تحقیقات در مورد نانو آنتی‌بیوتیک‌ها در پرورش طیور: راهکاری جدید برای کشاورزی ایمن و پایدار

در شرایطی که صنعت دامداری ویتنام به دلیل استفاده بیش از حد از آنتی‌بیوتیک‌ها، خطر میکروارگانیسم‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک و باقی‌مانده‌های دارویی در مواد غذایی تحت فشار زیادی قرار دارد، یک رویکرد فناوری جدید، چشم‌اندازهای بسیاری را گشوده است. این رویکرد، تحقیق و کاربرد نانومواد حاوی مواد فعال ضدباکتریایی در دام است که به کاهش میزان استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های سنتی کمک می‌کند و در عین حال سلامت حیوانات را تضمین می‌کند.

در موسسه علوم مواد (آکادمی علوم و فناوری ویتنام)، گروه تحقیقاتی دانشیار، دکتر ها فونگ تو، موضوع علمی «تحقیق و توسعه نانو آنتی‌بیوتیک‌های گیاهی، نانو آنتی‌بیوتیک‌ها و ارزیابی اثربخشی آنها برای کاربرد در مرغداری» (کد شماره 06/2020/TN) را به پایان رسانده است.

این پروژه که توسط بنیاد ملی توسعه علوم و فناوری (NAFOSTED) تأمین مالی شده است، نتایج برجسته بسیاری را به همراه داشته و مسیری جدید را برای دامپروری ایمن و پایدار گشوده است.

در گذشته، استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها در دامداری اغلب به عنوان یک راه حل اجتناب‌ناپذیر برای جلوگیری از بیماری، افزایش بهره‌وری و کوتاه کردن زمان پرورش در نظر گرفته می‌شد. با این حال، سوءمصرف طولانی مدت منجر به عواقب جدی شده است: کنترل باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک به طور فزاینده‌ای دشوار شده است، بقایای آنتی‌بیوتیک در مواد غذایی مستقیماً بر سلامت مصرف‌کنندگان تأثیر می‌گذارد و در عین حال فشار زیادی بر محیط زیست ایجاد می‌کند.

سازمان بهداشت جهانی (WHO) بارها در مورد خطر تبدیل شدن مقاومت آنتی‌بیوتیکی به یک «بیماری همه‌گیر خاموش» در صورت عدم کنترل مؤثر منابع آنتی‌بیوتیک‌ها در کشاورزی و پزشکی توسط کشورها هشدار داده است. ویتنام نیز سیاست‌های زیادی را برای محدود کردن آنتی‌بیوتیک‌ها در دامداری‌ها وضع کرده است، اما برای جایگزینی پایدار آنها، داشتن فناوری واقعاً عملی و مناسب برای شرایط تولید ضروری است.

تلویزیون آنتی بیوتیک نانو شیمیایی از سیر/فیلانتوس urinaria + nano Ag.

نکته ویژه در تحقیقات این گروه متخصص، توسعه سیستم‌های نانوآنتی‌بیوتیکی با اندازه بسیار کوچک زیر ۱۰۰ نانومتر است که به مواد فعال ضدباکتریایی کمک می‌کند تا به عمق سلول‌های باکتریایی نفوذ کنند، راندمان کشتن را بهبود بخشند، دوز را کاهش دهند و عوارض جانبی را محدود کنند. دو گروه محصول به طور موازی توسعه داده شدند، از جمله: نانوآنتی‌بیوتیک‌های استخراج شده از گیاهان (سیر، Phyllanthus urinaria) و نانوسیستم‌هایی که آنتی‌بیوتیک‌های مصنوعی مانند داکسی‌سایکلین، فلورفنیکل را با نانونقره ترکیب می‌کنند.

مکانیسم عمل نانو نقره یکی از نکات برجسته است. نانو نقره به لطف توانایی چسبندگی به سطوح سلولی، غشاهای باکتریایی را تجزیه کرده و عملکردهای انتقال را مهار می‌کند و در نتیجه باکتری‌ها را به سرعت تضعیف می‌کند. نانو نقره هنگامی که با آنتی‌بیوتیک‌های سنتی ترکیب می‌شود، به عنوان یک کاتالیزور عمل می‌کند و روند نابودی گونه‌های باکتریایی مقاوم به دارو، به ویژه E. coli یا Salmonella، پاتوژن‌های رایج در مرغداری، را تقویت می‌کند. به طور موازی، نانو عصاره‌های سیر و Phyllanthus urinaria طبق مکانیسم‌های بیولوژیکی طبیعی عمل می‌کنند و به تقویت ایمنی و کاهش خطر عفونت، مطابق با جهت‌گیری کشاورزی ارگانیک، کمک می‌کنند.

