مُركب غذائي «نانوي» لتحسين نمو أسماك البلطي

طوره باحثون مصريون

المزارع السمكية تنتشر بغالبية المحافظات الساحلية في مصر (رويترز)
المزارع السمكية تنتشر بغالبية المحافظات الساحلية في مصر (رويترز)
TT

مُركب غذائي «نانوي» لتحسين نمو أسماك البلطي

المزارع السمكية تنتشر بغالبية المحافظات الساحلية في مصر (رويترز)
المزارع السمكية تنتشر بغالبية المحافظات الساحلية في مصر (رويترز)

تعد أسماك البلطي النيلي من أكثر أنواع الأسماك انتشاراً في أحواض تربية الأسماك (الاستزراع السمكي)، بفضل قدرتها على التكيف مع الظروف المناخية البيئية وسرعة نموها ومقاومتها للأمراض.

وتنتشر المزارع السمكية في غالبية المحافظات الساحلية في مصر، ويبلغ الإنتاج السنوي نحو مليوني طن بنسبة اكتفاء بلغت 85 في المائة، وفق وزارة الزراعة المصرية.

وتحتل مصر المركز الأول أفريقياً والسادس عالمياً في الاستزراع السمكي، كما تحتل المركز الثالث عالمياً في إنتاج السمك البلطي.

في المقابل، يواجه الاستزراع السمكي في مصر، تحديات تتعلق بتكاليف تربية أسماك البلطي وجودة العلف. لكن باحثين مصريين نجحوا في تطوير مركب غذائي نانوي جديد يحتوي على فيتامينات تعزز بشكل كبير نمو ومناعة أسماك البلطي النيلي.

وأوضح الباحثون، في دراستهم المنشورة في العدد الأخير من دورية «Scientific Reports»، الصادر في 8 يوليو (تموز) الماضي، أن النتائج تمهد الطريق لجعل تربية الأحياء المائية أكثر استدامة وإنتاجية.

وتمثل نتائج الدراسة تقدماً كبيراً في تعزيز صحة الأسماك وإنتاجيتها من خلال استراتيجيات غذائية مبتكرة، وفق الباحثين.مركبات نانويةتم تصنيع المركبات النانوية التي تحتوي على فيتامينات سي (C) وإي (E)، وتم خلطها مع طعام الأسماك الأساسي والجيلاتين لتكوين عجينة، ثم جُففت وقُطّعت إلى حبيبات.

وبما أن الأسماك لا تستطيع تصنيع فيتامين «سي» بشكل طبيعي، يجب إضافته إلى غذائها في المزارع. وفيتامين «سي» الذي يتأثر بالحرارة ويتحلل بسرعة في الماء، يعد مضاد أكسدة مهماً يؤثر بشكل كبير على الجهاز المناعي، فهو يعزز الاستجابات المناعية ويساعد في تقليل الالتهاب، ما يعزز قدرة الجسم على مواجهة العدوى والأمراض.

ولاختبار فاعلية المركب الغذائي الجديد، تضمنت الدراسة تغذية 420 سمكة بلطي نيلية موزعة عشوائياً على 21 حوضاً، لتجربة المركب الجديد مقارنة بالتغذية التقليدية. وتمت تغذية الأسماك يومياً بنسبة 5 في المائة من وزن الجسم على مدى 8 أسابيع، مع تقديم الطعام مرتين يومياً وتعديل الكمية وفقاً للوزن المحقق.

لاحظ الباحثون أن الأسماك التي تغذت على النظام الجديد أظهرت تحسناً ملحوظاً في النمو والوزن الإجمالي، مقارنة بالمجموعة الأخرى.

وكان للمركب تأثير إيجابي على المناعة، حيث أظهرت الأسماك التي تغذت على حمية فيتامين النانو زيادة ملحوظة في عدد خلايا الدم البيضاء، ونشاط المصل المضاد للبكتيريا، مما يشير إلى استجابة مناعية أقوى ويدل على تحسين دفاع الجسم ضد مسببات الأمراض.

