محققان اتحادیه اروپا در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه باکتری ها، قارچ ها و سایر میکروارگانیسم ها می توانند سلامت گیاهان و حیوانات را بهبود بخشند.
از جانب گرت ویلمر
هنگامی که پروفسور تام گیلبرت و همکارانش در سال 2019 چگونگی تأثیر رژیم های غذایی مختلف بر مرغ ها را مطالعه کردند، اتفاق عجیبی رخ داد: یک دسته از جوجه ها بسیار کندتر از دو آزمایش قبلی رشد کردند.
و این در حالی بود که جوجه ها در همان محیط بسیار کنترل شده با رژیم های غذایی و مکمل های غذایی مشابه زندگی می کردند.
تغییرات کوچک، اثرات بزرگ
پس چه چیزی تغییر کرد؟ به گفته گیلبرت، متخصص ژنتیک در دانشگاه کپنهاگ در دانمارک، تنها تفاوت ممکن این است که جوجه ها در طول سفر خود از هچری در منطقه کاتالونیای اسپانیا در معرض میکروب های ناشناس قرار گرفتند.
میکروب هایی که جوجه ها بلعیده می شوند بخشی از مجموعه وسیعی از میکروارگانیسم ها – از جمله باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها – هستند که در محیط، انسان و حیوانات وجود دارند و در مجموع میکروبیوم نامیده می شوند.
گیلبرت گفت: «این بینش بسیار جالبی به ما داد که چگونه تفاوت‌های بسیار کوچک در میکروبیوم در اوایل زندگی می‌تواند اثرات غیرمستقیم بزرگی بر رشد حیوانات و پیامدهای بزرگی برای کشاورزی داشته باشد.
تحقیقات انجام شده توسط تیم او بخشی از یک پروژه با بودجه اتحادیه اروپا برای بررسی تاثیر خوراک و مواد افزودنی بر میکروبیوم و در نهایت سلامت جوجه ها و ماهی قزل آلا است.
تحت عنوان هولوفوداین پروژه پس از تقریبا چهار سال و نیم در آوریل 2023 به پایان رسید.
نحوه تعامل ژنتیک حیوانات و میکروبیوم آنها یک حوزه تحقیقاتی در حال رشد است که به عنوان هولوژنومیک شناخته می شود. این کلمه از اصطلاح holobiont گرفته شده است که یک گونه میزبان و مجموعه ای از میکروب ها و سایر گونه هایی را که در داخل یا اطراف آن در یک اکوسیستم کوچک زندگی می کنند، توصیف می کند.
میکروب های موجود در محیط به محض تولد، روده حیوان را مستعمره می کنند و جامعه ای مملو از تریلیون ها باکتری، ویروس و قارچ مفید و بالقوه مضر ایجاد می کنند.
میکروبیوم یک فرد یا حیوان تأثیر عمده ای بر سلامتی دارد، بر رشد و پاسخ های ایمنی تأثیر می گذارد و مصرف مواد مغذی را تنظیم می کند. حتی اعتقاد بر این است که تأثیر می گذارد رفتار انسانیاز جمله تعامل اجتماعی. در همین حال، میکروب های گیاهی و خاک بر رشد و ماندگاری محصول تأثیر می گذارند.
روده های سبزتر
یافتن راه‌هایی برای بهینه‌سازی میکروبیوم ممکن است یکی از راه‌های ارائه غذای سالم‌تر برای جمعیت رو به رشد جهانی باشد.
همچنین می تواند اثرات زیست محیطی کشاورزی را با کاهش نیاز به کود، آنتی بیوتیک و سایر مواد شیمیایی کاهش دهد.
تحقیقات در این زمینه بخشی از تحقیقات اروپایی است غذا 2030 ابتکاری که هدف آن تشویق گذار به رژیم های سبزتر، سالم تر و مقرون به صرفه تر است.
علم اینکه دقیقاً چگونه می توان از میکروب ها برای بهبود سلامت، بهره وری و کیفیت محصولات کشاورزی استفاده کرد، هنوز در مراحل اولیه است.
با کمک پیشرفت‌ها در توالی‌یابی DNA که نور بیشتری را بر جوامع میکروبی می‌تاباند، HoloFood پایه و اساس درک بهتر تأثیر مواد مغذی و مکمل‌ها بر میکروبیوم و در نهایت بر سلامت حیوانات را ایجاد کرده است.
این نوع تحقیقات در نهایت می تواند به توسعه تولید مواد غذایی پایدار کمک کند.
در آزمایش‌ها، ماهی‌هایی که با جلبک و صدف تغذیه می‌شوند – مکمل‌های پایدارتر و جایگزین‌های پروتئینی برای خوراک سنتی – به همان اندازه سالم هستند و به همان اندازه رشد می‌کنند.
گیلبرت گفت: “این در واقع یک پیروزی بزرگ است زیرا به این معنی است که می توانید مواد غذایی مانند سویای وارداتی را جایگزین کنید.”
