Nyttiga och skadliga alger (pdf, 11 sidor) - Edu.fi
Nyttiga och skadliga alger (pdf, 11 sidor) - Edu.fi
Nyttiga och skadliga alger (pdf, 11 sidor) - Edu.fi
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
<strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Manus: Tore Lindholm <strong>och</strong> Jussi Meriluoto<br />
Vad är <strong>alger</strong>?<br />
Alger är en föråldrad term för fotosyntetiska organismer av mycket olika typ, men termen lever kvar av<br />
praktiska skäl. Vetenskapen om <strong>alger</strong> kallas fykologi (eng. phycology). Algerna är alltså en mycket<br />
brokig samling av organismer. Även cyanobakterierna (förr: blågrön<strong>alger</strong>) tas upp i algböcker trots att<br />
de är fotosyntetiska bakterier. Här ges några exempel på <strong>alger</strong> som kan klassas som nyttiga (till den<br />
kategorin hör de flesta) <strong>och</strong> sådana som ur människans synvinkel är <strong>skadliga</strong>.<br />
Tack vare modern genetisk analys kan man nu börja ordna upp organismvärlden i fylogenetiska<br />
grupper, d.v.s. grupper med gemensamt ursprung. Idag (2008) räknar man ofta med 12 huvudgrupper<br />
eller riken bland de eukaryota organismerna (Eukarya), men nya genetiska rön gör att indelningen ännu<br />
kan förändras.<br />
Tabell 1. Översikt av större alggrupper (phyla eller stammar) <strong>och</strong> var de främst påträffas. Alger som<br />
lever på land kallas terrestriska. Några av dem utgör symbionter i lavar.<br />
Alggrupp (phylum) Svenskt namn Hav Sjöar Land<br />
Cyanobacteria blågrön<strong>alger</strong> + + +<br />
Pr<strong>och</strong>lorophyta proklorofyter +<br />
Glaucophyta glaukofyter + +<br />
Chlorophyta grön<strong>alger</strong> + + +<br />
Charophyta krans<strong>alger</strong> m.m. + +<br />
Prasinophyta prasinofyter +<br />
Rhodophyta röd<strong>alger</strong> + +<br />
Cryptophyta rekyl<strong>alger</strong> + +<br />
Haptophyta fäst<strong>alger</strong> + +<br />
Dinophyta dinoflagellater + +<br />
Bacillariophyta kisel<strong>alger</strong> + + +<br />
Chrysophyta guld<strong>alger</strong> + +<br />
Phaeophyta brun<strong>alger</strong> +<br />
Xanthophyta gulgrön<strong>alger</strong> + + +<br />
Raphidophyta slem<strong>alger</strong> + +<br />
Euglenophyta euglenoider, ögondjur + +<br />
Blåstången – en nyttig brunalg i Östersjön<br />
Blåstången Fucus vesiculosus är en upp till 70 cm stor, flerårig marin brunalg. Den lever fäst på klippor<br />
<strong>och</strong> stenar, <strong>och</strong> i rena kustvatten bildar den "tångskogar" från ytan ned till 7–8 meters djup (Figur 1). På<br />
blåstången växer en mångfald av trådformiga <strong>alger</strong> <strong>och</strong> encelliga <strong>alger</strong> som epifyter. Det rör sig främst<br />
om brun<strong>alger</strong>, grön<strong>alger</strong>, röd<strong>alger</strong> <strong>och</strong> kisel<strong>alger</strong>. Den här påväxten tjänar som föda för en stor mängd<br />
1
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
kräftdjur, maskar, snäckor <strong>och</strong> insektslarver. Vissa kräftdjur (tånglöss) kan också gnaga direkt på<br />
blåstången. I tångskogen <strong>fi</strong>nns alltså rikligt med föda <strong>och</strong> därtill en ganska skyddad miljö för <strong>fi</strong>sk.<br />
Blåstången räknas därför som en nyckelart (keystone species) i Östersjön.<br />
Tångbestånden har minskat sedan mitten av 1900-talet, troligen mest på grund av övergödning. Om det<br />
