مع توسع نطاق الاستزراع وزيادة كثافة الاستزراع، ازدادت خطورة مرض خيار البحر الياباني (Apostichopus japonicus)، مما تسبب في خسائر فادحة لصناعة الاستزراع المائي. تُسبب البكتيريا والفيروسات والهدبيات بشكل رئيسي أمراض هذا النوع، ومن بينها متلازمة تعفن الجلد التي تسببها بكتيريا Vibrio brilliant، وهي أخطرها. مع تفاقم المرض، يتقرح جدار جسم خيار البحر الياباني، مشكّلاً بقعاً زرقاء وبيضاء، ثم يتحلل ذاتياً ويموت، ويتحول إلى مخاط أنفي يشبه الغرواني. تُستخدم المضادات الحيوية على نطاق واسع في الوقاية من الأمراض وعلاجها التقليدي. إلا أن الاستخدام طويل الأمد للمضادات الحيوية لا ينطوي فقط على خطر خفي يتمثل في مقاومة البكتيريا وبقايا الأدوية، بل يُلحق أيضاً ضرراً بسلامة الغذاء وتلوثاً بيئياً. لذلك، يُعد تطوير مستحضر آمن وغير ملوث وغير متبقي للحد من مرض خيار البحر أحد أهم مجالات البحث العلمي الحالية.

ديفورمات البوتاسيوم مسحوق بلوري أبيض سائب، جاف، عديم الطعم. وهو أول مُضاف علفي غير مضاد حيوي معتمد من الاتحاد الأوروبي ليحل محل المضادات الحيوية. يُعزز نمو الحيوانات المُستزرعة، ويمنع نمو البكتيريا الضارة، ويُحسّن البيئة المعوية. كما يُحسّن ديفورمات البوتاسيوم نمو وإنتاجية الكائنات المائية بشكل ملحوظ.

1 نتائج الاختبار

1.1 تأثير ديفورمات البوتاسيوم الغذائي على نمو وبقاء خيار البحر Apostichopus japonicus

ازداد معدل النمو النوعي لخيار البحر (Apostichopus japonicus) بشكل ملحوظ مع زيادة محتوى ديفورمات البوتاسيوم الغذائي. عندما وصل محتوى ديفورمات البوتاسيوم الغذائي إلى 0.8%، أي عندما كان محتوى ديفورمات البوتاسيوم الغذائي 1.0% و1.2%، كان معدل النمو النوعي لخيار البحر أعلى بكثير من نظيره في المعاملات الأخرى، ولكن لم يكن هناك فرق معنوي (P > 0.05) (الجدول 2-2). بلغ معدل بقاء خيار البحر 100% في جميع المجموعات.

1.2 تأثير ديفورمات البوتاسيوم الغذائي على مؤشرات المناعة لخيار البحر Apostichopus japonicus

بالمقارنة مع المجموعة الضابطة، يمكن لمستويات مختلفة من ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم أن تُحسّن القدرة البلعمية للخلايا الجوفية وإنتاج الأكسجين بدرجات متفاوتة (الجدول 2-3). عند إضافة ثنائي فورمات البوتاسيوم بنسبة 1% و1.2%، كان النشاط البلعمي للخلايا الجوفية وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (O2) في خيار البحر أعلى بكثير من مثيلاتها في المجموعة الضابطة، ولكن لم تكن هناك فروق جوهرية بين مجموعتي ثنائي فورمات البوتاسيوم بنسبة 1% و1.2%، أو بين مستويات أخرى من ثنائي فورمات البوتاسيوم والمجموعة الضابطة. مع زيادة محتوى ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم في العلف، ارتفع مستوى SOD وNOS في خيار البحر.

1.3 تأثير ديفورمات البوتاسيوم الغذائية على مقاومة خيار البحر للإصابة ببكتيريا فيبريو بريليانت

بعد مرور 1.4 يوم من التجربة، بلغ معدل الوفيات التراكمي لخيار البحر في المجموعة الضابطة 46.67%، وهو أعلى بكثير من المعدل في مجموعات ديفورمات البوتاسيوم بنسبة 0.4%، 0.6%، 0.8%، 1.0%، و1.2% (26.67%، 26.67%، 30%، 30%، و23.33%)، ولكن لم يُلاحظ فرق كبير مع مجموعة المعالجة بنسبة 0.2% (38.33%). ولم يُلاحظ فرق كبير في معدل الوفيات في مجموعات ديفورمات البوتاسيوم بنسبة 0.4%، 0.6%، 0.8%، 1.0%، و1.2%.

2. المناقشة

2.1 تأثير ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم على نمو خيار البحر Apostichopus japonicus

في الحيوانات، تتمثل آلية عمل ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم بشكل رئيسي في دخول الجهاز الهضمي، وتحسين بيئته، وتنظيم درجة الحموضة (pH)، والقضاء على البكتيريا الضارة (راملي وسونانتو، 2005). بالإضافة إلى ذلك، يمكن لثنائي فورمات البوتاسيوم أيضًا تعزيز امتصاص العناصر الغذائية في الأعلاف، وتحسين قابلية هضمها ومعدل الاستفادة منها في الحيوانات المستزرعة. أما في الحيوانات المائية، فقد أظهرت التجارب أن ثنائي فورمات البوتاسيوم يمكن أن يُحسّن بشكل ملحوظ نمو الروبيان ومعدل بقائه (هي سوكسو، تشو تشيغانغ، وآخرون، 2006). في هذه الدراسة، تم تعزيز نمو خيار البحر (Apostichopus japonicus) بإضافة ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم إلى العلف، وهو ما يتوافق مع نتائج استخدام ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم في الخنازير الصغيرة وخنازير التسمين التي أبلغ عنها فيرلاند (M) (2000).

