Valorisation of invasive North Sea macroalgae as functional feed additives to improve disease resilience in Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei)
تُظهر هذه الدراسة أن دمج مستخلصات من الطحالب الكبيرة الغازية في بحر الشمال، ولا سيما نوع *Ulva australis* من هولندا، في أعلاف الروبيان الأبيض الهادئ يعزز بشكل كبير معدلات البقاء على قيد الحياة ضد عدوى *Vibrio parahaemolyticus* من خلال تعديل تكوين ميكروبيوم الأمعاء، على الرغم من عدم تحسين أداء النمو الإجمالي.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يعد المحيط نظاماً شاسعاً وديناميكياً حيث تزدهر الحياة في توازن دقيق، لكن النشاط البشري أدخل لاعبين جدد أخلوا بهذا التوازن. فعلى طول سواحل أوروبا، وصلت أنواع معينة من الأعشاب البحرية، القادمة من مياه بعيدة، وتكاثرت، مما أدى إلى طرد النباتات الأصلية وتغيير النظام البيئي المحلي. تُعرف هذه الأنواع بالأنواع الغازية، وبينما تشكل تحدياً بيئياً، فإنها تمثل أيضاً مورداً هائلاً غير مستغل. وفي الوقت نفسه، يدفع الطلب العالمي على الغذاء إلى توسع سريع في تربية الأحياء المائية، وهي زراعة الحيوانات المائية مثل الروبيان. وتواجه هذه الصناعة تهديداً مستمراً: وهو المرض. إذ يمكن للعدوى البكتيرية أن تقضي على محاصيل بأكملها، مما يدفع المزارعين إلى الاعتماد بشكل كبير على المضادات الحيوية، وهي ممارسة يُنصح بالابتعاد عنها بشكل متزايد بسبب المخاوف البيئية والصحية. لذلك، يبحث العلماء عن بدائل طبيعية يمكنها تعزيز صحة ومقاومة الأمراض لدى الروبيان المستزرع دون الإضرار بالبيئة. والسؤال الذي يقع في قلب هذا البحث هو ما إذا كان يمكن تحويل هذه الأعشاب البحرية الغازية المزعجة من عبء بيئي إلى أداة قوية لحماية الروبيان المستزرع.
وضع باحثون من جامعة خنت والمعهد الملكي الهولندي لأبحاث البحار نصب أعينهم اختبار هذه الفكرة باستخدام نوعين محددين من الأعشاب البحرية الغازية الموجودة في بحر الشمال: عشب بحري أخضر يسمى (Ulva australis)، وعشب بحري بني يُعرف باسم (Sargassum muticum). قاموا بجمع هذه النباتات من سواحل هولندا وفرنسا وبلجيكا، وتجفيفها وطحنها إلى مسحوق ناعم. ومن هذا المسحوق، استخلصوا سائلاً غنياً بالمواد الكيميائية النباتية، وبالتحديد المركبات المعروفة باسم "الفينولات"، وهي مواد طبيعية توجد في العديد من النباتات ويمكن أن تعمل كمضادات للأكسدة ومواد مضادة للميكروبات. اختبر الفريق هذه المستخلصات أولاً في بيئة مختبرية ضد بكتيريا (Vibrio parahaemolyticus)، وهي بكتيريا خطيرة تسبب مرضاً حاداً وغالباً ما يكون مميتاً للروبيان يُعرف بمرض النخر الكبدي البنكرياسي الحاد. كانت النتائج واعدة؛ فقد تمكنت مستخلصات الأعشاب البحرية من إبطاء أو وقف نمو البكتيريا. وكان المستخلص من عشب (Ulva australis) الهولندي فعالاً بشكل خاص، حيث تطلب تركيزاً أقل لتثبيط البكتيريا مقارنة بالأنواع الأخرى.
