Valorisation of invasive North Sea macroalgae as functional feed additives to improve disease resilience in Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei)
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि उत्तरी सागर की आक्रामक मैक्रोएल्गी, विशेष रूप से नीदरलैंड के *Ulva australis* के अर्क को पैसिफिक व्हाइट श्रिम्प के आहार में शामिल करने से, समग्र विकास प्रदर्शन में सुधार न करने के बावजूद, आंत के माइक्रोबायोम संरचना को नियंत्रित करके *Vibrio parahaemolyticus* संक्रमण के विरुद्ध जीवित रहने की दर को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
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महासागर एक विशाल, गतिशील प्रणाली है जहाँ जीवन एक नाजुक संतुलन में पनपता है, लेकिन मानवीय गतिविधियों ने नए खिलाड़ियों को पेश किया है जो इस संतुलन को बाधित करते हैं। यूरोप के तटों के साथ, दूरस्थ जल से आए कुछ प्रकार के समुद्री शैवाल (seaweed) यहाँ पहुँच गए हैं और बहुल हो गए हैं, जिससे वे स्थानीय पौधों को विस्थापित कर रहे हैं और स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र को बदल रहे हैं। इन्हें आक्रामक प्रजातियाँ (invasive species) कहा जाता है, और हालांकि वे एक पारिस्थितिक चुनौती पेश करती हैं, वे एक विशाल, अप्रयुक्त संसाधन का भी प्रतिनिधित्व करती हैं। इसी समय, खाद्य पदार्थों की वैश्विक मांग जलीय जीवों, जैसे कि झींगे (shrimp) के पालन, यानी एक्वाकल्चर के तीव्र विस्तार को प्रेरित कर रही है। यह उद्योग एक निरंतर खतरे का सामना कर रहा है: रोग। जीवाणु संक्रमण पूरी फसल को नष्ट कर सकते हैं, जिससे किसान भारी मात्रा में एंटीबायोटिक्स पर निर्भर हो जाते हैं, एक ऐसा अभ्यास जिसे पर्यावरणीय और स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं के कारण तेजी से हतोत्साहित किया जा रहा है। इसलिए वैज्ञानिक प्राकृतिक विकल्पों की तलाश कर रहे हैं जो पर्यावरण को नुकसान पहुँचाए बिना झींगों के स्वास्थ्य और रोग प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ा सकें। इस शोध के केंद्र में प्रश्न यह है कि क्या इन कष्टप्रद, आक्रामक समुद्री शैवालों को farmed झींगों की सुरक्षा के लिए एक शक्तिशाली उपकरण में बदला जा सकता है।
जेंट यूनिवर्सिटी और रॉयल नीदरलैंड इंस्टीट्यूट फॉर सी रिसर्च के शोधकर्ताओं ने उत्तरी सागर में पाए जाने वाले दो विशिष्ट प्रकार के आक्रामक समुद्री शैवालों का उपयोग करके इस विचार का परीक्षण करने का निर्णय लिया: एक हरा समुद्री शैवाल जिसे Ulva australis कहा जाता है और एक भूरा समुद्री शैवाल जिसे Sargassum muticum के रूप में जाना जाता है। उन्होंने नीदरलैंड, फ्रांस और बेल्जियम के तटों से इन पौधों को एकत्र किया, उन्हें सुखाया और उन्हें एक महीन पाउडर में पीस दिया। इस पाउडर से, उन्होंने एक तरल निकाला जो पौधों के रसायनों से समृद्ध था, विशेष रूप से फेनोलिक्स (phenolics) नामक यौगिकों पर ध्यान केंद्रित किया, जो प्राकृतिक पदार्थ हैं जो कई पौधों में पाए जाते हैं और एंटीऑक्सीडेंट तथा रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं। टीम ने सबसे पहले प्रयोगशाला सेटिंग में इन अर्क (extracts) का परीक्षण Vibrio parahaemolyticus के विरुद्ध किया, जो एक खतरनाक जीवाणु है जो झींगों में एक गंभीर और अक्सर घातक बीमारी का कारण बनता है जिसे 'एक्यूट हेपेटोपैन्क्रियाटिक नेक्रोसिस डिजीज' कहा जाता है। परिणाम उत्साहजनक थे; समुद्री शैवाल के अर्क बैक्टीरिया की वृद्धि को धीमा करने या रोकने में सक्षम थे। डच Ulva australis का अर्क विशेष रूप से प्रभावी था, जिसे अन्य की तुलना में बैक्टीरिया को रोकने के लिए कम सांद्रता की आवश्यकता थी।
