زنبور عسل

بسم الله الرحمن الرحیم
و اوحی ربک الی النحل ان اتخذی من الجبال بیوتا و من الشجر و مما یعرشون.ثم کلی من کل الثمرات فاسلکی سبل ربک ذللا یخرج من بطونها شراب مختلف الوانه فیه شفاء للناس ان فی ذالک لایه لقوم یتفکرون.(نحل 67-69)
پروردگارت به زنبور الهام کرد که در کوهها و درختان و در آنچه سقف دارند لانه کن، آنگاه از هر میوه ای بخور و راه هموار پروردگارت را بپوی ، و از شکم آنها نوشابه ای که رنگهای مختلف دارد بیرون می آید، که آن باعث درمان مردم است، به راستی در این کار نشانه ای برای اندیشمندان است.

ساختار بدن زنبور عسل

سر

در جلوترین قسمت بدن قرار داشته و شامل اعضای زیر است: دو عدد چشم مرکب ، سه عدد چشم ساده ، دو عدد آنتن و دهان با خرطوم. بزرگی چشمها وسیله‌ای است که زنبوردار به کمک آن به راحتی می‌تواند زنبور نر را از کارگر تشخیص دهد. زیرا چشمهای زنبور نر بزرگتر بوده و از عقب سر بهم می‌رسند، ولی در زنبور کارگر و ملکه بهم نمی‌رسند. کار آنتنها ، لمس کردن و بوییدن است. زنبور به کمک خرطوم ، شهد را از روی گلها جمع آوری و از راه دهان به داخل کیسه عسلی می‌فرستد.

سینه

از سه حلقه کیتینی درست شده و اعضای زیر به آن اتصال دارند: چهار عدد بال یا پر که دو عدد آنها بالهای جلویی و دو عدد دیگر بالهای عقبی هستند. شش عدد پا که جفت عقب آن دارای حفره‌هایی به نام سبد می‌باشند و زنبور عسل در دوران فعالیت خود گرده‌های گل در آن پر و با خود به کندو حمل می‌کند. این سبدها در کارگران بزرگتر از نرها هستند.

شکم

در قسمت انتهایی بدن قرار داشته، از 6 حلقه کیتینی پشتی و 6 قطعه شکمی تشکیل شده است. در انتهای شکم مخرج برای دفع مدفوعات دیده می‌شود. از راه همین مخرج ، زنبور قادر است خاری را که در داخل بدنش جای دارد، خارج کرده و نیش بزند. زنبور نر نمی‌تواند نیش بزند، چون اصلا نیش ندارد.

غده های مهم

·         در داخلا دو طرف سر کارگر یک جفت غده‌ای به نام غده‌های شیری وجود دارد که از خود ماده‌ای به نام شیر یا ژله شاهانه ترشح می‌کند و با آن ملکه و لاروهای خیلی جوان را تغذیه می‌نمایند.

·         غده‌های بزاقی همراه با یک جفت غده سینه‌ای بوسیله یک کانال مشترک ، ترشحاتشان را به داخل دهان زنبور می‌ریزند. ترشحات این غده‌ها در موقع لارو بودن صرف تنیدن به دور خود شده و پس از رشد و تبدیل به یک زنبور کامل ، نقش غده بزاق دهان را در زندگیشان بازی می‌کنند.

·         غدد زیر آرواره‌ای که در کارگران خیلی کوچک و غیرفعال بوده و در ملکه بسیار بزرگ و فعال است. ماده‌ای بوسیله این غده ترشح می‌شود که با بوی مخصوصش باعث تمیز ملکه از سایر زنبورها می‌شود.

·         در زیر شکم زنبورها 4 جفت غده‌های مومی وجود دارد که سه جفتش فعال هستند و موم ترشح می‌کنند و بکار ساختن سلولها و شان می‌خورند.

·         غده‌های بویایی: در پشت زنبورها غده‌ای به نام غده بویایی دیده می‌شود که کارش تشخیص بوهاست.

·         غده‌های مخزنی: سه عدد غده در مخزن به نام غده‌های مخزنی ، مدفوعاتی را که در آنجا ذخیره شده‌اند، مرتب ضد عفونی می‌کنند.

نانو بيو تكنولوژي

استراتژي هاي ساخت ساختارهاي «نانوبيو »

1-      قالبهاي زيستي (Biotemplates)

استراتژي قالب‌هاي زيستي استفاده از خواص الکترواستاتيکي و توپوگرافي ماکرومولکولهاي بيولوژيکي و مشتقات پيچيده سوپر‌مولکولي آنها براي سنتز و ساخت اجزاء آلي و غير آلي مي باشد. در اين راهکارِ قالب قرار دادنِ بيولوژيکي، شبکه هاي منظم دو بعدي از پروتئين هاي سطحي سلول باکتري در کنار اجزاء توخالي بيومولکولي مثل ذرات ويروسي؛ براي توليد «نانو ذرات»و معماري سوپرمولکولها مورد بهره برداري قرار مي گيرند.