<strong>fi</strong>nns rikligt med fosfor <strong>och</strong> kväve i vattnet växer det så mycket påväxt<strong>alger</strong> på blåstången att den dör i<br />
brist på ljus. Liksom flera andra brun<strong>alger</strong> är blåstången faktiskt ätlig, men i Norden <strong>fi</strong>nns det ingen<br />
tradition att äta <strong>alger</strong>. Lösryckt tång, som bildar vallar på flacka havsstränder, har däremot i<br />
århundraden använts som gödsel.<br />
Figur 1. Blåstången Fucus vesiculosus dominerar längs skärgårdens klippstränder. På bilden syns<br />
också tofsar av grön<strong>alger</strong> <strong>och</strong> små brun<strong>alger</strong>. Bilden togs på Högskär i Ålands hav i augusti 1998.<br />
Ätliga <strong>alger</strong> <strong>och</strong> algodling<br />
Alger kan utnyttjas i många sammanhang, t.ex. som råvara, som föda <strong>och</strong> i forskningssammanhang.<br />
Cirka 150 arter av <strong>alger</strong> tjänar som människoföda. I Asien <strong>fi</strong>nns en lång tradition att utnyttja <strong>alger</strong> som<br />
människoföda. Nori (röd<strong>alger</strong> av släktet Porphyra) <strong>och</strong> konbu (olika brun<strong>alger</strong>) är vanliga ätliga<br />
algprodukter t.ex. i Japan. Förr var det vanligt att skörda naturligt förekommande röd-, grön- <strong>och</strong><br />
brun<strong>alger</strong>. Många av dessa liknar de <strong>alger</strong> som växer på klippstränder också i Östersjön. Numera äter<br />
man främst odlade <strong>alger</strong>. Algodling ger renare <strong>och</strong> mera hållbara produkter. Eftersom <strong>alger</strong> lätt förfars,<br />
särskilt i varmt klimat, torkas de för att kunna lagras <strong>och</strong> hanteras. Färska <strong>alger</strong> består nämligen till<br />
minst 90 procent av vatten. Man odlar <strong>och</strong> äter också mikroskopiska <strong>alger</strong>, t.ex. grönalgen Chlorella,<br />
<strong>och</strong> cyanobakterier av släktena Nostoc <strong>och</strong> Arthrospira (Spirulina). Alger innehåller bl.a. kolhydrater,<br />
vitaminer <strong>och</strong> mineralämnen. Hos oss ingår <strong>alger</strong> bara i specialkost, men olika algprodukter ingår i<br />
många livsmedel såsom glass <strong>och</strong> såser, liksom i målarfärg, tandkräm <strong>och</strong> kosmetika.<br />
Grön<strong>alger</strong> innehåller många användbara pigment. Vissa grön<strong>alger</strong> är röda av astaxanthin, ett s.k.<br />
xantofyll som anses ge skydd mot ultraviolett ljus. En mycket vanlig astaxanthinproducerande art som<br />
även odlas, Haematococcus pluvialis, förekommer allmänt i naturen i hällkar, dammar <strong>och</strong><br />
vattentunnor. När vattnet torkar ut återstår en röd skorpa av intorkade <strong>alger</strong> (<strong>och</strong> annat som <strong>fi</strong>nns i<br />
vattnet). Skorpan består mest av vilostadier (de röda ”äpplena” som <strong>fi</strong>nns på bilden i <strong>fi</strong>gur 2 – ett sådant<br />
vilostadium är ungefär som en potatis, färdigt att växa vidare till en ny generation när det är gynnsamt).<br />
Astaxanthin ger rödaktig färg åt laxkött <strong>och</strong> (kokta) kräftor. Genom att tillsätta ämnet i <strong>fi</strong>skfoder blir<br />
också köttet hos odlad lax rödaktigt.<br />
2
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Figur 2. Grönalgen Haematococcus pluvialis lever i hällkar <strong>och</strong> vattentunnor. Bilden visar vilostadier<br />
som är knallröda av astaxanthin. Om dessa vilostadier blötläggs gror de till fritt simmande,<br />
geleomgivna celler som blir gröna i svag belysning men knallröda ute i starkt solsken.<br />