پاسخ های خانگی
یکی دیگر از پروژه های حمایت شده توسط اتحادیه اروپا، سیمبادر طول دوره پنج ساله خود تا پایان اکتبر 2023 به یافته های مشابهی دست یافت.
محققان دریافتند که برخی از خوراک سنتی ماهی سویا را می توان با ترکیبی از کنجاله کانولای پایدارتر و جلبک دریایی محلی جایگزین کرد، بدون اینکه اثرات منفی بر میکروبیوم روده داشته باشد.
به گفته دکتر آن پیهلانتو، محقق مواد غذایی و محصولات زیستی در موسسه منابع طبیعی فنلاند در هلسینکی، این نویدبخش توسعه منابع آبزی پروری در اتحادیه اروپا به جای واردات مقادیر زیادی دانه سویا از آمریکا است.
پیهلانتو، مدیر سیمبا، گفت: «ماهی با خوراک جایگزین خوب عمل کرد، که نشان می‌دهد می‌توان مقداری از سویا را با مواد موجود در اروپا جایگزین کرد.
درک جوامع میکروبی می تواند به پایدارتر کردن سایر اشکال تولید مواد غذایی – مانند کشاورزی زراعی – نیز کمک کند.
محققان چگونگی تأثیر میکروب ها بر رشد و مقاومت در برابر برخی بیماری ها یا شرایط محیطی مانند خشکسالی را مطالعه می کنند. پیامدها به طور بالقوه عظیم هستند.
پیهلانتو گفت: “اگر بتوانیم میکروب های مناسب را پیدا کنیم، آنها می توانند حداقل تا حدی به جایگزینی کودها کمک کنند و پایداری سیستم غذایی را بهبود بخشند.”
مقاومت گیاه
محققان دریافتند که تلقیح گیاهان آرابیدوپسیس – که اغلب به عنوان ارگانیسم های مدل استفاده می شود – با مخلوطی از چهار نوع خاص میکروب منجر به افزایش تحمل به خشکی شد. این به پتانسیل بهبود انعطاف پذیری در سایر محصولات نیز اشاره دارد.
آنها مخلوط‌های میکروبی دیگری را شناسایی کردند که به رشد گندم کمک می‌کرد – شاید با افزایش جذب نیتروژن – و باعث بهبود عملکرد سیب‌زمینی‌های کشت‌شده در باتلاق‌های نمکی شد.
عواقب استفاده از آب دریا برای آبیاری در مناطقی از جهان که برای کشت نامناسب هستند به طور بالقوه قابل توجه است.
پروژه‌هایی مانند HoloFood و SIMBA زمینه را برای تحقیقات آینده در مورد اینکه چگونه میکروب‌ها می‌توانند تولید غذا را برای کره زمین سالم‌تر و بهتر کنند، باز کرده‌اند.
دانش تولید شده توسط هر دو پروژه در دسترس است پورتال داده HoloFood و سیمبا پایگاه داده دسترسی بازافزودن به اطلاعات میکروبیوم که از دیگر ابتکارات تحقیقاتی با بودجه اتحادیه اروپا از جمله 3D-omics و پیدا کردن Pheno.
پیهلانتو گفت: “امید من این است که دانش همچنان بهبود یابد تا بدانیم چه نوع میکروبی را باید در مکان های مختلف استفاده کنیم.” ما هنوز به دانش اضافی زیادی نیاز داریم.»
تحقیق در این مقاله توسط اتحادیه اروپا تامین مالی شده است. نظرات مصاحبه شوندگان لزوماً منعکس کننده نظرات کمیسیون اروپا نیست.
FOOD 2030
هدف اتحادیه اروپا ترویج گذار به سیستم های غذایی پایدار، سالم و فراگیر از طریق چارچوب سیاستی خود برای تحقیق و نوآوری است که به نام “غذا 2030“.
Food 2030 با آگاهی از اینکه الگوهای فعلی تولید و مصرف تحت تأثیر بحران‌هایی از جمله سوء تغذیه، تغییرات آب و هوایی، از دست دادن تنوع زیستی و کمبود منابع قرار گرفته و به آن کمک می‌کند، هدایت می‌شود.
این چارچوب، بازیگران تحقیق و نوآوری را در زمینه‌های مختلف گرد هم می‌آورد تا به چالش‌های به هم پیوسته از طریق رویکرد سیستم‌های چند ذی‌نفع رسیدگی کند.
اهداف کلیدی شامل توسعه دانش و راه حل های موثر برای ترویج رژیم های غذایی سالم پایدار است. سیستم های غذایی سازگار با آب و هوا، از نظر زیست محیطی هوشمند و دایره ای؛ و جوامع پایدار و توانمند. اهداف اصلی دیگر، ارتقای مدل‌های تجاری جدید، ظرفیت‌سازی و آموزش برای انتقال عادلانه و عادلانه سیستم‌های غذایی است که به مرزهای سیاره‌ای احترام می‌گذارد.
این مقاله مربوط به Food Pathway 2030 برای دنیای میکروبیوم ها است.
اطلاعات بیشتر
این مقاله در ابتدا در افقمجله تحقیقات و نوآوری اتحادیه اروپا.
متصل