 سيستم‌هاي بيولوژيکي، ساختار‌هاي پيچيده بسيار کوچک يا بزرگي را با کنترلي حيرت انگيز در  مورد نحوه قرارگيري اجزاء سازنده بسيار ريز درون بناهاي مختلفي شکل مي‌دهند. اميد به يادگيري از الگوهاي طبيعي براي سازمان دادن مواد غير آلي (معدني) در مقياس‌هايي مناسب، به منظور کاربرد در کاتاليز کردن، فتونيک و الکترونيک، منجر به پيگيري استراتژي‌هاي بسترهاي زنده و تقليد کننده از محيط زيست براي سنتز و ساخت موادي در حد نانو شده است.

ميکرو‌ارگانيسم‌هايي نظير ويروس‌ها، باکتري و قارچ‌ها، خواصي منحصر به فرد داشته و ساختارهاي جالبي دارند و مي توانند به سرعت و با هزينه کم باز توليد شوند. اين خصوصيات آنها را به عنوان اهداف جالبي براي ساخت مواد جلوه مي‌دهد. تشکيل اکسيد آهن توسط باکتري، فرايند آهکي شدن در سيانو باکتر، رسوب دادن سيليکا در دياتوم‌ها و تشکيل ديگر مواد معدني زيستي توسط باکتري، گلسنگ، جلبک و قارچ نمونه‌اي از توليد مواد توسط ميکرو‌ارگانيسم‌ها مي‌باشد. اتصال يونهاي فلزي به پروتئين‌هاي لايه سطحي ، DNA يا ديگر ساختارهاي پروتئيني منظم براي توليد سايت‌هاي هسته‌زايي براي رشد نانو‌ذرات و سنتز کريستال‌هاي بسيار ريز فلزي از طريق احياء زيستي يونهاي فلزي باکتري‌ها و قارچها از ديگر کاربردها مي باشند.

- تقليد هاي زيستي (Biomimetics)

تقليد‌هاي زيستي عبارتست از مطالعه ساختارهاي بيولوژيکي، عملکرد و روش سنتز آنها جهت ارائه ايده‌هاي نوين و توسعه اين ايده‌ها در سيستم هاي سنتز مشابه آنچه که در سيستم هاي بيولوژيکي يافت مي شود. اين عمل يک استراتژي طراحي مواد پيچيده و چند کاره، باظرفيتي براي خود ساخت يافتن سوپرملکولي و تبديل بين انرژي شيميايي، گرمايي، مکانيکي، الکترومگنتيک و الکتريکي و توانايي حس‌کردن و تطبيق با محيط است. موادي که بدين ترتيب سنتز مي شوند را مواد هوشمند نامند.

مهندس مهرداد کرباسیان

فرومونها

فرومونها

يكي از راههاي درك شرايط محيط و وسيله ارتباطي بين بسياري از جانوران حس بويايي است . اين حس در عده اي از جانوران بسيار قوي است به طوري كه تنها يك مولكول ماده  بودار در صورت برخورد به سلول گيرنده بويايي مي تواند جريان عصبي را توليد كند . جانوران از اين حس براي انجام بسياري از ارتباط هاي بين خود و محيط استفاده مي كنند از آن جمله رفتارهاي جنسي ، طعمه يابي ، دشمن يابي و ... را مي توان نام برد . ماده اي كه وسيله اين ارتباط را در بعضي از جانوران فراهم مي سازد و باعث بروز رفتارهاي ويژه اي مي شود فرومون ناميده مي شود .

فرومون هاي حشرات  ، الگوي توليد فراورده هايي هستند كه به دليل كارايي بي زيانشان ، نظر و اميد بسياري از پژوهندگان را به خود جلب كرده است . واژه فرومون يك كلمه مركب يوناني به معني : حامل القا كننده يا بردار برانگيزنده است  ، و به ماده شيميايي كه جانوري ترشح يا دفع مي كند تا به آن وسيله  ، واكنش يا رفتار معيني را در عضو ديگر همگونه خود ايجاد كند ،گفته شود .

پر مصرف ترين انواع فرومون هاي حشرات ، فرومون هاي جنسي آنها مي باشند  . فرومون هاي جنسي ، تركيبات شيميايي ويژه اي هستند كه توسط حشرات جنس ماده توليد شده و حشرات جنس نر را جلب مي كنند .

اين تركيبات ، به روش هاي صنعتي مشابه سازي شده و امروزه به شيوه هاي گوناگون براي كنترل حشرات زيان آور به كار برده مي شوند .