ومع تشجيعهم من هذه النتائج المختبرية، انتقل العلماء إلى تجربة حية. قاموا بتربية صغار الروبيان الأبيض الهادئ، وهو النوع الأكثر شيوعاً في الزراعة عالمياً، في خزانات وأطعموا الروبيان نظاماً غذائياً ممزوجاً بكميات صغيرة من مستخلصات الأعشاب البحرية. تلقى بعض الروبيان غذاءً يحتوي على واحد بالمائة من المستخلص، بينما تلقى آخرون ثلاثة بالمائة. أما المجموعة الضابطة، فقد تغذت على نظام غذائي تجاري قياسي بدون أعشاب بحرية. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان العشب البحري سيساعد الروبيان على النمو بشكل أسرع أو البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل. وبعد شهر من التغذية، قاموا بتحدي الروبيان عبر تعريضه لبكتيريا (Vibrio) الضارة. كانت النتيجة واضحة وجوهرية؛ فقد نجت الروبيان التي تناولت الغذاء المدعم بالأعشاب البحرية بمعدلات أعلى بكثير من الروبيان التي تناولت النظام الغذائي القياسي. وأظهرت المجموعة التي تغذت على ثلاثة بالمائ % من مستخلص (Ulva australis) الهولندي أقوى حماية، حيث ارتفعت معدلات البقاء من ستين بالمائة في المجموعة الضابطة إلى ما يقرب من خمسة وسبعين بالمائ % في المجموعة المعالجة. لم يكن هذا التحسن مجرد تقلب طفيف، بل كان فرقاً ذا دلالة إحصائية يشير إلى فائدة بيولوجية حقيقية.
ومع ذلك، لم تكن القصة مجرد حكاية بسيطة عن جعل الأعشاب البحرية كل شيء أفضل. فبينما كان الروبيان المعالج أفضل في البقاء على قيد الحياة لمواجهة المرض، إلا أنه لم ينمُ بنفس سرعة الروبيان الذي يتناول النظام الغذائي القياسي. في الواقع، اكتسبت المجموعة الضابطة، التي لم تأكل الأعشاب البحرية، وزناً أكبر وحولت طعامها إلى كتلة جسم بكفاءة أكبر. وهذا يشير إلى أن مستخلصات الأعشاب البحرية ليست محفزات للنمو بالمعنى التقليدي. بدلاً من ذلك، يبدو أنها تعمل كدرع، حيث تهيئ الجهاز المناعي للروبيان أو تغير بيولوجيته الداخلية لتتحمل العدوى بشكل أفضل. كما نظر الباحثون داخل الروبيان لمعرفة كيف أثرت الأعشاب البحرية على "الميكروبيوم" المعوي، وهو مجتمع البكتيريا التي تعيش في جهازه الهضمي. ووجدوا أن أنظمة التغذية بالأعشاب البحرية قد غيرت بالفعل أنواع البكتيريا الموجودة، مما أدى إلى تغيير توازن المجتمع الميكروبي، لكن التنوع الإجمالي للبكتيريا ظل مشابهاً في جميع المجموعات. وهذا يشير إلى أن الأعشاب البحرية تعيد تشكيل البيئة الداخلية للروبيان ببراعة لتعزيز الصحة، بدلاً من مجرد إضافة المزيد من البكتيريا النافعة.
تخلص الدراسة إلى أن هذه الطحالب الكبيرة الغازية في بحر الشمال تمتلك إمكانات حقيقية كمكونات وظيفية في أعلاف الروبيان. إنها ليست حلاً سحرياً يحل كل المشكلات، ولا تحل محل الحاجة إلى ممارسات زراعية جيدة. بدلاً من ذلك، فهي تقدم ميزة محددة وقيمة: القدرة على مساعدة الروبيان على البقاء على قيد الحياة أثناء تفشي الأمراض التي قد تكون مدمرة لولا ذلك. ومن خلال تحويل نوع غازي مزعج إلى مادة مضافة للعلف، يمكن للصناعة معالجة قضية بيئية وتحسين صحة الحيوان في آن واحد، مما يقلل الحاجة إلى المضادات الحيوية. ويشير الباحثون إلى أنه على الرغم من أن النتائج الحالية مشجعة، إلا أن هناك حاجة لمزيد من العمل لفهم أي المركبات الكيميائية بالضبط تقوم بالدور الأكبر، ولتحديد الكمية المثالية لإضافتها إلى العلف. وفي الوقت الحالي، تقدم النتائج لمحة مليئة بالأمل لمستقبل قد تصبح فيه ضيوف المحيط غير المرغوب فيها حلفاء أساسيين في إنتاج الغذاء المستدام.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.