← أحدث الأبحاث
📄 agriculture

Bacillus coagulans inoculation generates an alternative microbial succession trajectory associated with nitrogen preservation and aerobic stability in alfalfa silage

تُظهر هذه الدراسة أن تلقيح سيلاج البرسيم الحجازي ببكتيريا *Bacillus coagulans* يؤسس مسار تعاقب ميكروبي فريد ومرحلي يتفوق على التلقيح التقليدي ببكتيريا *Lactiplantibacillus plantarum* من خلال تعزيز حفظ النيتروجين بشكل كبير وإطالة الاستقرار الهوائي عبر تحولات وظيفية متميزة في إنتاج الأسيتات والاحتفاظ بالمغذيات.

المؤلفون الأصليون: Junming Lu, Jinlong Xu, Wenjing Wei, Qingshan Fan, Ting Jiao, Shengguo Zhao, Jie Bai

نُشر 2026-08-26
📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة
CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Junming Lu, Jinlong Xu, Wenjing Wei, Qingshan Fan, Ting Jiao, Shengguo Zhao, Jie Bai

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

تخيل حقلًا من البرسيم الحجازي، وهو محصول أخضر نضير يثمنه المزارعون لمحتواه العالي من البروتين، والذي يغذي أبقار الحليب والماشية الأخرى. وللحفاظ على طزاجة هذا العلف القيم خلال فصل الشتاء، غالبًا ما يقوم المزارعون بتقطيعه وتعبئته بإحكام في أكياس أو أبراج محكمة الإغلاق، وهي عملية تسمى "التخمير اللاهوائي" (ensiling). داخل هذه البيئة المختومة، تخضع المواد النباتية لعملية تخمير طبيعية، حيث تقوم كائنات مجهرية بتفكيك السكريات وإنتاج أحماض تعمل على حفظ الغذاء. ومع ذلك، فإن البرسيم الحجازي صعب الحفظ بشكل ملحوظ؛ فبسبب غناه بالبروتين وانخفاض السكريات اللازمة للتخمر، غالبًا ما يفشل في التخمض بسرعة كافية. وهذا يسمح للبكتيريا غير المرغوب فيها بتفكيك البروتين الثمين إلى منتجات ضارة، مما يقلل من القيمة الغذائية للعلف. علاوة على ذلك، بمجرد فتح كيس التخزين ودخول الهواء، يمكن للعلف أن يفسد بسرعة، حيث يسخن ويتعفن بسبب نشاط الخمائر والأعفان. لقد كان التحدي الذي واجه العلماء لفترة طويلة هو إيجاد طريقة لتوجيه هذا العالم المجهري بحيث يظل البروتين سليمًا ويظل العلف مستقرًا حتى بعد كسر الختم.

سعى باحثون في جامعة غانسو الزراعية في الصين لحل هذا اللغز من خلال اختبار كيف تغير المساعدات المجهرية المختلفة، المعروفة باسم "الملقحات" (inoculants)، مسار التخمر في البرسيم الحجازي. وقارنوا بين علاج قياسي يستخدم بكتيريا حمض اللاكتيك الشائعة وبين نهج جديد يستخدم نوعًا مختلفًا من البكتيريا يسمى "باسيلوس كوجولانس" (Bacillus coagulans)، بالإضافة إلى مزيج من كليهما. كان الهدف هو معرفة أي طريقة تحفظ البروتين بشكل أفضل وتحافظ على استقرار العلف عند تعرضه للهواء. وكشفت الدراسة أن نوعي البكتيريا يخلقان مسارات مختلفة تمامًا للمجتمع الميكروبي ليسلكها. فبكتيريا حمض اللاكتيك التقليدية تعمل بسرعة، حيث تخفض حموضة العلف بسرعة وتسيطر على البيئة فورًا تقريبًا. وفي المقابل، يخلق علاج "باسيلوس كوجولانس" عملية تدريجية ومرحلية حيث تتناوب أنواع مختلفة من البكتيريا، مما يؤدي إلى تركيز أعلى من حمض الخليك، وهو نوع مختلف من الأحماض الحافظة.

أظهرت النتائج أنه بينما نجحت بكتيريا حمض اللاكتيك سريعة المفعول في خفض الرقم الهيدروجيني (pH) في وقت مبكر، إلا أنها لم تحمِ البروتين بقدر ما فعل علاج "باسيلوس كوجولانس". فبعد ستين يومًا من التخزين، احتفظ السيلاج المعالج بـ "باسيلوس كوجولانس" بأعلى كمية من البروتين الخام وأقل مستويات من نفايات النيتروجين. والأهم من ذلك، عندما فتح الباحثون الأكياس وعرضوا العلف للهواء لاختبار استقراره، أصبح الفرق أكثر وضوحًا. فالمجموعة الضابطة، التي لم تتلقَ أي علاج، بدأت في السخونة والفساد بعد أربعين ساعة فقط. أما السيلاج المعالج ببكتيريا حمض اللاكتيك سريعة المفعول فقد استمر لفترة أطول، حيث صمد لمدة مائة وخمس ساعات تقريبًا قبل ظهور علامات الفساد. ومع ذلك، فإن السيلاج المعالج بـ "باسيلوس كوجولانس"، والمزيج الذي يحتوي عليه، ظل مستقرًا لمدة مائة وثلاث وثلاثين ساعة. ويشير هذا إلى أن وجود حمض الخليك، وهو أكثر فعالية في محاربة الخمائر والأعفان التي تسبب الفساد عند التعرض للهواء، كان العامل الرئيسي في الحفاظ على طزاجة العلف.

ولفهم سبب حدوث ذلك، نظر العلماء في أعماق المجتمعات الميكروبية باستخدام التسلسل الجيني المتقدم. ووجدوا أن بكتيريا حمض اللاكتيك سريعة المفعول خلقت مجتمعًا بسيطًا للغاية يهيمن عليه نوع واحد من الميكروبات. وبينما كان هذا جيدًا لصنع الحمض بسرعة، إلا أنه ترك النظام عرضة للخطر بمجرد عودة الهواء. أما علاج "باسيلوس كوجولانس"، فقد دعم مجتمعًا أكثر تنوعًا وتحولاً. سمح هذا التنوع للسيلاج بالحفاظ على توازن أفضل للأحماض والحفاظ على وظائف جينية محددة تتعلق باستقلاب النيتروجين والكبريت. وعند إدخال الهواء، تمكن المجتمع في سيلاج "باسيلوس كوجولانس" من التكيف محليًا دون الانهيار، بينما عانى السيلاج غير المعالج من انهيار واسع في بنيته الميكروبية. وتخلص الدراسة إلى أن الحفاظ على العلف عالي البروتين لا يقتصر فقط على جعل العلف حمضيًا بأسرع وقت ممكن، بل يعتمد النجاح بدلاً من ذلك على توجيه المجتمع الميكروبي عبر تسلسل محدد من التغيات التي تبني بيئة مرنة، بيئة يمكنها حماية البروتين أثناء التخزين وتحمل صدمة التعرض للهواء عندما يصبح العلف جاهزًا للأكل.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →

أبحاث مشابهة

عرض الكل في هذا التصنيف 📄 agriculture →