امروزه بیماری‌های عفونی یکی از چالش‌های عمده در صنعت پرورش ماهی محسوب می‌شوند. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در آبزی‌پروری، به‌دلیل مشکلاتی مانند مقاومت باکتریایی و باقی‌ماندن بقایای دارویی در بافت ماهی، با انتقادهای جدی روبه‌رو شده است. در این میان، پروبیوتیک‌ها به‌عنوان جایگزینی مؤثر برای افزایش ایمنی آبزیان در برابر بیماری‌های عفونی معرفی شده‌اند. این مقاله به بررسی تأثیر استفاده از پروبیوتیک‌ها در صنعت آبزی‌پروری می‌پردازد.
مقدمه:
در سال ۲۰۲۴، تولید جهانی آبزی‌پروری به رکورد بی‌سابقه‌ی ۱۳۰ میلیون تن رسید. طبق گزارش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO)، جمعیت جهان تا سال ۲۰۵۰ از مرز ۱۰ میلیارد نفر عبور خواهد کرد. ازاین‌رو، آبزی‌پروری به‌عنوان سریع‌ترین روش تأمین پروتئین حیوانی در جهان شناخته می‌شود.
با افزایش تراکم در سیستم‌های پرورش متراکم آبزیان، عملکرد ایمنی غیر اختصاصی آن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این شرایط موجب افزایش حساسیت موجودات آبزی به عوامل بیماری‌زا شده و در نهایت منجر به افزایش شیوع بیماری‌ها و تلفات می‌گردد. در نتیجه، مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها افزایش می‌یابد. با این حال، استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها در دهه‌های اخیر موجب افزایش مقاومت باکتری‌های بیماری‌زا و نیز افزایش هزینه‌های درمانی شده است.
برای دستیابی به تولید غذای سالم، بهره‌گیری از رویکردهای نوین مانند استفاده از محرک‌های ایمنی از جمله پروبیوتیک‌ها و عصاره‌های گیاهی ضروری است. این ترکیبات نقش مهمی در تقویت سیستم ایمنی آبزیان در برابر عوامل بیماری‌زا ایفا می‌کنند.
معایب استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در آبزی‌پروری:
استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت پرورش آبزیان با محدودیت‌ها و پیامدهایی همراه است که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
- انباشت آنتی‌بیوتیک در بافت آبزیان و احتمال انتقال آن به مصرف‌کنندگان انسانی
- آلودگی محیط زیست از طریق باقی‌مانده‌های دارویی در آب و رسوبات
- ظهور و گسترش باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌ها که کنترل بیماری‌ها را در آینده دشوارتر می‌سازد
- افزایش هزینه‌های تولید ناشی از درمان‌های تکراری و کاهش بهره‌وری در طول دوره پرورش
بر همین اساس، اتحادیه اروپا از سال ۱۹۹۷ استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در تولیدات غذایی را ممنوع اعلام کرد.
اثرات منفی استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها بر انسان و محیط زیست:
آنتی‌بیوتیک‌ها با تجمع در بافت ماهی و انتقال به محیط‌های آبی مانند رودخانه‌ها و آب‌های سطحی، منجر به تجمع زیستی (bioaccumulation) شده و آثار منفی‌ای بر سلامت انسان، به‌ویژه کودکان، ایجاد می‌کنند. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت آبزی‌پروری اثرات نامطلوبی به‌دنبال دارد که از آن جمله می‌توان به کاهش رشد و زنده‌مانی آبزیان اشاره کرد.
در میزبان، آنتی‌بیوتیک‌ها موجب استرس اکسیداتیو شده و با اختلال در سامانه‌های آنتی‌اکسیدانی و سم‌زدایی، ترکیب جمعیت باکتری‌های مفید روده را نیز تغییر می‌دهند.
از منظر بیوشیمیایی، این ترکیبات می‌توانند مانع سنتز پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و دیواره سلولی شوند. همچنین، حضور مداوم آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط آبی حتی در غلظت‌های پایین (در حد نانوگرم تا میکروگرم در لیتر)، زمینه‌ساز ظهور سویه‌های مقاوم باکتریایی خواهد بود.