فرومون هاي حشرات عموما از تر كيبات سبك و فرار موجود در طبيعت مي باشند و چنانچه بدون واسطه در معرض هوا قرار گيرند ، به سرعت و با غلظتي بيش از حد پاسخگويي حشرات هدف ،منتشر مي شوند .

جلبك ها

جلبكها اولين حلقه زنجيره غذايي در داخل آب هستند . حيات در آب بدون جلبك و در خشكي بدون گياهان سبز وجود نخواهد داشت . در حدود 90 درصد فتوسنتز در سطح كره زمين توسط جلبكها صورت مي گيرد . با انجام عمل فتوسنتز ، اكسيژن مورد نياز جانوران آبزي را فراهم مي كند و با سنتز تركيبات آلي اولين حلقه زنجيره غذايي در آب مي باشد . اين ميكرو ارگانيسم ها در گردش عناصري مانند اكسيژن ، كربن ، هيدروژن و نيتروژن شركت مي كنند . در تثبيت ازت جوي و در افزايش محصول شاليكاران دخالت دارند . در برطرف سازي  و جذب سطحي يونهاي معدني از آب و استخراج فلزات گران قيمت مثل آهن ، طلا ، نقره و ... از جلبكها بهره مي گيرند . از جلبكها به خصوص جلبكهاي قهوه اي به طور گسترده اي استفاده غذايي مي برند . زيرا جلبكها داراي پروتئين بالا و هيدرات كربن و انواع ويتامين در ساختمان خود مي باشند . 

مصرف دارويي از آنها همچون جلبكهاي قرمز (Digina) ديژينا كه از تجزيه شدن گلبولهاي قرمز جلوگيري مي كند .

استفاده از جلبكها به عنوان داروي عصبي كه به عنوان آرام بخش و شل كننده عضلات به كار مي رود و يا بعضي مانند اسپيرولينا در كاهش كلسترول خون و مقابله با برخي سرطانها به كار مي رود .

خواص آنتي بيوتيكي برخي عصاره هاي به دست آمده از آنها كه روي ميكرو ارگانيسم ها ي ديگر اثر مي گذارند . از آنها به عنوان حشره كش و آفت كش روي نماتدها ، عنكبوتيان به عنوان كاهنده بيولوژيكي استفاده مي كنند . تحقيقات نشان داده است كه برخي تركيبات جدا شده از جلبك ها فعاليت ضد ويروسي داشته و بر روي ويروسهاي پوستي و تبخال اثر كرده و آنها را درمان مي كند . از فيكو كلوئيدهاي استخراج شده از جلبكها مخصوصا جلبكهاي قرمز و قهوه اي به عنوان مواد افزودني و نيز در تهيه انواع وسايل و لوازم آرايشي استفاده مي برند . در دندان پزشكي ، پزشكي ، ميكروب شناسي ، آسيب شناسي ، بيولوژي مولكولي و بيوتكنولوژي  از اين عصاره هاي به دست آمده استفاده مي برند .

برگرفته از كتاب جلبكها و نقش آنها در زندگي انسان

لايه ازن

لايه ازن چيست، چگونه تشكيل شده است و چه كاري انجام مي دهد؟

ازن يا O3، گاز آبي كمرنگي است كه هر ملكول آن از 3 اتم اكسيژن تشكيل شده است. بيشترين مقدار ازن و اتمسفر زمين در منطقه اي به نام استراتوسفر وجود دارد. لايه ازن كه در ارتفاع 15 تا 20 كيلومتري بالاي سطح زمين تشكيل شده است، اشعه خطرناك ماوراي بنفش (UV) را جذب و از رسيدن آن به سطح زمين جلوگيري مي كند به همين دليل وجود اين لايه براي ادامه حيات بر روي كره زمين ضروري است.

  ازن جو پايين چيست و چگونه به وجود مي آيد

 ازن سطحي يا جو پايين در اثر تركيبات حاصل از سوخت هاي فسيلي، همچون اكسيدهاي نيتروژن و هيدروكربورهاي نسوخته اي به وجود مي آيد كه در مجاورت تشعشعات UV خورشيد قرار گرفته اند. ازن سطحي در لايه توپوسفر در سطح زمين به وجود مي آيد كه يكي از عوامل آلوده كننده هواست و سبب ايجاد مه، دود فتوشيميايي و نهايتا بيماري هاي تنفسي مي شود. گازهاي آلوده كننده هوا چه تاثيري بر لايه ازن دارند¬ برخي از اين گازها كه شامل CFCها، هالون ها، متيل برومايد و... مي باشند، پس از رسيدن به لايه ازن به علت داشتن ملكول هاي هالوژن باعث تخريب ملكول هاي ازن و تحليل رفتن اين لايه مي شوند. اما ساير مواد آلاينده هوا نظير اكثر هيدروكربورهاي حاصل از سوخت هاي فسيلي كه از دود اتومبيل و كارخانجات به وجود مي آيند پس از رسيدن به لايه ازن در مجاورت اشعه UV به عنوان سرعت دهنده واكنش تخريب ازن عمل مي كنند.

