باکتری ارغوانی ، نویدبخش بهبود خوراک آبزیان
12 جولای 2024
به گفته محققان دانشگاه Kyoto باکتری ارغوانی فتوسنتز کننده که برای رشد فقط به هوا و نور خورشید نیازمند است، می‌تواند غذایی باکیفیت برای ماهی‌های پرورشی تولید کند.
Shota Kato از شرکت Symbiobe که با دانشگاه Kyoto می‌گوید که این باکتری‌های دریایی فتوسنتز کننده ارغوانی رنگ می‌توانند جایگزینی ایده‌آل و پایدار برای پودر ماهی باشند. این تیم نشان داده که نمونه‌های خشک شده این باکتری‌ها در یک سیستم آزمایشگاهی در شرکت Symbiobe کشت، پرورش و سپس خشک شده‌اند و حاوی حدود 70 درصد پروتئین خام هستند.
Kato در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: “پروفایل اسید آمینه این پروتئین با پودر ماهی قابل مقایسه است.” بنابراین تعادل ایده‌آلی را برای رشد ماهی به ارمغان می‌آورد.
تغذیه از هوا
به گفته Kato پایداری تولید باکتری‌های فتوسنتز کننده ارغوانی دریایی به ورودی‌های هوا بستگی دارد، چرا که این باکتری برای رشد و تولید مثل به هوا نیاز دارد. به عنوان یک موجود فتوسنتز کننده باکتری‌ها انرژی مورد نیاز خود را از نور خورشید به دست می‌آورند.
با این حال، برخلاف بسیاری از موجودات فتوسنتز کننده دیگر، برخی از باکتری‌های ارغوانی دریایی می‌توانند مستقیماً از نیتروژن هوا استفاده کنند و آن را به عنوان منبع ازت مورد نیاز برای رشد استفاده کنند. بنابراین، میکروب‌ها نیازی به تأمین دستی نیتروژن ثابت ندارند، این قابلیت باعث صرفه جویی در مقدار قابل توجهی از انرژی می‌شود.
Kato می‌گوید: «باکتری‌های ما می‌توانند از نیتروژن اتمسفر، دی‌اکسید کربن و نور خورشید بدون هیچ گونه تغذیه اضافی استفاده و رشد کنند که یک مزیت بزرگ برای پایداری است».
این شرکت نام محصول غذایی خود را Air Feed گذاشته است، زیرا هوای تازه تنها ماده خامی است که باکتری برای رشد به آن نیاز دارد.
محققان می‌گویند که این باکتری را می‌توان با قیمت ارزان در آب دریای استریل به راحتی کشت داد و دیگر نیازی به آب شیرین و مکمل‌های گران قیمت نیست.
علاوه بر این، بیوراکتورهای آب شیرین در معرض خطر بالای آلودگی توسط باکتری‌های هوا قرار دارند. آب دریا که حاوی نمک است از رشد باکتری‌های ارغوانی که ممکن است وارد بیوراکتور شوند جلوگیری می‌کند و این منبع بالقوه آلودگی را از بین می‌برد.
مزایای بیش‌تر
تحقیقات انجام شده در مقیاس آزمایشگاهی توسط این تیم نشان داده است که ماهی‌های کوچک آب شیرین را می‌توان برای چند هفته با خوراکی که عمدتاً از زیست توده باکتری‌های ارغوانی دریایی همراه با مقدار کمی از خوراک ماهی‌های تجاری تشکیل شده‌اند نگهداری کرد.
Kato گفت: “ما در حال شروع همکاری با دانشگاهKyoto و چندین شریک صنعتی، از جمله یک شرکت تولید کننده خوراک آبزیان و یک شرکت پرورش ماهی برای انجام آزمایشات تغذیه‌ای بر گونه‌های ماهیان پرورشی هستیم”. طی این مطالعه خوراک آزمایشی روی گونه هایی مانند red sea bream، ماهی آزاد و قزل‌آلا آزمایش خواهد شد.
