Plankton

Plankton: mikroskopický základ oceánského života a jeho využití v kosmetice i environmentálních studiích

Plankton je souhrnné označení pro mikroskopické organismy, které volně unáší vodními proudy oceánů, jezer a dalších vodních ploch. Z chemického a biologického pohledu se nejedná o jednu specifickou látku, ale o skupinu různorodých organických organismů zahrnujících jak mikroskopické řasy (fytoplankton), tak drobné živočichy (zooplankton). I přesto má plankton významné chemické i ekologické charakteristiky, které jsou využívány v různých oblastech, od kosmetiky přes výživu až po ekologický monitoring. Ve světě se označuje jako "plankton", přičemž v rámci biochemie se často zmiňují konkrétní složky jako planktonní extrakt (plankton extract) nebo mikrořasové komplexy.

Chemické vlastnosti

Plankton jako biologická entita nemá jednotný chemický vzorec, ale jeho složení zahrnuje bohatou paletu organických látek – polysacharidů, lipidů, aminokyselin, enzymů a biologicky aktivních látek. Z hlediska chemických vlastností jsou důležitými složkami například:

Pigmenty: chlorofyly (hlavně chlorofyl a) u fytoplanktonu, které absorbují sluneční světlo.
Mastné kyseliny: zejména omega-3 (DHA, EPA), důležité pro zdraví člověka.
Karotenoidy: antioxidantní látky jako astaxantin nebo beta-karoten.
Bílkoviny a peptidy: často s antioxidačními nebo regeneračními účinky.

Fytoplankton je většinou zelený až modrozelený (díky chlorofylu a fykobilinům), zatímco zooplankton může být průhledný nebo narůžovělý kvůli přítomnosti karotenoidů.

Mezi významné zástupce fytoplanktonu patří křemelky (diatomy), sinice a zelené řasy, které během fotosyntézy produkují kyslík a přeměňují oxid uhličitý – přičemž se odhaduje, že zajišťují více než polovinu celkové produkce kyslíku na Zemi.

Využití a aplikace

Plankton a jeho jednotlivé složky nacházejí uplatnění v celé řadě průmyslových odvětví:

Kosmetika: Extrakty z mořského planktonu (plankton extract) se využívají v přírodní i konvenční kosmetice pro jejich bohatství na antioxidanty, aminokyseliny a hydratační faktory. Mají regenerační účinky na pokožku, zlepšují její pružnost a chrání ji před znečištěním a UV zářením. Například na webu Ferwer.cz se vysvětlují benefity mořských složek v péči o pleť.
Výživa: Některé druhy planktonu, obzvláště bohaté na omega-3 mastné kyseliny (např. Nannochloropsis), se využívají jako doplněk stravy, často v práškové nebo kapslové formě.
Akvakultura: Plankton je důležitou složkou ve výživě ryb a korýšů chovaných v akvakulturách. Mikroskopické řasy slouží jako první krmivo pro larvy ryb, mlže a další mořské živočichy.
Environmentální věda: Vzhledem k citlivosti planktonu na změny prostředí slouží jako indikátor změny klimatu, znečištění vod nebo acidifikace oceánů. Studium jeho koncentrací a druhového složení pomáhá sledovat stav ekosystému.
Biotechnologie: Některé druhy planktonu produkují unikátní látky využitelné v medicíně, např. protiinfekční molekuly nebo UV-filtrující sloučeniny pro opalovací krémy.

Přirozený výskyt a výroba

Plankton se přirozeně vyskytuje ve všech vodních ekosystémech – v mořích, oceánech, jezerech i řekách. Největší hustota fytoplanktonu je v mírných a polárních šířkách, kde dochází k sezónním řasovým explozím (tzv. "algal blooms"). Zooplankton se pohybuje mezi povrchovými a hlubšími vrstvami vod, často podle denního světelného rytmu.

Průmyslová produkce planktonu (např. mikrořas) probíhá v kontrolovaných podmínkách, nejčastěji ve fotobioreaktorech – uzavřených systémech s přísunem světla, CO₂ a živin. Takto se pěstují například druhy jako Spirulina, Chlorella či Tetraselmis.

Bezpečnost a ekologie

Plankton je obecně bezpečný pro lidské použití – především u druhů využívaných v kosmetice a výživě, které jsou řádně testovány a častokrát i certifikovány. Například mikroskopické řasy jako Nannochloropsis nebo Isochrysis jsou běžně součástí lidské spotřeby a akvakulturního krmení.

V oblasti životního prostředí je však důležitá rovnováha. Nadměrné množení některých druhů planktonu (například některých sinic) může vést ke škodlivým květům vod (harmful algal blooms – HABs), které produkují toxiny nebezpečné pro zvířata i lidi. Tyto toxiny se mohou akumulovat ve vodním řetězci, s vážnými dopady na mořské živočichy a zdraví lidí.

Na druhou stranu je plankton klíčový pro globální uhlíkový cyklus, protože fytoplankton absorbuje CO₂ během fotosyntézy a část jeho biomasy následně klesá na dno oceánu, čímž efektivně přispívá k sekvestraci uhlíku.

Zajímavosti a souvislosti

Slovo "plankton" pochází z řeckého "planktos", což znamená "bloudit" nebo "plout".
Fytoplankton vytváří až 70 % kyslíku, který lidé dýchají – více než všechny deštné pralesy dohromady NASA Earth Observatory.
Některé druhy planktonu, jako jsou dinoflageláty, mají schopnost bioluminiscence – vydávají světlo při mechanickém podráždění, čehož si všimli námořníci již ve starověku.
Výzkumy o změnách populací planktonu přispívají k pochopení důsledků klimatické změny na oceánské ekosystémy, protože s narůstající teplotou a okyselováním moří dochází ke změnám v jeho složení a množství Nature Climate Change.

Shrnutí / závěr

Plankton je základní složkou vodních ekosystémů s významnými ekologickými, nutričními i biotechnologickými funkcemi. Ačkoli se jedná o komplexní směs mikroorganismů spíše než o specifickou chemickou sloučeninu, jeho chemické složky jako pigmenty, mastné kyseliny nebo peptidy nacházejí široké uplatnění v kosmetice, výživě i environmentálních studiích. Plankton je nejen klíčovou součástí potravního řetězce, ale i účinným nástrojem v boji proti klimatické změně.