध के देखे गए पैटर्न को केवल भौतिक कारकों या अन्य जैविक कारकों, विशेष रूप से प्रतिस्पर्धा और जड़ी-बूटियों द्वारा समझाया नहीं जा सकता हैः जो सांद्रता लक्षित प्रजातियों को प्रभावित करती है, वे पर्यावरण की दृष्टि से यथार्थवादी होनी चाहिए। फाइकोटॉक्सिन का पता लगाने के सभी तरीकों में फाइटोप्लांकटन कल्चर से उम्मीदवार विष का निष्कर्षण शामिल है; इसलिए, यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण है कि क्या विष मीडिया में स्रावित होता है या फाइटोप्लांकटन कोशिका में संग्रहीत होता है। यह जानना भी महत्वपूर्ण है कि क्या विष संश्लेषण को प्रेरित करने के लिए लक्षित जीव मौजूद होना चाहिए। आम तौर पर, एक फाइकोटॉक्सिन की उपस्थिति को जैव-आकलन-निर्देशित अंशन द्वारा सत्यापित किया जाता है। क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके नमूने को खंडित किया जाना चाहिए, या मीडिया में अन्य चयापचय और रसायनों से अलग किया जाना चाहिए। इन विभिन्न अंशों का तब लक्षित प्रजातियों पर परीक्षण किया जा सकता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कौन सा नमूना अपेक्षित एलोपैथिक लक्षण (ओं) का कारण बनता है। यह दृष्टिकोण एक एलीलोकैमिकल को तेजी से अलग करने के लिए उपयोगी है जिसकी संरचना ज्ञात नहीं है। हालांकि, जैव आकलन में गलत सकारात्मक उत्पन्न करने की क्षमता होती है। यह तब हो सकता है जब जैव विश्लेषण को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक मिश्रित समूह संवर्धन में लक्षित प्रजातियों की मृत्यु हो सकती है या पोषक तत्वों के लिए प्रतिस्पर्धा, घुलनशील अकार्बनिक कार्बन, या पी. एच. स्तर जो लक्षित प्रजातियों के लिए बहुत कम हैं, के कारण विकास दर कम हो सकती है। जीनोमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स, प्रोटिओमिक्स और मेटाबोलोमिक्स में विकास अब बड़ी मात्रा में जैव रासायनिक डेटा प्राप्त कर रहे हैं। "मेटाबोलिक प्रोफाइलिंग" जैविक रूप से सक्रिय और निष्क्रिय नमूनों के बीच तुलना करने और मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके कम सांद्रता पर मौजूद यौगिकों की पहचान करने की अनुमति देता है। इन नमूनों की तुलना मुख्य घटक विश्लेषण द्वारा की जा सकती है। सक्रिय नमूने में मौजूद यौगिकों की विशेषता (लेकिन निष्क्रिय नमूने में नहीं) को तब मास स्पेक्ट्रोस्कोपी में मानक विधियों का उपयोग करके पहचाना और चिह्नित किया जा सकता है। आइसोटोप लेबलिंग का उपयोग फाइकोटॉक्सिन जैव संश्लेषण में उपयोग किए जाने वाले मार्गों की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है। एलेलोपैथी एंटीप्रेडेटर अनुकूलन भी देखें रासायनिक रक्षा रासायनिक पारिस्थितिकी मछली जियोहैब को मारती है हानिकारक शैवाल खिलती है फाइटोटॉक्सिन प्लैंकटन पादप शाकाहार के खिलाफ रक्षा संदर्भ आगे पढ़ने के लिए इयानोरा, ए, एट अल। "एच. टी. ओडम सिनेथेसिस निबंध समुद्री रासायनिक पारिस्थितिकी में नए रुझान। ज्वारनदमुख और तट 29 (2006): 531-551 इयानोरा, ए, एट अल। प्लैंकटन और पारिस्थितिकी तंत्र के कार्य के लिए समुद्री रासायनिक पारिस्थितिकी की प्रासंगिकताः एक उभरता हुआ क्षेत्र। मरीन ड्रग्स 9 (2011): 1625-1648। टेलर, पी, और जे. एच. लैंड्सबर्ग। "जलीय जीवों पर हानिकारक शैवाल खिलने के प्रभाव"। मत्स्य विज्ञान 10 (2010) में समीक्षाः 113-390। वीसबर्ग, एम. जे. "कीमोसेंसरी व्यवहार का द्रव गतिशील संदर्भ"। जैविक बुलेटिन 198 (2000): 188-202। लेग्रैंड, सी, के रेंगफोर्स, गो फिस्टारोल और ई ग्रेनेली। फाइटोप्लांकटन में एलेलोपैथी-जैव रासायनिक, पारिस्थितिक और विकासवादी पहलू। फाइकोलॉजिया 42 (2003): 406-419। बाहरी लिंक आरओएसईएमईबीः पारिस्थितिकी तंत्र की कार्यक्षमता को चलाने और विविधता को बनाए रखने में माध्यमिक मेटाबोलाइट्स की भूमिका जर्नल ऑफ केमिकल इकोलॉजी एनओएए का फाइटोप्लांकटन मॉनिटरिंग नेटवर्क (पीएमएन) हानिकारक शैवालः वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन विषाक्त और हानिकारक शैवाल खिलनाः आप जो नहीं देख सकते हैं वह आपको नुकसान पहुंचा सकता है