 علت ايجاد حفره در اين لايه چيست ؟

در اوايل دهه 1970 براي اولين بار محققان دريافتند كه لايه ازن در حال تخريب است. در ابتدا تصور مي شد كه عامل اصلي تخريب، اكسيدهاي نيتروژن حاصل از پرواز هواپيماهاي مافوق صوت در استراتوسفر است تا اين كه در سال 1974 اعلام شد بعضي مواد شيميايي ساخت بشر با نام كلروفلوئوروكربن ها (CFCها) به لايه ازن صدمه وارد مي كنند. فرآيند تخريب بدين شكل رخ مي دهد كه پرتو خورشيد باعث شكسته شدن بسياري از گازهاي حاوي كلروبرم و توليد راديكال هاي آن ها در استراتوسفر مي شود. راديكال ها يك رشته واكنش هاي زنجيره اي تخريب كننده را تشديد مي كنند و باعث شكسته شدن گازهاي موجود در اتمسفر از جمله ازن مي شوند.

  مواد شيميايي تخريب كننده لايه ازن كدامند؟

مهم ترين اين مواد (كلروفلوئوروكربن ها) CFCها هستند. تركيبات مشابهي كه به طور كامل هالوژنه نيستند و در تركيب آن ها هيدروژن هم وجود دارد مانند هيدرو كلروفلوئوروكربن ها (HCFCها)، اثر تخريبي كمتري نسبت به CFCها و هالون ها بر لايه ازن دارند زيرا هيدروژن باعث كاهش زمان حضور آن ها در اتمسفر مي شود. هالون ها كه در كپسول هاي آتش نشاني براي اطفاي حريق به كار مي روند هيدروكربن هاي هالوژنه هستند كه به جاي يك ياچند اتم هيدروژن، اتم هاي برم، كلروفلوئور دارند و قدرت تخريب لايه ازن آنها بسيار بالاست. كلروفلوئوروكربن ها (CFCها) بسيار پايدار، غير قابل اشتعال و غير سمي هستند و كار كردن با آنها آسيبي به انسان وارد نمي سازد. بنابراين از ديدگاه صنعتي، موادي ايده آل محسوب مي شوند در حالي كه پايداري آنها باعث دوام در اتمسفر و انتقال به استراتوسفر و در نهايت تخريب لايه ازن مي شود.

 چرا با اين كه در نيمكره شمالي خشكي ها بيشتر هستند و در نتيجه آلودگي هاي صنعتي نيز بيشتر وجود دارد ولي در بخش قطب جنوب لايه ازن، حفره ايجاد شده است؟

دانشمندان دلايلي را براي آسيب پذيري بيشتر لايه ازن در قطب جنوب برشمرده اند. يكي از دلايل، حلقه قطبي، است كه فريون هاي رها شده در اثر فعاليت هاي صنعتي را جذب مي كند، ديگر اين كه به دليل هواي فوق العاده سرد و يخبندان شب در قطب جنوب، ابرهايي با كريستال هاي كوچك يخ در بالاترين لايه استراتوسفر ايجاد مي شود. اين كريستال ها نقش كاتاليست يا تسريع كننده واكنش را بازي مي كند و سبب مي شود تركيبات حاوي مواد مخرب لايه ازن در داخل ابرها شكسته و تبديل به كلرين فعال شود و زماني كه خورشيد پس از يك شب طولاني مي تابد، تابش پرتو و وجود منواكسيد كلر باعث تخريب ازن مي شود. عامل ديگري كه باعث شدت تخريب لايه ازن در قطب جنوب مي شود حركت و چرخش بادهاي قطبي بدون وجود هيچ مانعي در سراسر اين زمين پهناور و يخ زده مي باشد در حالي كه اين عامل در قطب شمال به دليل بالاتر بودن دما و تشكيل كمتر ابرهاي يخي، بسيار ضعيف است. كاهش و تخريب ازن در عرض هاي جغرافيايي متوسط يعني بالاي اروپا، آسيا و آمريكا بسيار سريع تر از حد پيش بيني شده است.

 آيا حفره هاي لايه ازن قابل ترميم است؟

اگر كشورهاي عضو كنوانسيون وين و پروتكل مونترال به تعهدات خود عمل كنند و مصرف مواد مخرب لايه ازن را طبق برنامه زمان بندي شده حذف كنند. چرخه طبيعي تشكيل ازن به حالت طبيعي خود بر مي گردد و حفرات لايه ازن ترميم مي شود، البته در شرايط مناسب و مساعد دست كم 50 سال طول مي كشد تا اين حفره ها ترميم شوند.