Ett annat rödaktigt pigment är betakaroten som är ett utgångsämne vid syntes av A-vitamin. Hos en<br />
grönalg av släktet Dunaliella kan upp till 5 procent av torrvikten bestå av betakaroten. Algen odlas i<br />
industriell skala för produktion av just betakaroten.<br />
Kisel<strong>alger</strong><br />
Kisel<strong>alger</strong>na eller diatoméerna är encelliga organismer med mönstrade kiselskal. En kiselalgscell kan<br />
förliknas vid en ask med lock. Kisel<strong>alger</strong> <strong>fi</strong>nns allmänt som plankton (fritt svävande) <strong>och</strong> som påväxt<br />
på allehanda underlag i hav, sjöar <strong>och</strong> rinnande vatten. De är mycket viktiga primärproducenter,<br />
särskilt i kalla hav <strong>och</strong> kustvatten där de utgör basen för många näringskedjor.<br />
Kiselagerna har rikligt med klorofyll men de är ändå ofta brungula tack vare pigmentet fucoxanthin.<br />
Kisel<strong>alger</strong>na har fast form men många arter är ändå rörliga. För den som vill studera kisel<strong>alger</strong><br />
rekommenderas ett skrap bland stenar, tråd<strong>alger</strong> eller växter i skärgården. Det gråbruna slam som fås<br />
från varje kvadratcentimeter yta innehåller tiotals arter av kisel<strong>alger</strong>. På hösten lönar det sig att<br />
undersöka påväxten på vass i skyddade havsvikar. Där brukar det krylla av kiselalgen Bacillaria som<br />
ömsom bildar långa, glidande kedjor <strong>och</strong> ömsom kompakta kolonier (Figur 3). Den som sett Bacillaria<br />
röra sig minns algen under resten av sitt liv!<br />
Figur 3. Kiselalgen Bacillaria förekommer allmänt i havsvikar. Bilden visar en nästan hopdragen<br />
3
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Bacillariakoloni. Denna art har mycket fascinerande rörelser. Ibland står cellerna nästan helt efter<br />
varandra. Några sekunder senare kan de ligga i bredd som på bilden.<br />
Myrarna är rika på <strong>alger</strong><br />
I myrar <strong>och</strong> bland vitmossan i skogssjöar <strong>fi</strong>nns rikligt med storvuxna arter av kisel<strong>alger</strong>, särskilt av<br />
släktet Pinnularia (Figur 4). De glider sakta fram på underlaget som små kanoter <strong>och</strong> är tacksamma<br />
studieobjekt för nybörjare. I prover från myrarnas våta höljor kan man också hitta encelliga grön<strong>alger</strong><br />
av släktena Micrasterias, Euastrum, Staurastrum, Cosmarium <strong>och</strong> Closterium. Många av dessa s.k.<br />
ok<strong>alger</strong> ("koristelevät") är relativt stora <strong>och</strong> mycket vackra (Figur 5). Ok<strong>alger</strong> är oftast indikatorer på<br />
rent vatten. Genom att undersöka dessa mikroskopiska <strong>alger</strong> får man därför ett mått på vattenkvaliteten.<br />
Figur 4 (ovan). Bland vitmossan i myrgölar <strong>fi</strong>nns en rik algflora som ofta domineras av<br />
Pinnulariaarter. Bilden visar två stora Pinnulariaceller.<br />
Figur 5. Den vackra grönalgen Micrasterias sol är relativt ovanlig. Alger av släktet Micrasterias är<br />
indikatorer på god vattenkvalitet.<br />
Värdefulla skalrester<br />
Det <strong>fi</strong>nns tusentals arter av kisel<strong>alger</strong> <strong>och</strong> olika arter har olika miljökrav. Många kisel<strong>alger</strong> tjänar därför<br />
som miljöindikatorer, särskilt i rinnande vatten. Kisel<strong>alger</strong> utnyttjas mycket inom paleolimnologin, en<br />
4
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