پروبیوتیک چیست؟
بر اساس تعریف سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) و سازمان بهداشت جهانی (WHO)، پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسم‌های زنده‌ای هستند که مصرف به‌موقع و به‌مقدار مناسب آن‌ها می‌تواند به ارتقای سلامت میزبان منجر شود. بنابراین، استفاده از پروبیوتیک‌ها در غذا یا آب، روشی ایمن و کارآمد شناخته می‌شود که بدون ایجاد استرس، می‌تواند سلامت ماهی را بهبود بخشد.
پروبیوتیک‌ها به‌عنوان مکمل‌هایی با هزینه پایین و سازگار با محیط زیست شناخته شده‌اند. در آبزیان، این میکروارگانیسم‌ها به‌عنوان مکمل‌های زنده‌ی میکروبی عمل کرده و با تغییر ترکیب میکروبی روده، موجب بهبود استفاده از خوراک یا افزایش ارزش تغذیه‌ای جیره می‌شوند.
ویژگی‌های مطلوب پروبیوتیک‌ها برای کاربرد در آبزی‌پروری
پروبیوتیک‌های مؤثر در پرورش آبزیان باید دارای ویژگی‌های زیر باشند:
- غیرسمی و غیرپاتوژن برای میزبان
- قابلیت بقا و کلونیزاسیون در دستگاه گوارش
- توانایی تولید ترکیبات ضد میکروبی
- تحریک پاسخ ایمنی میزبان
- حفظ خصوصیات زیستی اولیه در شرایط مصرف و نگهداری
- قابلیت تولید در مقیاس صنعتی با پایداری بالا
مزایای استفاده از پروبیوتیک در آبزی‌پروری
استفاده از پروبیوتیک‌ها با پتانسیل زیستی بالا در صنعت آبزی‌پروری، مزایای متعددی به‌همراه دارد که از جمله مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
- تحریک ترشح آنزیم‌های گوارشی و بهبود هضم غذا
- پیشگیری از اختلالات گوارشی و بیماری‌های روده‌ای
- افزایش کارایی سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی
- تقویت غشای مخاطی روده از طریق افزایش رشد باکتری‌های مفید
- افزایش مقاومت به بیماری‌ها از طریق تولید ترکیبات ضدمیکروبی مانند باکتریوسین‌ها، اسیدهای آلی، پراکسید هیدروژن و سایر متابولیت‌های محافظتی
سویه های پروبیوتیک متداول در آبزیان:
جامعه ميكروبي روده نقش مهمي را در رشد، فيزيولوژي و سلامت ماهي ايفا ميكند. از آنجايي كه دستگاه گوارش ماهي محل اصلي انتقال بيماري است لذا ميتوان با دستكاري فلور ميكروبي روده، با استفاده از پروبيوتيك ها را يك استراژي بيولوژيكي مفيد به حساب آورد.امروزه از شایع ترین سویه های پروبیوتیکی که به خانواده لاکتیک اسید باکتری ها تعلق داشته و در صنعت آبزی پروری نیز به کار گرفته شده است می توان به جنس های زیر اشاره کرد:
1- Lactobacilus
2- Enterococcus
3- Pediococcus
4- Sterptococcus
5- Lactococcus
6- Leuconostoc
7- Carnobacterium
دستگاه ایمنی در آبزیان و نقش پروبیوتیک‌ها:
در سال‌های اخیر، تحقیقات در زمینه استفاده از پروبیوتیک‌ها برای پیشگیری از بیماری‌ها و کاهش وابستگی به آنتی‌بیوتیک‌ها در صنعت آبزی‌پروری افزایش یافته است. نتایج این مطالعات، بر کاهش تلفات و تقویت مقاومت آبزیان در برابر عوامل بیماری‌زا تأکید دارند. کارکرد مؤثر پروبیوتیک‌ها عمدتاً به واسطه تقویت سیستم ایمنی میزبان است.
برخلاف سایر مهره‌داران، در ماهیان نقش ایمنی ذاتی نسبت به ایمنی اکتسابی بسیار پررنگ‌تر است. استفاده از پروبیوتیک‌ها در جیره غذایی ماهیان باعث تنظیم و تقویت پاسخ ایمنی ذاتی می‌شود.