  تخريب لايه ازن و ايجاد حفره در آن، چه تاثيري بر افزايش برخي بيماري ها دارد؟

 اين لايه به عنوان سپر محافظ گياهان، حيوانات و انسان ها در برابر تابش پرتو ماوراي بنفش خورشيد عمل مي كند و از برخورد طول موج هاي كشنده آن به زمين جلوگيري مي كند، اگر اين تشعشعات توسط ازن جذب نشود و يا از حفرات ايجاد شده عبور كند، باعث آفتاب سوختگي، سرطان پوست و آب مرواريد مي شود و مي تواند با تضعيف سيستم ايمني بدن انسان، مقاومت آن را در برابر بيماري ها كاهش دهد و يا با تغيير DNA، باعث بروز سرطان پوست شود. علاوه بر اين، پرتو ماوراي بنفش مي تواند باعث كندي رشد گياهان و صدمه به ساختار ژنتيكي موجودات زنده شود و در مزارع برنج با از بين بردن باكتري هاي تثبيت كننده نيتروژن باعث كاهش محصول شود. پرتو فرابنفش A توسط لايه ازن جذب نمي شود و در نتيجه به طور عمقي وارد پوست بدن و ايجاد پيري زودرس مي شود. پرتو ماوراي بنفش B، خطرناك ترين نوع اين پرتوها مي باشد كه تا حد زيادي در اعماق آب نفوذ مي كند و بنابراين مي تواند فينوپلانكتون ها و سخت پوستان شناور در سطح درياها را نابود كند. اين موجودات اجزاي اوليه زنجيره غذايي درياها را تشكيل مي دهند و به طور عمده در آب هاي قطب جنوب زندگي مي كنند. با نابودي اين موجودات كه غذاي اصلي ماهي هاي بزرگ تر هستند، نه تنها زنجيزه غذايي درياها گسسته مي شود بلكه انسان نيز به عنوان مصرف كننده نهايي، با كمبود غذاهاي دريايي مواجه مي شود. مطالعات نشان داده است 25 درصد كاهش و تخريب لايه ازن، باعث نابودي 10 درصد آبزيان طبقه فوقاني دريا و 25 درصد آبزيان سطحي خواهد شد. بالا رفتن ميزان جذب اشعه UV از طريق ازدياد سلول هاي رنگي در گياهان و جانوران هم نمي تواند از اين نابودي جلوگيري كند.

 نقش کلروفلئور کربن در تخریب لایه ازن   

لایه ازن ناحیه‌ای از فضاست که به عنوان محافظ طبیعی زمین در برابر اشعه‌های زیانبار خورشید قلمداد می‌شود. این لایه پرتو فرابنفش را پیش از آنکه به زمین برسد جذب می‌کند. بنابراین هر کاهش قابل ملاحظه‌ای در مقدار لایه ازن تهدیدی برای حیات خواهد بود. پس از کشف لایه ازن توسط دکتر فلرمن ، علت پدید آمدن این حفره روشن نبود، تا اینکه دانشمندان به واکنشهای شیمیایی آلاینده‌های جوی مانند کلر با ازن مشکوک شدند. افزایش کلر در جو بطور عمده مربوط به مصرف و رها شدن کلروفلوئوروکربنها در فضاست. این ترکیبات فقط کلر ، فلوئور و کربن دارند و معمولا آنها را CFC می‌نامند.

ترکیبات مختلف CFC

ترکیبات CFC ، غیر سمی ، غیر آتشگیر و غیر فعال هستند و تراکم پذیری خوب ، آنها را برای استفاده در سرماسازها مناسب می‌سازد. بر اساس این ویژگی کاربردهای مهمی در زندگی زورمره دارند. چند ترکیب CFC از نظر تجاری حائز اهمیت هستند و برای سهولت ، عدد رمز آنها (مثل CFC_11 یا CFC_12) استفاده می‌شود.