vetenskap som bl.a. beskriver sjöars historia <strong>och</strong> forna tiders ekosystem <strong>och</strong> klimat. Sådan forskning är<br />
möjlig tack vare att kisel<strong>alger</strong>nas <strong>och</strong> vissa andra organismers skalrester bevaras väl identi<strong>fi</strong>erbara i<br />
årsvisa skikt i sjöars bottenslam. Det kan också nämnas att urgamla skalavlagringar har bildat mineralet<br />
kiselgur som utnyttjas som slipmedel bl.a. i tandkräm.<br />
Kisel<strong>alger</strong>na är viktiga i miljön<br />
Kisel, men också kväve <strong>och</strong> fosfor, kommer in i våra sjöar <strong>och</strong> kustvatten i större mängd främst vid<br />
vårflödet. Efter islossningen är det vanligt med ett produktionsmaximum som orsakas av kisel<strong>alger</strong>.<br />
Just vårens kisel<strong>alger</strong> har stor betydelse som föda för djurplankton, t.ex. kräftdjur, som i sin tur äts av<br />
<strong>fi</strong>sk <strong>och</strong> särskilt av <strong>fi</strong>skyngel. De planktoniska kisel<strong>alger</strong>nas "vårblomning" kan göra att Östersjöns<br />
siktdjup på våren är mindre än 2 meter. När det mesta av kiseln har förbrukats <strong>och</strong> vattnet blivit varmt<br />
sjunker merparten av kisel<strong>alger</strong>na snabbt, <strong>och</strong> vattnet klarnar. Kisel<strong>alger</strong> som sjunker till bottnen utgör<br />
en viktig föda för <strong>fi</strong>ltrerande bottendjur såsom musslor. Bland sommarens plankton <strong>fi</strong>nns dock en del<br />
småcelliga kisel<strong>alger</strong>, främst sådana som har långa spröt som minskar sjunkhastigheten. Spröten kan<br />
också ge skydd mot hungriga planktondjur.<br />
Det sker stora förändringar i världshaven. De kustnära vattnen eutro<strong>fi</strong>eras <strong>och</strong> områden med<br />
syrgasfattig botten blir allt vanligare. Dessutom sjunker vattnets pH-värde då allt mera koldioxid upptas<br />
ur atmosfären (som berikats med koldioxid genom all förbränning av fossila bränslen). Ingen vet med<br />
säkerhet hur <strong>alger</strong>na påverkas. De marina kisel<strong>alger</strong>na är viktiga primärproducenter <strong>och</strong> binder mycket<br />
koldioxid. Om kisel<strong>alger</strong>na missgynnas kan förekomsten av andra, mindre önskade, algtyper öka.<br />
Dinoflagellater kan vara giftiga<br />
Dinoflagellaterna utgör en stor <strong>och</strong> viktig grupp encelliga <strong>alger</strong> som lever som plankton i hav, sjöar <strong>och</strong><br />
små vattensamlingar. Ekologiskt är de nästan lika viktiga som kisel<strong>alger</strong>na. Några arter är livsviktiga<br />
symbionter i koraller <strong>och</strong> vissa andra marina djur. Ganska få arter av dinoflagellater lever som påväxt.<br />
Dinoflagellaterna simmar snabbt tack vare två flageller som <strong>fi</strong>nns i en tvär- <strong>och</strong> en längsfåra.<br />
Många arter av dinoflagellater har skal av små cellulosaplattor. Cellulosaskalen bryts snabbt ned (i<br />
motsats till kisel<strong>alger</strong>nas skal). Vissa vilostadier (cystor) kan dock bevaras länge i bottenslam. Dinoflagellaterna<br />
kan i allmänhet äta andra <strong>alger</strong>, trots att ungefär hälften av arterna hyser kloroplaster.<br />
Färgen hos dinoflagellaterna kan variera mycket bl.a. för att kloroplasterna kan vara av olika ursprung.<br />
Några arter av dinoflagellater orsakar mareld tack vare sin förmåga att producera ljus (bioluminiscens).<br />
En ljusalstrande art av släktet Alexandrium har ökat i Östersjön under 2000-talet. Vid massförekomst<br />