در ماهیان استخوانی، پروبیوتیک‌ها با انواع سلول‌های سیستم ایمنی ذاتی از جمله مونوسیت‌ها و ماکروفاژها (سلول‌های فاگوسیتی تک‌هسته‌ای)، نوتروفیل‌ها (لکوسیت‌های چند هسته‌ای)، سلول‌های کشنده طبیعی (NK cells) برهم‌کنش داشته و موجب افزایش فعالیت فاگوسیتی آن‌ها می‌شوند.
علاوه بر این، مصرف پروبیوتیک‌ها باعث بهبود دیگر شاخص‌های ایمنی غیراختصاصی نظیر:
- فعالیت لیزوزیم
- تعداد لکوسیت‌های خون
- فعالیت کمپلمان
- توان فاگوسیتی گلبول‌های سفید
- مهاجرت و چسبندگی نوتروفیل‌ها
- فعالیت ضدباکتریایی پلاسما
- فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کبد مانند SOD (سوپراکسیداز دیسموتاز)
می‌شود که مجموع این اثرات به ارتقاء توان ایمنی و افزایش مقاومت در برابر بیماری‌های شایع آبزیان می‌انجامد.
منافع اقتصادی استفاده از پروبیوتیک‌ها در صنعت آبزی‌پروری
استفاده از پروبیوتیک‌ها در مزارع پرورش ماهی و میگو، مزایای اقتصادی متعددی به همراه دارد که عبارت‌اند از:
- کاهش هزینه‌های درمانی
با کاهش بروز بیماری‌ها و وابستگی کمتر به داروهای شیمیایی، هزینه‌های مرتبط با درمان و آنتی‌بیوتیک‌ها به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. - افزایش نرخ رشد و بقا
با تقویت سیستم ایمنی و بهبود عملکرد گوارشی، ضریب رشد و درصد زنده‌مانی آبزیان افزایش یافته و در نتیجه بازده اقتصادی مزرعه بهبود می‌یابد. - بهبود ضریب تبدیل خوراک (FCR)
پروبیوتیک‌ها با افزایش قابلیت هضم و جذب مواد مغذی، موجب می‌شوند که برای تولید یک کیلوگرم وزن زنده، مقدار کمتری خوراک مصرف شود. - پایداری و سودآوری بلندمدت
استفاده مستمر از پروبیوتیک‌ها سلامت عمومی مزرعه را بهبود بخشیده، تلفات فصلی را کاهش داده و در بلندمدت منجر به افزایش سود خالص و پایداری تولید می‌شود. - کاهش هزینه‌های زیست‌محیطی
با بهبود کیفیت آب و کاهش بار آلودگی، خطر وقوع بحران‌های محیطی کاهش یافته و هزینه‌های مربوط به اصلاح شرایط آب و محیط زیست مزرعه به حداقل می‌رسد.
جمع‌بندی نهایی:
با توجه به چالش‌های فراگیر در صنعت آبزی‌پروری، به‌ویژه در زمینه کنترل بیماری‌های عفونی و محدودیت‌های ناشی از مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها، استفاده از پروبیوتیک‌ها به‌عنوان یک راهکار مؤثر، ایمن و پایدار مطرح شده است. این میکروارگانیسم‌های سودمند، بدون ایجاد آثار جانبی منفی، قادرند سیستم ایمنی ذاتی آبزیان را تقویت کرده، عملکرد گوارشی را بهبود دهند و از تکثیر عوامل بیماری‌زا جلوگیری نمایند.
افزون بر آن، کاربرد پروبیوتیک‌ها در محیط پرورش موجب بهینه‌سازی شاخص‌های فیزیکوشیمیایی آب، ارتقاء کیفیت زیستی استخرها و کاهش بار آلودگی می‌شود.
پروبیوتیک‌ها نه‌تنها در افزایش نرخ رشد، بقا و سلامت عمومی آبزیان نقش کلیدی دارند، بلکه با کاهش مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها، به پیشگیری از مقاومت میکروبی، حفظ ایمنی غذایی و پایداری زیست‌محیطی کمک می‌کنند.
در مجموع، کاربرد هدفمند و هوشمندانه پروبیوتیک‌ها می‌تواند مسیر توسعه صنعت آبزی‌پروری را به سمت آینده‌ای ایمن‌تر، اقتصادی‌تر و پایدارتر هدایت نماید.