प्रयोगशाला के इन परिणामों से उत्साहित होकर, वैज्ञानिकों ने एक जीवित प्रयोग की ओर कदम बढ़ाया। उन्होंने टैंकों में युवा पैसिफिक व्हाइट झींगों को पाला, जो दुनिया भर में सबसे आम प्रजाति है, और उन्हें समुद्री शैवाल के अर्क की थोड़ी मात्रा मिश्रित आहार दिया। कुछ झींगों को एक प्रतिशत अर्क वाला आहार दिया गया, जबकि अन्य को तीन प्रतिशत दिया गया। एक नियंत्रण समूह (control group) को बिना समुद्री शैवाल वाला मानक व्यावसायिक आहार दिया गया। शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या समुद्री शैवाल उन्हें तेजी से बढ़ने या बेहतर जीवित रहने में मदद करेगा। एक महीने तक खिलाने के बाद, उन्होंने झींगों को हानिकारक Vibrio बैक्टीरिया के संपर्क में लाकर परीक्षण किया। परिणाम स्पष्ट और महत्वपूर्ण थे। समुद्री शैवाल युक्त भोजन खाने वाले झींगों ने मानक आहार पर रहने वाले झींगों की तुलना में बैक्टीरिया के हमले में कहीं अधिक उच्च दर से जीवित रहने की क्षमता दिखाई। डच Ulva australis के तीन प्रतिशत अर्क वाले समूह ने सबसे मजबूत सुरक्षा दिखाई, जिसमें जीवित रहने की दर नियंत्रण समूह के साठ प्रतिशत से बढ़कर लगभग पचहत्तर प्रतिशत हो गई। यह सुधार केवल एक छोटा उतार-चढ़ाव नहीं था, बल्कि एक सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर था जो एक वास्तविक जैविक लाभ की ओर संकेत करता है।
हालाँकि, यह कहानी केवल समुद्री शैवाल द्वारा सब कुछ बेहतर बनाने की सरल कहानी नहीं थी। जबकि उपचारित झींगे बीमारी से बचने में बेहतर थे, वे मानक आहार वाले झींगों की तरह तेजी से विकसित नहीं हुए। वास्तव में, नियंत्रण समूह, जिसने कोई समुद्री शैवाल नहीं खाया था, ने अधिक वजन प्राप्त किया और अपने भोजन को शरीर के द्रव्यमान में अधिक कुशलता से परिवर्तित किया। यह सुझाव देता है कि समुद्री शैवाल के अर्क पारंपरिक अर्थों में विकास प्रवर्धक (growth promoters) नहीं हैं। इसके बजाय, वे एक ढाल के रूप में कार्य करते प्रतीत होते हैं, जो झींगों की प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करते हैं या संक्रमण का बेहतर ढंग से सामना करने के लिए उनकी आंतरिक जीव विज्ञान को बदलते हैं। शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए भी झींगों के भीतर देखा कि समुद्री शैवाल उनके गट माइक्रोबायोम (gut microbiome), यानी उनके पाचन तंत्र में रहने वाले बैक्टीरिया के समुदाय को कैसे प्रभावित करता है। उन्होंने पाया कि समुद्री शैवाल के आहार ने बैक्टीरिया के प्रकारों को बदल दिया, जिससे सूक्ष्मजीव समुदाय का संतुलन बदल गया, लेकिन बैक्टीरिया की कुल विविधता सभी समूहों में समान रही। यह इंगित करता है कि समुद्री शैवाल केवल लाभकारी बैक्टीरिया को जोड़ने के बजाय, झींगों के आंतरिक वातावरण को स्वास्थ्य के अनुकूल बनाने के लिए सूक्ष्म रूप से नया आकार दे रहा है।
अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि ये आक्रामक उत्तरी सागर के मैक्रोएल्गी (macroalgae) झींगा आहार के लिए कार्यात्मक अवयवों के रूप में वास्तविक क्षमता रखते हैं। वे कोई जादुई समाधान नहीं हैं जो हर समस्या को हल कर दें, न ही वे अच्छे खेती के तरीकों की आवश्यकता को प्रतिस्थापित करते हैं। इसके बजाय, वे एक विशिष्ट, मूल्यवान लाभ प्रदान करते हैं: उन बीमारी के प्रकोप से बचने की क्षमता जो अन्यथा विनाशकारी हो सकती है। एक समस्याग्रस्त आक्रामक प्रजाति को फीड एडिटिव (feed additive) में बदलकर, उद्योग एक पारिस्थितिक मुद्दे को संबोधित करने और पशु स्वास्थ्य में सुधार करने के साथ-साथ एंटीबायोटिक्स की आवश्यकता को भी कम कर सकता है। शोधकर्ता नोट करते हैं कि हालांकि वर्तमान परिणाम उत्साहजनक हैं, लेकिन यह समझने के लिए कि कौन से रासायनिक यौगिक मुख्य भूमिका निभा रहे हैं, और आहार में जोड़ने की सटीक मात्रा निर्धारित करने के लिए और अधिक काम करने की आवश्यकता है। फिलहाल, ये निष्कर्ष एक ऐसे भविष्य की आशाजनक झलक देते हैं जहाँ समुद्र के अवांछित मेहमान टिकाऊ खाद्य उत्पादन के लिए आवश्यक सहयोगी बन सकते हैं।
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