در آزمایشگاه، این نانومواد اثربخشی فوق‌العاده‌ای در از بین بردن گونه‌های باکتری مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌های رایج نشان داده‌اند. تیم تحقیقاتی همچنین به توانایی آزادسازی مواد فعال در طول زمان اشاره کرد که به کنترل پایدار تراکم باکتری‌ها در دستگاه گوارش طیور بدون ایجاد شوک بیولوژیکی کمک می‌کند. این چیزی است که آنتی‌بیوتیک‌های رایج اغلب در برآورده کردن آن مشکل دارند.

ارزش علمی تنها زمانی واقعاً معنا پیدا می‌کند که از آزمایشگاه بیرون بیاید و اثربخشی خود را در تولید اثبات کند. مدل آزمایشی در یک مزرعه پرورش مرغ گوشتی در منطقه هیپ هوا ( باک گیانگ ) مستقر شد. در اینجا، از نانومواد برای جایگزینی بخشی از آنتی‌بیوتیک‌های سنتی در مرحله پرورش استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده پس از بیش از ۴۵ روز پرورش، تفاوت آشکاری را نشان داد: میزان آنتی‌بیوتیک‌های مورد استفاده در مقایسه با گروه کنترل ۱۰ برابر کاهش یافت، میزان بقا به ۹۸٪ رسید (در مقایسه با ۹۴٪ از گروهی که از آنتی‌بیوتیک‌های معمولی استفاده می‌کردند) و شاخص باقیمانده آنتی‌بیوتیک در گوشت مرغ تنها ۳۵ میکروگرم در کیلوگرم بود که بسیار پایین‌تر از سطح ۱۹۷ میکروگرم در کیلوگرم در گروه کنترل بود.

این ارقام نه تنها نشان‌دهنده کارایی بیولوژیکی هستند، بلکه توانایی رعایت استانداردهای ایمنی مواد غذایی را نیز نشان می‌دهند. در شرایطی که بازار بین‌المللی به طور فزاینده‌ای نسبت به محصولات کشاورزی با منشأ آنتی‌بیوتیک سخت‌گیر می‌شود، نتایج آزمایش مبنای مهمی برای شرکت‌های کشاورزی ویتنامی است تا به تدریج رقابت‌پذیری خود را بهبود بخشند.

علاوه بر اثربخشی حرفه‌ای، این پروژه به دستاوردهای فناوری قابل توجهی نیز دست یافته است. فرآیند تولید محصول نانو در مقیاس پایلوت ۱۰۰ لیتر در هر بچ تکمیل شده است و زمینه را برای تجاری‌سازی فراهم می‌کند. نکته قابل توجه این است که به تیم تحقیقاتی دو اختراع انحصاری اعطا شده است که از هدف تعیین شده در پرونده تأیید فراتر رفته است. نتایج همچنین در دو مقاله معتبر بین‌المللی و یک گزارش در یک کنفرانس تخصصی داخلی منتشر شده است که به پایه‌گذاری علم نانومواد در ویتنام کمک می‌کند.

در نگاهی وسیع‌تر، تحقیقات گروه دانشیار دکتر ها فونگ تو، گواهی بر روند توسعه بیوتکنولوژی - موادی برای جایگزینی آنتی‌بیوتیک‌های سنتی - است. کاربرد نانو نه تنها به طیور محدود می‌شود، بلکه پتانسیل گسترش به پرورش خوک، آبزی‌پروری یا واکسن‌های دامپزشکی را نیز دارد. در درازمدت، اگر فرآیند تولید استانداردسازی و منتقل شود، ویتنام می‌تواند به تدریج یک زنجیره ارزش برای دامداری کم آنتی‌بیوتیک ایجاد کند و نیازهای بازارهای داخلی و صادراتی را برآورده سازد.

تحقیقات در مورد نانو آنتی‌بیوتیک‌ها در پرورش طیور نه تنها به حل مشکل باقیمانده‌های آنتی‌بیوتیک کمک می‌کند، بلکه پایه و اساس یک مدل کشاورزی پایدار مبتنی بر علم و فناوری را نیز بنا می‌نهد.

از آزمایشگاه تا مزرعه واقعی، نتایج نشان می‌دهد که فناوری نانو در حال تبدیل شدن به یک راه‌حل استراتژیک است که به حفظ سلامت مصرف‌کننده، کاهش خطر مقاومت آنتی‌بیوتیکی و بهبود کیفیت محصول کمک می‌کند. این مسیر نه تنها یک پیشرفت علمی است، بلکه راه‌حل مناسبی برای مشکل توسعه کشاورزی ویتنام در عصر سبز و ایمنی زیستی نیز می‌باشد.

مرکز ارتباطات علم و فناوری

منبع: 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