كما قلل المركب بشكل فعال من الإجهاد التأكسدي في الأسماك، ما يساهم في الحفاظ على صحتها ويقيها من الأضرار المحتملة التي قد تؤثر على الوظائف الحيوية.

ويعتقد الباحثون أن التأثيرات الإيجابية التي لوحظت في الدراسة ترجع إلى التوافر الحيوي الفائق للفيتامينات المغلفة بالنانو. ويحمي المركب النانوي الفيتامينات من التحلل في الماء ويسهل امتصاصها من قبل الأسماك، مما يؤدي إلى تأثير أكثر فاعلية.استدامة الاستزراع السمكييقول الباحث الرئيسي للدراسة، من قسم أمراض الأسماك بمعهد بحوث الصحة الحيوانية بكفر الشيخ في مصر، الدكتور أحمد حماد شريف: «إن الدراسة تسلط الضوء على إمكانات تكنولوجيا النانو لتحسين صحة الأسماك وتعزيز ممارسات تربية الأحياء المائية المستدامة، ما يسهم في ضمان مصدر غذائي صحي للأجيال القادمة».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «استخدام المركبات النانوية في تحسين غذاء وصحة الأسماك، قد يؤدي إلى تقليل الحاجة إلى مكملات غذائية إضافية وتقليل الأدوية، ما يساهم في خفض التكاليف التشغيلية ويعزز من استدامة الاستزراع السمكي».

ونوه إلى أن دمج مركبات الفيتامينات النانوية في أعلاف الأسماك، يُمكّن المزارعين من تحقيق عوائد إنتاج أعلى، وتقليل الاعتماد على المضادات الحيوية، وتقديم منتج أكثر صحة للمستهلكين في نهاية المطاف.


مقالات ذات صلة

الاقتصاد مجموعة من الأسماك بعد الصيد في إحدى الأسواق الوطنية (واس)

ارتفاع إنتاج الاستزراع السمكي بالسعودية إلى 140 ألف طن خلال 2023

ارتفع إنتاج مشروعات الاستزراع السمكي في المياه المالحة والمياه الداخلية بالسعودية إلى 56.4 في المائة.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
بيئة تأتي الحيتان الحدباء لتتكاثر وتضع صغارها في مياه بولينيزيا الفرنسية (أ.ف.ب)

طفرة في سياحة الحيتان تثير قلقاً في بولينيزيا الفرنسية

بدأ موسم الحيتان في بولينيزيا الفرنسية جنوب المحيط الهادئ، حيث تزدهر الرحلات البحرية لمشاهدة الحيتان والسباحة معها، ما يثير تساؤلات ومخاوف بشأن صحتها.

«الشرق الأوسط» (بابييتيه (فرنسا))
يوميات الشرق فرخ البطريق الملكي الضخم «بيستو» في حوض بأستراليا في 3 سبتمبر 2024 (أ.ب)

فرخ بطريق ملكي ضخم يصبح نجماً على وسائل التواصل الاجتماعي

أصبح فرخ البطريق الملكي الضخم المسمى «بيستو»، الذي يزن بقدر والديه مجتمعين، من مشاهير وسائل التواصل الاجتماعي وعنصر جذب في حوض أسماك أسترالي.

«الشرق الأوسط» (ملبورن)
آسيا صورة أرشيفية تظهر حوتاً زعنفياً أمام جبال جليدية على الساحل الشمالي لجزيرة إليفانت في القارة القطبية الجنوبية (أرشيفية - أ.ف.ب)

اصطياد أول حوت زعنفي لأغراض تجارية منذ نصف قرن في المجال البحري الياباني

نشرت الشركة الرئيسية لصيد الحيتان في اليابان صوراً اليوم الأربعاء لأول حوت زعنفي يتم اصطياده لأغراض تجارية في المجال البحري الياباني منذ نحو 50 عاماً.


نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.