همچنین این تیم دریافته که عصاره باکتری‌های ارغوانی دریایی دارای فعالیت آنتی اکسیدانی قوی می‌باشند.
Yu Murakami، محقق دانشگاهKyoto می‌گوید: «تغذیه ماهی‌های پرورشی با باکتری، ممکن است با مهار اکسیداسیون در حین نگهداری و حمل و نقل به حفظ کیفیت گوشت کمک کند.» او قبلاً یک مطالعه آزمایشی بر روی تغذیه تیلاپیای نیل با باکتری را سرپرستی کرده است. مورکامی توضیح داد « ما دریافتیم که تغذیه تیلاپیای نیل با باکتری می‌تواند اکسیداسیون لیپید گوشت ماهی را مهار کند. بنابراین خوراک تولید شده از باکتری‌های ارغوانی دریایی ممکن است به حفظ سطوح بالای دو اسید چرب امگا 3 موجود در ماهی که از نظر تغذیه‌ای مفید هستند کمک کند».
یک منبع برای آستاگزانتین؟
به غیر از مواد شیمیایی رنگارنگ، این باکتری‌ها تونایی تولید رنگدانه‌های کاروتنوئیدی منحصربه‌فردی را نیز دارند. برخی از کاروتنوئیدها، به ویژه آستاگزانتین مورد توجه صنعت آبزی پروری هستند زیرا به گونه‌های مختلفی از جمله ماهی سی بریم قرمز، میگو و خرچنگ، رنگ می‌دهند. آستاگزانتین مصنوعی اغلب به خوراک این گونه‌های پرورشی اضافه می شود تا رنگ گوشت آن‌ها را بهبود دهد و جذابیت آن‌ها را برای مصرف کننده بالا ببرد.
Kyoto می‌گوید، کاروتنوئیدهای منحصر به فرد موجود در باکتری های ارغوانی دریایی ممکن است منبع طبیعی و جایگزین با ارزشی از مواد افزودنی برای رنگ بخشیدن به گونه‌های آبزیان پرورشی باشد. این تیم در حال بررسی راه‌هایی برای تقویت تولید کاروتنوئیدهای هدف در باکتری‌های ارغوانی دریایی از جمله جستجوی نمونه‌های با کارایی بالا در اقیانوس است.
Kyoto افزود: «در آینده نزدیک، ممکن است برای افزایش تولید کاروتنوئید در سلول‌های باکتری برخی از گونه‌ها را که دارای کاروتنوئید بالا یا ذخیره‌کننده کاروتنوئید از محیط طبیعی هستند جدا کنیم».
Kyoto می‌گوید برنامه‌هایی برای افزایش امکان تولید باکتری برای پاسخگویی به تقاضای بالقوه آبزیان و افزودنی‌های پایدار حاصل از باکتری‌های فتوسنتز کننده دریایی در حال انجام است.
او می‌گوید: «شرکت‌های تولید کننده خوراک برای استفاده عملی از این باکتری ما در یک زمان به چندین تن مواد اولیه نیاز دارند. “ما در حال همکاری با برخی از شرکای اصلی ژاپنی هستیم تا کارخانهphotobioreactor [1]بعدی خود را در مقیاس نیمه تجاری بسازیم.»
[1] بیوراکتور نوری PhotoBioreactors (PBR) نوعی راکتور زیستی است که از منبع نوری استفاده می‌کند، این منابع نوری می‌توانند نور خورشید و یا نورهای مصنوعی باشند. ظرف راکتور نوری باید حتما شفاف باشد تا امکان انتقال نور به محیط فراهم شود.
پس از تکمیل این کارخانه آزمایشی تیم قادر خواهد بود می‌سازد تا امکان‌سنجی اقتصادی شدن فرآیند خود را تأیید و نهایی کند و همچنین سایر معیارهای کلیدی پایداری مانند ردپای کربن را ارزیابی کند.
Kato گفت: “امیدواریم این گام ها را در سه تا چهار سال آینده تکمیل کنیم.”