av dinoflagellater, s.k. red tide, kan vattnet färgas rött eller brunt. Vissa dinoflagellater odlas för att de<br />
producerar speciella fettsyror. Merparten av dinoflagellaterna är harmlösa, men vissa arter är ökända<br />
<strong>och</strong> fruktade för att de alstrar starka toxiner (gifter), som kan anrikas i t.ex. musslor.<br />
5
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Tillgång till rent vatten är en nödvändighet<br />
Mycket av vår mänskliga verksamhet är beroende av rent vatten, men den äventyras tyvärr ofta av<br />
<strong>skadliga</strong> organismer samt av hälsovådliga <strong>och</strong> andra oönskade ämnen som förekommer i vattnet.<br />
Sjukdomsalstrande bakterier, virus <strong>och</strong> urdjur är ett kapitel för sig <strong>och</strong> denna modul i Vetenskapens<br />
fronter fokuserar enbart på toxiska cyanobakterier (giftiga blågrön<strong>alger</strong>).<br />
Flera alggrupper producerar diverse bioaktiva substanser, d.v.s. substanser med speci<strong>fi</strong>k biokemisk<br />
verkan. Det ingår otaliga substanser i denna kategori, allt från nyttiga substanser såsom<br />
läkemedelskandidater till toxiner. De bioaktiva substanserna är ofta enzyminhibitorer som stänger av<br />
vissa biokemiska processer i målorganismen <strong>och</strong> således kan fungera som toxiner. I <strong>och</strong> med att <strong>alger</strong>s<br />
<strong>skadliga</strong> substanser kan åter<strong>fi</strong>nnas i dricksvatten utsätts stora grupper människor för dessa substanser,<br />
ofta dock i små koncentrationer <strong>och</strong> under en begränsad period av året. Den vanligaste alggruppen i<br />
Finland som producerar toxiner <strong>och</strong> andra problemsubstanser är cyanobakterierna. Andra alggrupper<br />
med <strong>skadliga</strong> egenskaper eller produkter, t.ex. dinoflagellater, kisel<strong>alger</strong>, guld<strong>alger</strong>, fäst<strong>alger</strong> <strong>och</strong><br />
slem<strong>alger</strong>, behandlas inte här.<br />
Exempel på verksamhet som påverkas av cyanobakterier <strong>och</strong> toxiner som de producerar är <strong>fi</strong>ske,<br />
bevattning av växtodlingar, simning <strong>och</strong> övrig vattensport, bastubadande (orent bastuvatten kan utsätta<br />
människan för toxiner t.ex. via inandning av toxinaerosoler) <strong>och</strong>, framför allt, framställning av rent<br />
dricksvatten. I hemmet behövs rent dricks- <strong>och</strong> bruksvatten t.ex. vid matlagning <strong>och</strong> tvättning samt<br />
naturligtvis som dryck. Industrin – särskilt livsmedelsindustrin – behöver rent processvatten.<br />
Cyanobakterietoxinerna kan även påverka delar av vatten- <strong>och</strong> landekosystem.<br />
Cyanobakterietoxiner<br />
Många av de allra vanligaste cyanobakterierna producerar dödliga lever- <strong>och</strong> nervtoxiner (Fig. 6).<br />
Vanliga toxiska cyanobakteriesläkten är t.ex. sötvatten<strong>alger</strong>na Microcystis, Planktothrix <strong>och</strong> Anabaena<br />
samt Östersjöalgen Nodularia. Samma cyanobakterier (med undantag av Nodularia) förekommer i stort<br />
sett världen runt <strong>och</strong> även toxinproblem förekommer i nästan alla länder.<br />
I Finland började man på allvar forska i giftiga cyanobakterier i mitten av 1980-talet. Skadliga<br />
cyanobakterieblomningar (massförekomster) är dock ett äldre fenomen <strong>och</strong> t.ex. boskapsdöd<br />
rapporterades redan på 1930-talet i Finland. Cyanobakterieblomningarna har blivit kraftigare <strong>och</strong><br />