 

• :CFC_12
  این ماده  خالص است در 30- درجه سانتیگراد می‌جوشد و در دمای اتاق به صورت گاز است. تحت فشار به سهولت مایع می‌شود. از سال 1930 به عنوان سیال سرد کننده در یخچالها استفاده می‌شد و به این ترتیب جایگزین گازهای سمی آمونیاک و دی‌اکسید گوگرد گردید. با تبخیر CFC_12 مایع می‌توان از آن برای ایجاد حباب در اسفنجهای پلاستیکی صلب استفاده کرد. این حبابهای ریز باعث می‌شود که این محصولات عایق‌های گرمایی خوبی باشند. CFC_12 را بطور تجاری از واکنش تترا کلرید کربن با گاز فلوئورید هیدروژن تولید می‌کنند، که مقداری هم CFC_11 در این واکنش تولید می‌شود.
• :CFC_11
  این ترکیب مایعی است که در دمای اتاق می‌جوشد. از این ترکیب برای پف کردن محصولات اسفنجی نرم نظیر بالش و تشک و صندلی اتومبیل استفاده می‌شود. همچنین برای ساختن محصولات اسفنجی صلب پلی اورتان که در عایق‌بندی یخچال و فریزر و عایق‌بندی ساختمانی کاربرد دارد. قبلا از CFC_11 و CFC_12 به عنوان پیشران قوطیهای افشانه‌ای استفاده می‌شد که به علت نگرانی درباره لایه ازن ، این کاربرد در اواخر دهه 1970 در اکثر کشورهای صنعتی منسوخ شد.
• :CFC_113
  این ترکیب نسبت به ترکیبات قبلی اثر آلاینده کمتری دارد. این ماده برای تمیز کردن باقیمانده گریس و چسب و لحیم از روی مدارهای الکترونیکی بکار می‌رفت. تبخیر حلال و انتشار آن در فضا در گذشته مجاز بود، امروزه بوسیله روشهای بازیابی و بازگردانی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.

فرایند نفوذ ترکیبات CFC به جو زمین

سه ترکیب CFC که به آنها اشاره شد به عنوان CFC های سخت معروفند. زیرا هیچ فرایند طبیعی بر آنها اثر نمی‌کند (مانند حل شدن در باران). این ترکیبات بعد از چند سال به استراتوسفر صعود می‌کنند و پس از چند دهه که بدون تغییر در آنجا ماندند به قسمت فوقانی استراتوسفر صعود کرده و در آنجا بوسیله (طول موج 210 ـ 200 نانومتر) بصورت نور شیمیایی تجزیه می‌شوند. از این راه اتم‌های کلر آزاد می‌شوند. CFCها برای تجزیه نور شیمیایی عمدتا طول موج‌های 220nm یا کمتر را لازم دارند.

برای این کار باید به استراتوسفر میانی صعود کند. زیرا به ارتفاعات پایینتر چندان نفوذ نمی‌کنند. از آنجا که حرکت قائم در استراتوسفر کند است، طول عمر CFCها در جو زیاد است. بطور متوسط برای مولکولهای CFC-12 مدت 60 سال و برای مولکولهای CFC_12 مدت 105 سال است. CFC_11 نسبت به CFC_12 در ارتفاعات پائینتری بطور نور شیمیایی تجزیه می‌شود. از این رو بیشتر می‌تواند ازن را در ارتفاعات پایینتر استرتراسفر ، در جایی که ازن بیشترین غلظت را دارد تخریب کند. در حال حاضر CFC_11 و CFC_12 عامل اصلی ایجاد حفره در لایه ازن بشمار می‌روند.

دیگر ترکیبات کلردار آلاینده جوی

ترکیب کلردار دیگری که در تروپسفر حذف نمی‌شود، تتراکلرید کربن است که آن هم بطور نور شیمیایی در استراتوسفر تجزیه می‌شود. تتراکلرید کربن به عنوان حلال و همچنین حد واسط برای ساخت CFC_11 و CFC_12 بکار می‌رود. نوع متفاوتی از ترکیبات متیل کلروفرم است که به مقدار زیاد تولید و در تمیز کردن فلزات بکار می‌رود. مقدار زیادی از آن در فضا منتشر می‌شود. اگرچه مقداری از آن در تروپسفر حذف می‌شود، اما مقدار کافی از آن برای به استراتوسفر دوام می‌آورد و بطور موثر به تهی شدن لایه ازن کمک می‌کند.

مواد جایگزین CFCها

CFCهای سخت یعنی آنهایی که هیدروژن ندارند، راهی برای حذف آنها از تروپوسفر وجود ندارد. یعنی در آب حل نمی‌شوند، با باران شسته نمی‌شوند، و بوسیله نور مرئی تجزیه نمی‌شود. ترکیبات جایگزین CFCها ، دارای اتمهای هیدروژن متصل به کربن هستند و HCFC (هیدروفلوئوروکربنها) یا CFC نرم نام دارند. زیرا در تروپوسفر مسیرهایی برای فروپاشی آنها وجود دارد.

