بخشی از مقاله
سینبیوتیکها تحولی در توسعه آبزیپروری پایدار و تولید محصول سالم
چکیده
آبزیپروری همواره با مشکلات بیماری و تولیدات نامطلوب مسیر پرفراز و نشیبی داشته که برای رفع آنها تحقیقات فراوانی صورت گرفته است. از جمله استفاده از آنتیبیوتیکها، که با شناسایی معایب استفاده مکرر از آنتیبیوتیکهای موجود، در نتیجه نسل جدیدی از مکملهای غذایی جایگزین آنها گردیدند. استفاده از فنآوریهای نوین در افزایش بهرهوری و کاهش هزینه تولید از جمله موارد مهم در آبزیپروری پایدار است. سینبیوتیکها ترکیبی از باکتریهای پروبیوتیک و مواد غذایی پریبیوتیکی در کنار یکدیگر هستند، که از اثرات مطلوب هردوی این اجزا بهرهمند می باشند. این مکملها با ایجاد تعادل در فلور باکتریایی روده، بهبود هضم و جذب مواد غذایی، افزایش تولید و سطح ایمنی مصرفکنندگان را به دنبال داشته و از معایب آنتیبیوتیکهای گذشته در آنها گزارشی مشاهده نشده است. با افزایش تقاضا برای مصرف غذای سالم، محرکهای رشد طبیعی به عنوان جایگزینی برای محرکهای رشد آنتیبیوتیکی در جیره غذایی آبزیان مورد توصیه قرار گرفتند. از مزیتهای استفاده از محرکهای رشد طبیعی شامل افزایش رشد، تحریک سیستم ایمنی، بهبود فرآیند هضم و کارایی غذا، کاهش میزان مرگ ومیر، رشد سریع میکرو فلورهای مفید روده، تأثیر بر میزان اشتها و افزایش میزان تغذیه است. از مهمترین ویژگیهای سینبیوتیکها این است که ضمن کاهش بیماری و بهبود ضریب تبدیل غذایی، هیچ باقیمانده بافتی نداشته و برخلاف آنتیبیوتیکها مقاومت باکتریایی ایجاد نمی نمایند. یافتههای تحقیقات نشان میدهد که استفاده از مکملهای سینبیوتیکی تا چه حد در افزایش سازگاری اکولوژیکی، بقاء، عملکرد رشد و تقویت سیستم ایمنی ماهیان مفید بوده و میتواند به عنوان یک راهبرد اساسی و کاربردی در ارتقاء و توسعه آبزیپروری پایدار کشور و تولید محصولات سالمتر پیشنهاد گردد.
کلیدواژه : آبزیپروری پایدار، سینبیوتیک، محصول سالم، مکمل غذایی
مقدمه
آبزیپروری در جهان با رشد فزایندهای در چند سال اخیر، نقش اقتصادی بالایی در رونق صنعت تولید غذا داشته است .(23) در طی سه دهه اخیر ( (1980-2010 تولیدات آبزیان جهت مصارف انسانی در سطح جهان از طریق آبزیپروری به طور چشمگیری سالانه 8/8 درصد افزایش یافت، که میزان این تولیدات از سال 1980 تا 2010تقریباً 12 برابر گردیده است .(11) استفاده از فناوریهای نوین در افزایش بهرهوری و کاهش هزینه تولید از جمله موارد قابل اهمیت در آبزیپروری پایدار است. تغذیه مناسب به عنوان شاخص حیاتی در ارتقاء رشد طبیعی و سلامت موجود مؤثر است. اگرچه مفهوم جیرههای غذایی هدفمند در صنعت آبزیپروری نوین است، اما مدل جدیدی برای توسعه جیرههای غذایی پدیدار میکنند که رضایتمندی بیشتری را بر اساس مواد غذایی مورد نیاز در موجودات پرورشی ایجاد میکنند .(8) افزایش رشد جمعیت و بالا رفتن تقاضای مصرفکنندگان محصولات شیلاتی، باعث افزایش تقاضای روزافزون و مداوم برای عرضه ماهی و آبزیپروری گردیده است .(20) ماهیانمعمولاً در فضاهای بسته مانند استخرها، مخازن و قفسها مورد پرورش قرار گرفته و همواره تلاش میشود تا مقدار تولید در واحد حجم یا واحد سطح افزایش یابد. از طرفی افزایش تراکم با ایجاد شرایط استرسزا به خصوص کاهش اکسیژن و افزایش مواد دفعی، از نظر فیزیولوژی ماهیان را ضعیف نموده و احتمال مواجه شدن آنها را با عوامل بیماریزا را افزایش داده که در نهایت منجر به ایجاد شرایط مخاطرهآمیز برای سلامت ماهیان خواهد شد .