התוצאות הנ"ל הן תוצר של הפרויקט "מחקר על יישום טכנולוגיה ביו-אלקטרוכימית לבקרה באתר של נוכחות חיידקי ויבריו פתוגניים בבריכות גידול מים מליחים", בראשות הפקולטה למדעים , האוניברסיטה הלאומית של וייטנאם, האנוי (VNU-Hanoi), בשיתוף פעולה עם המכון למיקרוביולוגיה וביוטכנולוגיה, VNU-Hanoi ומומחים מהמכון הקוריאני למדע וטכנולוגיה (KIST).
המחקר ביסס מודל ביו-אלקטרוכימי המפחית את הצמיחה של חיידקי ויבריו פתוגניים בבריכות גידול ימיות במים מליחים.
הפרויקט מתמקד בהערכת הפוטנציאל של מערכת ביוכימית אלקטרוכימית כאשר היא משולבת במודל חקלאות ימית במים מליחים כדי להפחית את צמיחת חיידקי הוויבריו במים ובמשקע קרקעית, לייעל את פרמטרי ההפעלה, ובסופו של דבר לפתח מודל יישום בקנה מידה פיילוט בתנאים אמיתיים.
בהתבסס על סקירה מדעית ושיטות ייצור, המשימה היא לזהות את הוויבריו כחיידק הפתוגני הנפוץ והמסוכן ביותר בבריכות גידול מים מליחים, במיוחד את הוויבריו הארווי ואת הוויבריו פאראהמוליטיקוס , שהם שני גורמים המובילים למחלת לומיניום ולנמק חריף בכבד ובלבלב.
בהקשר של המגבלות הגוברות של שימוש בכימיקלים ואנטיביוטיקה, נבחרה טכנולוגיה ביו-אלקטרוכימית בשל יכולתה ליצור סביבת אנודה עם פוטנציאל חיזור שלילי ו-pH נמוך, תנאים שאינם שליליים להישרדות ולצמיחה של ויבריו. ממצאים מדעיים בינלאומיים על ההשפעות המעכבות של BES על חיידקים פתוגניים בסביבת אנודה סיפקו בסיס מכריע לביצוע מחקר זה.
המערכת הביו-אלקטרוכימית תוכננה כאשר האנודה ממוקמת בתחתית המודל, שם צפיפות הוויבריו הייתה הגבוהה ביותר, והקתודה קרובה לפני המים. סידור זה מבוסס על עקרון הפעולה של מערכת BES ללא ממברנה, המבטיחה כי החיידקים האלקטרוכימיים מועשרים ומתוחזקים בפעילות יציבה, ובכך מייצרים זרם חשמלי ומשנים את פוטנציאל החיזור בבריכה. בניסויים, מיקום האלקטרודה, מרחק האנודה-קתודה וערך ההתנגדות החיצונית הותאמו כדי לקבוע את התנאים האופטימליים לעיכוב הוויבריו. במידת הצורך, נעשה שימוש בפוטנציוסטט כדי להפעיל את מתח האנודה, מה שמאפשר הערכה מעמיקה יותר של מנגנון הפעולה.
פרויקט המחקר כיסה שישה תחומים עיקריים: ביסוס מודל ניסיוני; העשרה אלקטרוכימית של חיידקים; הערכת היכולת לטפל ב- V. harveyi ו- V. parahaemolyticus ; הבהרת אופי תהליך העיכוב; אופטימיזציה של פרמטרי הפעלה; ובניית מודל פיילוט.
ניסויים הראו שכאשר המערכת האלקטרוכימית פועלת ביציבות, היא מסוגלת להפחית את צפיפות הוויבריו הן במים והן בבוצה תחתית, כאשר האפקטיביות תלויה בבירור בפוטנציאל החיזור באנודה ובקתודה. שינויים בריכוז המצע, pH, מיקום האלקטרודה והתנגדות חיצונית הראו כולם הבדלים במידת העיכוב, ותרמו לקביעת הפרמטרים האופטימליים לטיפול בויבריו באתר.
מודל הפיילוט נבנה תוך שימוש במי בריכה אמיתיים מאזורי גידול מים מליחים בצפון. (תמונה להמחשה).
בהתבסס על תוצאות המעבדה, פותח מודל פיילוט המשתמש במי בריכה אמיתיים מחקלאות ימית במים מליחים בצפון. המודל מאפשר להעריך את יכולת ההסתגלות של המערכת לתנאים טבעיים, כולל השפעתה על בריאותם של שרימפס לבני רגליים, היעילות בהפחתת חיידקי ויבריו קיימים או נוספו, וההשפעה על חיידקים מועילים בבריכה. זהו שלב מכריע בקביעת היתכנות הטכנולוגיה לפני יישומה המעשי.
תוצאות משימה זו מניחות את היסודות לגישה חדשה לבקרת מחלות מימיות, תוך מינוף יתרונות הביוטכנולוגיה האלקטרוכימית, בעלת מבנה פשוט, עלויות תפעול נמוכות, אורך חיים ארוך ויכולת לטפל במחלות במקום מבלי להפריע לסביבת הבריכה.
היישום המוצלח של טכנולוגיה זו מבטיח לספק כלים יעילים וברי קיימא לחקלאים בהקשר של הצורך הדחוף הגובר לשלוט במחלות ולהפחית את התלות באנטיביוטיקה.
מקור: https://mst.gov.vn/ung-dung-cong-nghe-sinh-dien-hoa-kiem-soat-vi-khuan-vibrio-trong-ao-nuoi-thuy-san-nuoc-lo-197251211125407475.htm
תגובה (0)