2.2 تأثير ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم على مناعة خيار البحر Apostichopus japonicus

يمتلك أبوستيكوبس جابونيكوس آلية دفاعية مماثلة لشوكيات الجلد الأخرى، والتي تكتمل باستجابة مناعية خلوية وغير خلوية (خلطية). تُستخدم هذه الاستجابة بشكل رئيسي لتحديد الأجسام الغريبة التي تدخل جسم الحيوان والتخلص منها، أو تحويلها إلى مواد غير ضارة، وإصلاح الجروح. تكتمل الاستجابة المناعية الخلوية لشوكيات الجلد بمجموعة متنوعة من الخلايا الجوفية، التي تُشكل الجهاز الدفاعي لشوكيات الجلد. تشمل الوظائف الرئيسية لهذه الخلايا البلعمة، والتفاعل مع السموم الخلوية، وإنتاج مواد مضادة للبكتيريا على مستوى التخثر (كودريافتسيف، 2000). في عملية البلعمة، يمكن للبكتيريا أو مكونات جدار الخلية البكتيرية تحريض الخلايا الجوفية على إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، بما في ذلك أكسيد النيتريك، وهيدروكسيد الهيدروجين، وأكسيد النيتروز، وهيدروكسيد الأوكسجين. في هذه التجربة، أدت إضافة 1.0% و1.2% من ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم إلى النظام الغذائي إلى زيادة ملحوظة في النشاط البلعمي لخلايا سيلوموسايت وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية. ومع ذلك، لا تزال آلية زيادة ثنائي فورمات البوتاسيوم للنشاط البلعمي وإنتاج الأكسجين بحاجة إلى مزيد من الدراسة.

2.3 تأثير ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم على البكتيريا المعوية لخيار البحر Apostichopus japonicus

يمكن أن يتحلل ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم إلى حمض الفورميك والفورمات في بيئة قلوية ضعيفة، ويدخل الخلايا الميكروبية عبر غشاء الخلية. ويمكنه تغيير البيئة المعيشية للكائنات الدقيقة الضارة، مثل الإشريكية القولونية والسالمونيلا، عن طريق تغيير قيمة الرقم الهيدروجيني داخل الخلايا ومنع تكاثرها، مما يُنظم التوازن البيئي المعوي (eidelsburger، 1998). أما تأثير ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم على البكتيريا المعوية، فيُظهر أن أيون الهيدروجين (H+) الناتج عن تحلل ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم يُخفض قيمة الرقم الهيدروجيني في الأمعاء ويُثبط نمو البكتيريا المعوية. أما مجهريًا، فيدخل أيون الهيدروجين (H+) إلى الخلايا البكتيرية عبر غشاء الخلية، مُدمرًا مباشرةً نشاط الإنزيمات داخل الخلايا، ومؤثرًا على استقلاب البروتين الميكروبي والحمض النووي، وله دور في التعقيم (Roth، 1998). أظهرت النتائج أن تأثير ثنائي فورمات البوتاسيوم ضئيل على إجمالي البكتيريا المعوية لخيار البحر، ولكنه قد يُثبط بشكل ملحوظ أعداد بكتيريا الضمة.

2.4 تأثير ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم على مقاومة الأمراض لخيار البحر Apostichopus japonicus

بكتيريا ضمة البِرْيَةِ المُمْرِضَةُ لمتلازمة تعفن الجلد لدى خيار البحر، والتي تُؤثِّر سلبًا على إنتاج وزراعة خيار البحر. أثبتت هذه التجربة أن إضافة ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم إلى العلف يُقلِّل من نفوق خيار البحر المُصاب بضمة البِرْيَةِ المُمْرِضَة. قد يكون هذا مُرتبطًا بالتأثير المُثبِّط لثنائي فورمات البوتاسيوم على بكتيريا ضمة البِرْيَةِ المُمْرِضَة.

3 الخاتمة

أظهرت النتائج أن ديفورمات البوتاسيوم الغذائية كان لها تأثير كبير على نمو خيار البحر الياباني (Apostichopus japonicus)، وأثر إيجابي على المناعة غير النوعية له، وعزز المناعة الخلطية والخلوية له. أدت إضافة ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم إلى النظام الغذائي إلى انخفاض ملحوظ في عدد البكتيريا الضارة في أمعاء خيار البحر، وعززت مقاومة خيار البحر المصاب ببكتيريا ضمة البراعة للأمراض. في الختام، يمكن استخدام ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم كمعزز للمناعة في علف خيار البحر، والجرعة المناسبة من ثنائي كربوكسيلات البوتاسيوم هي 1.0%.