(22) بخش آبزیپروری در کنار رشد قابلتوجه همواره با مشکلاتی نظیر تغییرات کیفیت آب و شیوع بیماریها روبرو بوده است. از مخاطراتی که پرورش دهندگان ماهی با آن مواجه هستند، کاهش میزان درصد بازماندگیخصوصاً در مراحل اولیه زندگی موجود میباشد. لذا تقویت و ارتقای سیستم ایمنی و دفاعی بدن ماهیان به ویژه در گونه-های با ارزش اقتصادی از اصلیترین نیازهای پرورش دهندگان میباشد. ثابت شده است که شاخصهایی از قبیل صفات ژنتیکی، فصل، درجه حرارت، آلودگی، دستکاری و استرس تراکم، ترکیب جیره و افزودنیهای غذایی نظیر محرکهای ایمنی مانند سین-بیوتیکها و نیز تأثیرات بیماری و واکسیناسیون میتوانند روی سیستم ایمنی غیراختصاصی یا ذاتی تأثیرگذار باشند .(19)
با افزایش تقاضا برای ایجاد مزارع آبزیپروری در سالهای گذشته، استفاده متناوب از آنتیبیوتیکها برای بهبود رشد و ایمنی در تغذیه ماهی رایج گردیده است. در جهت کنترل بیماریها استفاده از آنتیبیوتیکها مطرح گردید که پس از سالها، خود این داروها مشکلاتی از جمله مقاوم شدن عوامل بیماریزا و مسائل زیستمحیطی را به وجود آوردند .(4) اما در دهه اخیر استفاده از مکملهای غذایی ایمنتر نسبت به آنتیبیوتیکها، بالا رفته و نظرها به جایگزینی پروبیوتیکها، پریبیوتیکها و سینبیوتیکها جلب شده است .(24) افزودنیهای غذایی در جیرههای آبزیان علاوه بر تقویت سیستم ایمنی آنها با بهبود افزایش رشد و ضریب تبدیل غذایی، باعث افزایش میزان تولید ونهایتاً موجب سوددهی بیشتر فعالیت آبزیپروری میگردند .(10) افزودنیهای متنوعی در جیرههای غذایی آبزیان استفاده میشوند، که شامل ویتامینها، همبندها، آنتی اکسیدانتها، آنتیبیوتیکها، هورمونها و محرک-های رشد طبیعی مانند سینبیوتیکها هستند (12)اخیراً. با بهکارگیری از مجموع دو ماده غذایی پروبیوتیک و پریبیوتیک، مکملی تحت عنوان سینبیوتیک مطرح گردید، که گزارش شده است سینبیوتیکها از اثرات هردوی این اجزا بهرهمند میباشند .(6)
تعریف و تاریخچه سینبیوتیک
Gibson و Roberfroid در سال 1995 سینبیوتیک را این گونه تعریف کردند: ترکیبی از پروبیوتیک و پریبیوتیک که اثرات سودمندی برای میزبان از طریق القاء مکملهای غذایی میکروبی زنده در دستگاه گوارش به واسطه تحریک انتخابی رشد و یا از طریق فعال کردن متابولیسم یک یا تعداد معدود از باکتریهای تقویتکننده سلامتی داشته، بنابراین منجر به بهبود بقاء و رشد و در نهایت رفاه میزبان میگردد .(13) تاریخچه استفاده از سینبیوتیکها در پرورش آبزیان علمی نوین بوده و اولین مطالعه توسط Rodriguez-Estrada و همکارانش در سال 2009 صورت پذیرفت. در این آزمایش اثر منفرد و ترکیبی (سینبیوتیکی) مکمل-های Enterococcus faecalis، Mannan oligosaccharide و Polyhydroxybutyrate acid بر روی شاخصهای رشد و پاسخ ایمنی در ماهی قزلآلای رنگینکمان (Oncorhynchus mykiss) مورد بررسی قرار گرفت .(21) در کشور ایران نیز به-کارگیری مکملهای سینبیوتیکی در پرورش آبزیان به سال 1389 برمیگردد که نخستین آزمایش استفاده از سینبیوتیکها توسط طالبی حقیقی و همکارانش در سال 1389 بر روی رشد و بازماندگی بچه ماهیان سفید (Rutilus Frisian kutum) صورت پذیرفت؛ و با افزودن مکمل غذایی سینبیوتیک بایومین ایمبو به اجزای اصلی تشکیل دهنده جیره غذایی رایج مورد استفاده در کارگاههای تکثیر و رهاسازی بچه ماهی سفید، به نقش آن در بهبود شاخصهای رشد، بازدهی غذا، ترکیبات بیوشیمیایی بدن و جنبه اقتصادی آن پرداختند .(5)
اهمیت و کاربرد سینبیوتیک