vanligare i övergödda sjöar <strong>och</strong> i Östersjön under de senaste årtiondena. Således har även omfattningen<br />
av algproblemen ökat. Undersökningar gjorda i Finland har visat att ungefär hälften av<br />
cyanobakterieblomningarna innehåller toxiner <strong>och</strong> att levertoxinerna är vanligare än nervtoxinerna.<br />
Inom en <strong>och</strong> samma art kan toxinmängden variera kraftigt, från icke-toxiskt till högtoxiskt.<br />
6
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Figur 6. Toxinstrukturer: microcystin-LR <strong>och</strong> nodularin-R är levertoxiner, anatoxin-a ett nervtoxin <strong>och</strong><br />
cylindrospermopsin ett cytotoxin.<br />
Cykliska peptider som kallas microcystiner är de vanligaste toxinerna som cyanobakterierna producerar<br />
<strong>och</strong> sådana har rapporterats förekomma t.ex. inom släktena Microcystis, Anabaena <strong>och</strong> Planktothrix.<br />
Microcystinerna är starka levergifter <strong>och</strong> tumörbefrämjare <strong>och</strong> möjliga carcinogener. Mer än 80 olika<br />
microcystiner med variation i aminosyresammansättningen har rapporterats. Microcystinerna utövar sin<br />
effekt via inhibition av proteinfosfatas-enzymerna som är viktiga reglerare av cellulära funktioner.<br />
Nodularinerna (några olika) är med microcystinerna besläktade toxiner som produceras av<br />
Östersjöalgen Nodularia.<br />
Världshälsoorganisationen WHO har fastställt gränsvärdet för den vanligaste microcystinvarianten,<br />
microcystin-LR, till 1 mikrogram microcystin-LR per liter dricksvatten. Halten microcystin i sjövatten<br />
är ofta 1–10 mikrogram per liter, men upp till tusentals mikrogram per liter i extrema fall. Man känner<br />
inte till att någon människa skulle ha blivit exponerad för en akut dödlig dos av microcystiner eller<br />
nodulariner. Microcystiner har dock bevisligen dödat flere tiotal dialyspatienter vid en brasiliansk<br />
klinik efter behandling med dåligt renat vatten som innehöll microcystin. De utsatta patienterna dog<br />
inom loppet av några veckor efter dialysbehandlingen. I Australien har man kunnat konstatera lindriga<br />
leverskador (läckage av leverenzymer ut i blodomloppet) i samband med förtäring av<br />
microcystinkontaminerat dricksvatten, <strong>och</strong> i Kina anser man att människor som utsätts för microcystin i<br />
dricksvatten <strong>och</strong> parallellt för hepatit B-viruset <strong>och</strong>/eller mögeltoxinet aflatoxin B1 löper större risk för<br />
levercancer.<br />
7
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Microcystinerna <strong>och</strong> nodularinerna är relativt beständiga <strong>och</strong> rester av dessa toxiner kan ibland <strong>fi</strong>nnas<br />
kvar i veckor efter att den synliga algblomningen har försvunnit. Toxinerna kan inte elimineras genom<br />
kokning av dricksvatten eller matvaror. Deras beständighet bidrar också till att de ansamlas i<br />
näringsvävar (Fig. 7). Musslor som <strong>fi</strong>ltrerar stora volymer vatten fångar upp cyanobakterieceller <strong>och</strong><br />
samtidigt toxin som kan transporteras vidare i näringsvävarna. Till exempel flundror <strong>och</strong> ejdrar som<br />
äter blåmusslor blir i sin tur exponerade för toxiner. Microcystiner <strong>och</strong> nodulariner ackumuleras främst<br />
i levern. Muskelvävnaden är oftast trygg att äta. Små mängder microcystin kan ackumuleras i växter<br />
som bevattnas med vatten som innehåller toxin. Problemet är störst när det gäller de bladformiga växter<br />