ایده‌آل‌ترین جایگزین برای CFCها ترکیباتی هستند که کاملا عاری از کلر باشند و خطری برای ازن ایجاد نکنند. امروزه بیشترین توجه معطوف HFC (هیدروفلوروکربنها) است، که جانشین بسیار مناسبی برای CFCها و HCFCها هستند

آنتي اكسيدان ها

 

آنتی اکسیدان ها موادی هستند که قادرند با اثرات مضر اما طبیعی فرآیند فیزیولوژیک اکسیداسیون در بافت ها مقابله کنند.
آنتی اکسیدان ها شامل مواد مغذی (ویتامین ها و املاح معدنی) و آنزیم ها ( پروتئین های موجود در بدن که در واکنش های شیمیایی نقش کمکی دارند) هستند. بنظر می رسد این مواد در جلوگیری از ایجاد بیماری هایی مانند سرطان ، بیماری قلبی ، سکته مغزی ، آلزایمر ، آرتریت روماتوئید و کاتاراکت نقش دارند.

استرس اکسیداتیو زمانی روی می دهد که تولید ملکول های مضر بنام رادیکال های آزاد بیش از ظرفیت حفاظت بخشی دفاع های آنتی اکسیدانی باشد. رادیکال های آزاد اتم های فعال یا قطعات ملکولی شیمیایی هستند که بر حسب الکترون هایی که دارند بار دار هستند. این رادیکال ها مانند آنیون سوپر اکسید ، رادیکال هیدروکسید ، و فلزاتی همچون آهن و مس هستند. رادیکال های آزاد حاوی اکسیژن که تحت عنوان گونه های واکنشگر اکسیژنی نامیده می شوند) ROS ( مهم ترین رادیکال های آزاد بیولوژیک هستند. ROS شامل رادیکال های سوپر اکسید و رادیکال هیدروکسیل ، باضافه مشتقات اکسیژن با الکترون های نابرابر مانند پراکسید هیدروژن ، اکسیژن تنها ، و اسید هیپوکلروس هستند. بدلیل آنکه رادیکال های آزاد یک یا تعداد بیشتری الکترون نابرابر دارند بشدت نا پایدار هستند. این رادیکال ها در بدن دنبال می گردند تا الکترون بگیرند یا از دست بدهند. و در نتیجه به  سلول ها و پروتئین ها صدمه میزنند .DNA
همین روند اکسیداتیو نیز باعث می شود روغن فاسد شود ، سیبی که پوست آن گرفته شده تغییر رنگ دهد و آهن زنگ بزند.
امکان ندارد ما بتوانیم از صدمه رادیکال های آزاد در امان بمانیم. این رادیکال ها از منابع داخل (اندوجنوس) و خارج بدن (اگزوجنوس) ایجاد می شوند.
اکسیدان ها ی حاصل از فرآیند های داخل بدن در نتیجه تنفس هوازی نرمال و متابولیسم ، و التهاب تشکیل می شوند. رادیکال های آزاد اگزوجنوس نیز از فاکتورهای محیطی مانند آلودگی ، نور خورشید ، ورزش شدید ، اشعه ایکس ، سیگار و الکل ناشی می شوند. سیستم های آنتی اکسیدانی ما کامل نیستند بنابراین با افزایش سن بخش های سلولی آسیب دیده بواسطه اکسیداسیون در بدن جمع می شوند.

فرآیند آنتی اکسیدانی

آنتی اکسیدان ها با خنثی سازی رادیکال های آزاد فرآیند اکسیداسیون را متوقف می کنند. برای انجام این کار خودآنتی اکسیدان ها اکسیده می شوند.
به همین دلیل دائما به وجود منابع آنتی اکسیدانی در بدن نیاز است. نحوه عملکرد آنها به دو روش طبقه بندی می شود :
- شکستن زنجیره: زمانی که یک رادیکال آزاد الکترونی را جذب کرده یااز دست می دهد ، رادیکال دوم تشکیل می شود. سپس این ملکول همین کار را با ملکول سوم انجام می دهد.
این روند ادامه می یابد تا زمانی که ترمیناسیون روی دهد که طی آن یا رادیکال بوسیله یک آنتی اکسیدان شکننده زنجیره مانند بتا کاروتن و ویتامین های C و E تثبیت می شود ، یا براحتی به یک محصول بی ضرر تبدیل می شود.
- راه بازدارنده: آنزیم های آنتی اکسیدان مانند سوپراکسید دسموتاز ، کاتالاز و گلوتاسیون پراکسیداز با کاهش میزان تشکیل زنجیره از اکسیداسیون جلوگیری می کند. چنین آنتی اکسیدان هایی با یافتن رادیکال های آغاز گر می توانند یک زنجیره اکسیداسیون را برای همیشه متوقف سازند. همچنین می توانند با تثبیت رادیکال های فلزی مانند مس و آهن از اکسیداسیون جلوگیری کنند.
تاثیر هر آنتی اکسیدانی در بدن بستگی به این دارد که درگیر چه رادیکال آزادی می شود ، چگونه و کجا تولید می شود ، و هدف آسیب کجاست. بنابراین در حالیکه یک آنتی اکسیدان در یک سیستم ویژه می تواند در برابر رادیکال های آزاد اثر حفاظت بخش داشته باشند ، ممکن است در سیستم های دیگر هیچ تاثیری نداشته باشند. یا در شرائط خاص یک آنتی اکسیدان حتی ممکن است بعنوان یک پرو- اکسیدان که انواع اکسیژن سمی را ایجاد می کند ، عمل نماید.