اهمیت استفاده از سینبیوتیکها آنجا بیشتر مشخص میگردد که نتایج آزمایشاتی که در آنها از مکملهای سینبیوتیکی استفاده شده است مورد توجه قرار گیرد. در آزمایشهای متعددی که در آنها استفاده از سینبیوتیکها در تغذیه آبزیان مختلف صورت گرفته است، نتایج بسیار مطلوبی همچون بهبود کارایی رشد، تغذیه و بازماندگی بالاتر، بهبود پاسخ ایمنی، افزایش آلبومین و پروتئین کل سرم، افزایش فلور باکتریایی مفید روده، کاهش میزان مرگومیر هنگام چالش با عوامل بیماریزا و کاهش باکتریهای ویبریو در دستگاه گوارش ماهی و میگو بدست آمده است 6)، 18، (25، که خود گواهی بر سودمند و مقرون به صرفه بودن این محصولات کاربردی در صنعت آبزیپروری میباشد. از دیگر مزایای استفاده از سینبیوتیکها که اهمیت بسیار بالایی در پرورش آبزیان دارد، بهبود کیفیت آب مزارع پرورشی میباشد ( .(1 در گونههای مختلفی از آبزیان همچون ماهیان دریایی، ماهیان آب شیرین، ماهیان زینتی و میگو از محصولات سینبیوتیکی استفاده شده است که در آنها شاخصهایی چون رشد، تغذیه، ترکیبات بیوشیمیایی بدن، خون شناسی، ایمنی شناسی، چالش با عوامل بیماریزا و مقاومت در برابر بیماری و عوامل تنشزا مورد ارزیابی قرار گرفته است 21)، 8، 6، .(18در توجیه استفاده از سینبیوتیکها باید بیان نمود که با در نظر گرفتن مطالعات محققان، باید توجه داشت اضافه کردن یک سویه پروبیوتیک منفرد به صورت خارجی که منجر به کلنیزه شدن طولانی مدت در روده شود، غیر محتمل است (به خصوص زمانی که سویههای مورد استفاده به غالب معمول فلور باکتریایی روده تعلق نداشته باشند)، همچنین الزام رقابت پروبیوتیک معرفی شده با میکروفلور موجود در روده و توانایی تثبیت و تشکیل کلنی مؤثر سبب شد تا محققان به فکر ارائه ایدههای جدیدی در این راستا برآیند، این چنین روند استفاده همزمان پروبیوتیک به همراه پریبیوتیک آغاز گردید و سینبیوتیکها معرفی شدند .(18) ارائه باکتریهای پروبیوتیکی که توانایی بازماندگی در محیط روده را دارند (مانند باکتریهای اسید لاکتیک)، همراه با مواد پریبیوتیکی که باعث تقویت باکتریهای روده میشوند؛ میتواند یک شیوه جالب و مؤثر برای تولید باکتریهای تضمینکننده سلامتی در روده باشند. توسعه غذاهایی که سلامتی و رضایتمندی را ارتقاء میدهند. همچنین مکملهای غذایی سینبیوتیکی باعث بهبود عملکرد رشد و تغذیه، فعالیت فلور باکتریایی روده، بالا بردن سطح ایمنی و مقاومت در برابر بیماریها و بازماندگی بالاتر میگردند .(9)
بحث و نتیجه گیری
عفونتهای باکتریایی اغلب آبزیان پرورشی را تحت تأثیر خود قرار میدهند. شرایط تنشزای حاصل از این امر باعث به خطر افتادن سیستم ایمنی در آبزی میگردد. یکی از معمولترین روشهای درمان این عفونتها، درمان توسط آنتیبیوتیکها میباشد .7() اخیراً استفاده از آنتیبیوتیکها در مدیریت بیماریهای آبزیان پرورشی به طور گسترده مورد انتقاد قرار گرفته است .(18) همچنین همواره این مطلب بیان شده که پیشگیری بهتر از درمان است. بنابراین یکی از راهکارهایی که برای کاهش نیاز به آنتیبیوتیکها در صنعت آبزیپروری در سالهای اخیر مورد بررسی قرار گرفته، استفاده از مکملهای غذایی طبیعی و ایمن مانند پروبیوتیکها، پریبیوتیکها و سینبیوتیکها است که علاوه بر افزایش رشد، اثرات سودمندی بر ایمنی میزبان دارند .(14) مکمل-های غذایی سینبیوتیکی مزایای پروبیوتیکها و پریبیوتیکها را به صورت توأم دارند و علاوه بر تغییر توازن فلور باکتریایی روده به سمت باکتریهای بالقوه مفید، اثرات بسیار مفیدی بر بافت روده و کبد ماهیان دارند .(3) سینبیوتیکها از طریق تولید اسیدهای چرب زنجیره کوتاه و ویتامینهای محلول در آب، هضم مواد غذایی پیچیده جیره غذایی و افزایش مواد معدنی در روده، سبب افزایش کارایی