vilkas strukturer effektivt kan fånga upp cyanobakteriematerial ur algbemängt vatten (t.ex. kinakål <strong>och</strong><br />
sallad).<br />
Figur 7. Exempel på en partiell näringsväv samt återkopplingar mellan människa <strong>och</strong> cyanobakterier.<br />
Cyanobakterien Nodularia spumigena i Östersjön producerar nodularin (NOD) som ansamlas i<br />
blåmussla <strong>och</strong> sedan i flundra <strong>och</strong> ejder som människan äter. De tänkbara toxinhalterna är angivna<br />
per torrvikt.<br />
Anatoxin-a är ett nervtoxin som produceras främst av cyanobakteriesläktet Anabaena som är mycket<br />
vanligt i Finland. Anatoxin-a binder till acetylkolin-receptorer i nervändorna men sönderbryts inte av<br />
acetylkolinesteras <strong>och</strong> blockerar således den normala överföringen av nervimpulser. Toxinet har legat<br />
bakom flera dödsfall bland boskap <strong>och</strong> hundar som druckit stora mängder algbemängt vatten. Risken<br />
för människan är liten eftersom det är osannolikt att människan frivilligt skulle förtära dödliga doser av<br />
algmaterial eller bli skadligt exponerad för anatoxin-a via dricksvatten. Exponering för subletala doser<br />
anses inte orsaka bestående skador. Anatoxin-a sönderfaller relativt lätt i icke-toxiska föreningar. En<br />
annan grupp av nervtoxinerna är saxitoxiner som nyligen hittats i <strong>fi</strong>nska sjöar. Saxitoxinerna<br />
produceras inte enbart av cyanobakterier utan även av marina dinoflagellater. Saxitoxinerna verkar<br />
genom att blockera natrium-kanalerna i nervaxonerna.<br />
8
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Lipopolysackariderna är strukturella komponenter som åter<strong>fi</strong>nns i cyanobakteriers <strong>och</strong> andra<br />
gramnegativa bakteriers cellväggar. De ger upphov till feberreaktioner <strong>och</strong> irritation i mag-tarmkanalen<br />
men anses inte vara dödliga. En annan kategori av oönskade substanser som härstammar från<br />
cyanobakterier är lukt- <strong>och</strong> smakämnen. Vattenkonsumenterna i Åbo pinades i flera veckor under<br />
sommaren 1999 av lukt- <strong>och</strong> smakfel i dricksvattnet. Orsaken till dessa problem var den icke-giftiga<br />
men besvärliga cyanobakteriemetaboliten geosmin som har en stark jord/mögellukt även i extremt låga<br />
koncentrationer. Geosmin produceras även av strålsvamparna som är vanliga vatten- <strong>och</strong> jordlevande<br />
mikrober.<br />
Hur kan vi skydda oss mot cyanobakterietoxiner?<br />
Dricksvattnet är utan vidare den viktigaste exponeringsrutten för algtoxiner i sötvatten (80 procent av<br />
exponeringen för microcystiner har uppskattats ske via dricksvattnet). Enklare vattenreningsmetoder<br />
såsom utfällning, sand<strong>fi</strong>ltrering <strong>och</strong> klorinering ger ofullständigt skydd mot algtoxiner. Ozonering <strong>och</strong><br />
<strong>fi</strong>ltrering med aktivt kol fungerar däremot bra mot diverse mikropollutanter inklusive algtoxiner i<br />
råvatten. Grundvattnet innehåller algtoxiner endast i undantagsfall i <strong>och</strong> med att cyanobakterierna inte<br />
kan föröka sig i mörker. Det är inte direkt farligt att simma i en svag algblomning eftersom de flesta<br />
alggifter inte penetrerar frisk hud. Barn är förstås mera utsatta för kallsupar <strong>och</strong> de borde därför<br />
undvika algrikt vatten. Känsligare personer upplever ofta hud- <strong>och</strong> ögonirritation efter simning i<br />
