البحث في المضادات الحيوية النانوية في تربية الدواجن: حل جديد نحو زراعة آمنة ومستدامة

في ظل الضغوط الكبيرة التي يتعرض لها قطاع الثروة الحيوانية الفيتنامي نتيجة الإفراط في استخدام المضادات الحيوية، وخطر ظهور الكائنات الدقيقة المقاومة للمضادات الحيوية وبقاياها في الأغذية، يفتح نهج تكنولوجي جديد آفاقًا واسعة. ويتمثل ذلك في البحث عن مواد نانوية تحمل مكونات فعالة مضادة للبكتيريا وتطبيقها في الثروة الحيوانية، مما يُسهم في تقليل استخدام المضادات الحيوية التقليدية مع ضمان صحة الحيوان.

في معهد علوم المواد (أكاديمية فيتنام للعلوم والتكنولوجيا)، أكملت مجموعة البحث للأستاذ المشارك، الدكتور ها فونج ثو، الموضوع العلمي "البحث والتطوير للمضادات الحيوية النباتية النانوية، والمضادات الحيوية النانوية وتقييم فعاليتها للتطبيق في تربية الدواجن" (رقم الكود 06/2020/TN).

حقق المشروع، الذي تم تمويله من قبل المؤسسة الوطنية لتطوير العلوم والتكنولوجيا (NAFOSTED)، العديد من النتائج المتميزة، مما فتح اتجاهًا جديدًا لتربية الماشية الآمنة والمستدامة.

في الماضي، كان استخدام المضادات الحيوية في تربية الماشية يُعتبر حلاً لا مفر منه للوقاية من الأمراض وزيادة الإنتاجية وتقصير مدة الزراعة. إلا أن الإفراط في استخدامها لفترات طويلة أدى إلى عواقب وخيمة: إذ أصبحت السيطرة على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية أكثر صعوبة، كما أن بقايا المضادات الحيوية في الأغذية تؤثر بشكل مباشر على صحة المستهلكين، وتُشكل في الوقت نفسه ضغطًا كبيرًا على البيئة.

حذّرت منظمة الصحة العالمية مرارًا وتكرارًا من خطر تحوّل مقاومة المضادات الحيوية إلى "وباء صامت" إذا لم تُسيطر الدول بفعالية على مصادر المضادات الحيوية في الزراعة والطب. كما أصدرت فيتنام العديد من السياسات للحد من استخدام المضادات الحيوية في تربية الماشية، ولكن لاستبدالها بشكل مستدام، من الضروري وجود تقنية عملية ومناسبة لظروف الإنتاج.

مضاد حيوي نانو كيميائي من الثوم/Phyllanthus urinaria + nano Ag.

تتمثل النقطة المميزة في أبحاث فريق الخبراء في تطوير أنظمة نانوية للمضادات الحيوية بحجم فائق الصغر يقل عن 100 نانومتر، مما يُمكّن المكونات الفعالة المضادة للبكتيريا من التغلغل عميقًا في الخلايا البكتيرية، مما يُحسّن كفاءة القضاء عليها، ويُقلل الجرعة، ويُقلل الآثار الجانبية. طُوّرت مجموعتان من المنتجات بالتوازي، هما: المضادات الحيوية النانوية المُستخلصة من الأعشاب (الثوم، والفيلانثوس يوريناريا)، والأنظمة النانوية التي تجمع بين المضادات الحيوية الاصطناعية مثل الدوكسيسيكلين والفلورفينيكول والفضة النانوية.

تُعد آلية عمل الفضة النانوية من أبرز مزاياها. فبفضل قدرتها على الالتصاق بأسطح الخلايا، تُفكك الفضة النانوية الأغشية البكتيرية وتُعيق وظائف النقل، مما يُضعف البكتيريا بسرعة. وعند دمجها مع المضادات الحيوية التقليدية، تعمل الفضة النانوية كمحفز، مما يُعزز عملية القضاء على سلالات البكتيريا المقاومة للأدوية، وخاصةً الإشريكية القولونية أو السالمونيلا، وهما من مُسببات الأمراض الشائعة في تربية الدواجن. وفي الوقت نفسه، تعمل المستخلصات النانوية من الثوم ونبات الفيلانثوس البوليناري وفقًا لآليات بيولوجية طبيعية، مما يُساعد على تعزيز المناعة وتقليل خطر العدوى، بما يتماشى مع توجه الزراعة العضوية.