انواع آنتی اکسیدان ها

بنظر می رسد آنتی اکسیدان ها ی بدست آمده از منابع غذایی اهمیت به سزایی در کنترل صدمه وارده از سوی رادیکال های آزاد دارند.
هر ماده غذایی بر حسب ساختار و عملکرد آنتی اکسیدانی اش منحصر به فرد است.
 بتاکاروتن ، سلنیم ، املا ح معدنی همچون منگنز و روی و گروهي از ويتامين ها مانند ويتامين eویتامین ،  همگی جزء آنتی اکسیدان ها ی شناخته شده هستند. همچنین برخی آنزیم ها مانند سوپراکسید دسموتاز ، کاتالاز و گلوتاسیون پراکسیداز نیز بعنوان خط دفاعی اولیه بدن در برابر رادیکال های آزاد عمل می کنند.

میزان مناسب دریافت آنتی اکسیدان ها

گروهي از دانشمنذان مصرف مکمل های آنتی اکسیدانی را به افراد توصیه نمی کنند ، تا اطلاعات بیشتری در این زمینه بدست آید. در عوض پیشنهاد می کنند همه سعی کنند روزانه تنوعی از غذاها را از همه گروههای غذایی اصلی مصرف کنند. بعلاوه ویتامین C ، ویتامین E ، سلنیم و کاروتنوئید ها یی مانند بتا کاروتن را باید از مواد غذایی و نه از مکمل ها دریافت کرد. پس از بررسی اطلاعات موجود در زمینه اثرات سودمند یامضر آنتی اکسیدان ها محققان به این نتیجه رسیدند که مدرک کافی برای تایید مصرف زیاد این مواد مغذی برای مقابله با بیماری ها ی حاد ندارند. در واقع آنها هشدار داد ه اند که دز های بشدت بالای آنتی اکسیدان ها ممکن است به بدن صدمه برسانند و مشکلاتی از جمله اسهال ، خونریزی و احتمال واکنشهای سمی راایجاد کند.

آنتی اکسیدان ها در چه موادی یافت می شوند؟

بهترین منبع دریافت آنتی اکسیدان ها مواد غذایی هستند.
مطالعات نشان مید هند برای حفظ سلامت در وضع ایده آل باید حداقل روزانه پنج وعده میوه وسبزی بعنوان بخشی از یک رژیم غذایی متعادل مصرف کرد.
در صورتی که می خواهید مکمل های آنتی اکسیدانی را دریافت کنید حتما با پزشک مشورت کنید.
ویتامین E در روغن های گیاهی ،گردو ، بادام زمینی ، بادام ، زیتون ،آوکادو ،جوانه گندم ، جگر و سبزیجات دارای برگ سبز موجود است.
منابع مناسب ویتامین C ذشامل مرکبات مانند پرتقال وگریپ فروت ، بروکلی ، سبزیجات دارای برگ سبز،گوجه فرنگی ، فلفل ، سیب زمینی ، طالبی ، و توت فرنگی هستند.
از مواد غذایی حاوی بتا کاروتن می توان به طالبی ،انبه ، پاپایه ،کدو تنبل ، فلف ، اسفناج ،کلم ، و زردآلو اشاره کرد.
سلنیم را می توانید در غذاهای دریایی ، مرغ ، برنج قهوه ای ، و نان غلات سبوس دار بیابید.
فیتوکمیکال ها نیز در تنوعی از مواد غذایی موجودند.
برخی از آنها که اخیرا به لحاظ خاصیت آنتی اکسیدانی شان و توانایی کاهش احتمال بیماری مورد توجه قرار گرفته اند عبارتند از: کاروتنوئید ها در گوجه فرنگی ، هویج ، هندوانه ، کلم ، و اسفناج ، الیل سولفیدها در پیاز ، سیر وموسیر ، فلاونوئیدها در انگور ، زغال اخته ، توت فرنگی ، گیلاس ، گریپ فروت ، تمشک ، و توت سیاه ، و برخی ترکیبات دیگر که در منابع مختلف غذایی یافت می شوند.
البته علاوه بر خوردن مقادیر کافی میوه و سبزی ، ورزش مرتب و پرهیز از دخانیات نیز برای اتخاذ شیوه زندگی سالم ضرورت دارد.