algbemängt vatten, <strong>och</strong> sköljning av huden med rent vatten rekommenderas efter kontakt med<br />
cyanobakterier.<br />
Giftiga <strong>och</strong> icke-giftiga cyanobakterier ser precis lika ut <strong>och</strong> det behövs ofta komplicerade<br />
laboratorieanalyser för att testa toxininnehållet. För att skydda vattenkonsumenterna mot toxiner är det<br />
nödvändigt att dels vidta vattenskyddsåtgärder som förhindrar uppkomsten av<br />
cyanobakterieblomningar, dels se till att vattenreningen är av hög kvalitet <strong>och</strong> dels analysera det<br />
färdiga vattnet med avseende på toxiner. Det är också nödvändigt att förstå hur algtoxinerna<br />
produceras, transporteras i näringsvävarna (bioackumulering) <strong>och</strong> nedbryts i naturen. Konsumenterna<br />
vill veta om det är tryggt att äta <strong>fi</strong>sk som blivit fångad i algrika vatten o.s.v. Algtoxinerna analyseras<br />
allmänt med hjälp av vätskekromatogra<strong>fi</strong> (Fig. 8). Det <strong>fi</strong>nns även immunologiska analysmetoder för ett<br />
flertal toxiner, <strong>och</strong> vissa av dessa lämpar sig rentav för fält- eller privatbruk.<br />
9
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
Figur 8. Vätskekromatogra<strong>fi</strong> är en metod som används för att separera <strong>och</strong> kvanti<strong>fi</strong>era<br />
beståndsdelarna i ett prov. Analyter (substanser som analyseras) upplösta i mobil fas pumpas genom<br />
en kolonn som är fylld med s.k. stationär fas. Olika analyter vandrar olika snabbt genom kolonnen<br />
beroende på sina kemiska egenskaper. De separerade molekylerna kan sedan detekteras t.ex. med hjälp<br />
av en UV-absorbansdetektor vars utslag är proportionellt mot koncentrationen av en viss substans i<br />
provet.<br />
Framtiden<br />
En total utrotning av alla cyanobakterier är varken möjlig eller önskvärd. Cyanobakterierna hör trots en<br />
hel del tråkiga egenskaper till den naturliga algfloran <strong>och</strong> har en viktig roll som primärproducenter. Det<br />
är dock möjligt att begränsa algproblemen genom vattenvårdsåtgärder som siktar på att minimera<br />
utsläppen av näringsämnen <strong>och</strong> återställa balansen mellan olika organismgrupper.<br />
En allmän uppfattning bland forskare är att algproblemen kommer att kvarstå i flera årtionden.<br />
Eutro<strong>fi</strong>eringen av insjöarna <strong>och</strong> Östersjön fortsätter på många ställen. Denna utveckling gynnar<br />
cyanobakterierna. Klimatförändringen med högre vattentemperaturer, islösa vintrar, ökad nederbörd<br />
<strong>och</strong> kraftigare vindar kommer också att ha sina effekter på algsamhällena. Det är sannolikt att vissa nya<br />
hotbilder kommer att uppstå medan vissa andra <strong>alger</strong>s betydelse minskar. Ett nytt hot är t.ex.<br />
cylindrospermopsin som tidigare påträffats främst i tropiska <strong>och</strong> subtropiska cyanobakterier.<br />
Cylindrospermopsin som är ett allmänt cytotoxin (cellgift) har nyligen upptäckts i en <strong>fi</strong>nsk<br />
10
EDU.<strong>fi</strong>/svenska/laromedel/ifokus Forskning i fokus <strong>Nyttiga</strong> <strong>och</strong> <strong>skadliga</strong> <strong>alger</strong><br />
cyanobakteriestam. Det är skäl att ta de giftiga cyanobakterierna på allvar <strong>och</strong> inte i onödan utsätta sig<br />
för toxinerna. Samtidigt <strong>fi</strong>nns det absolut ingen anledning till hysteri, utan sunt bondförnuft ger oftast<br />
tillräckligt skydd i <strong>fi</strong>nländska förhållanden.<br />
<strong>11</strong>