في المختبر، أثبتت المستحضرات النانوية فعالية فائقة في القضاء على سلالات البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية الشائعة. كما لاحظ فريق البحث قدرتها على إطلاق المكونات الفعالة بمرور الوقت، مما يساعد على التحكم بثبات في كثافة البكتيريا في أمعاء الدواجن دون التسبب في صدمة بيولوجية. وهذا أمر يصعب غالبًا على المضادات الحيوية الشائعة تحقيقه.

لا تتحقق القيمة العلمية إلا بعد خروجها من المختبر وإثبات فعاليتها في الإنتاج. طُبّق النموذج التجريبي في مزرعة دجاج التسمين في مقاطعة هيب هوا ( باك جيانج ). استُخدمت هنا مستحضرات نانوية لاستبدال جزء من المضادات الحيوية التقليدية في مرحلة التربية. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها بعد أكثر من 45 يومًا من التربية فرقًا واضحًا: انخفضت كمية المضادات الحيوية المستخدمة 10 مرات مقارنةً بالمجموعة الضابطة، ووصل معدل البقاء على قيد الحياة إلى 98% (مقارنةً بـ 94% من المجموعة التي استخدمت المضادات الحيوية التقليدية)، وكان مؤشر بقايا المضادات الحيوية في لحم الدجاج 35 ميكروغرام/كغ فقط، وهو أقل بكثير من مستوى 197 ميكروغرام/كغ في المجموعة الضابطة.

لا تعكس هذه الأرقام الكفاءة البيولوجية فحسب، بل تُظهر أيضًا القدرة على استيفاء معايير سلامة الأغذية. وفي ظل تزايد صرامة السوق الدولية تجاه المنتجات الزراعية ذات الأصل المضاد للبكتيريا، تُعدّ نتائج الاختبارات أساسًا هامًا للشركات الزراعية الفيتنامية لتحسين قدرتها التنافسية تدريجيًا.

بالإضافة إلى الكفاءة المهنية، حقق المشروع إنجازات تكنولوجية بارزة. فقد أُنجزت عملية إنتاج المنتج النانوي على نطاق تجريبي بلغ 100 لتر/دفعة، مما مهد الطريق للتسويق التجاري. والجدير بالذكر أن فريق البحث مُنح براءتي اختراع حصريتين، متجاوزًا الهدف المحدد في ملف الموافقة. كما نُشرت النتائج في مقالتين دوليتين مرموقتين وتقرير في مؤتمر محلي متخصص، مما يُسهم في إرساء أسس علم المواد النانوية في فيتنام.

من منظور أوسع، يُعدّ بحث فريق الأستاذ المشارك الدكتور ها فونغ ثو دليلاً على التوجه نحو تطوير التكنولوجيا الحيوية - وهي مواد تحل محل المضادات الحيوية التقليدية. لا يقتصر تطبيق النانو على الدواجن فحسب، بل لديه القدرة على التوسع ليشمل تربية الخنازير، وتربية الأحياء المائية، واللقاحات البيطرية. على المدى الطويل، إذا تم توحيد عملية الإنتاج ونقلها، يمكن لفيتنام تدريجياً بناء سلسلة قيمة لتربية الماشية منخفضة المضادات الحيوية، مما يلبي متطلبات السوق المحلية وأسواق التصدير.

إن البحث في مجال المضادات الحيوية النانوية في تربية الدواجن لا يساهم في حل مشكلة بقايا المضادات الحيوية فحسب، بل يضع الأساس أيضًا لنموذج زراعي مستدام يعتمد على العلم والتكنولوجيا.

من المختبر إلى المزرعة، تُظهر النتائج أن تقنية النانو تُصبح حلاً استراتيجياً يُسهم في حماية صحة المستهلك، والحد من خطر مقاومة المضادات الحيوية، وتحسين جودة المنتج. لا يُعد هذا التوجه إنجازاً علمياً فحسب، بل يُمثل أيضاً حلاً مناسباً لمشكلة تطوير الزراعة الفيتنامية في عصر الزراعة الخضراء والسلامة الحيوية.

مركز الاتصالات العلمية والتكنولوجية

المصدر: https://mst.gov.vn/nghien-cuu-khang-sinh-nano-trong-chan-nuoi-gia-cam-giai-phap-moi-huong-toi-nong-nghiep-an-toan-ben-vung-197251124212156146.htm