עם הרחבת קנה המידה של התרביות והעלייה בצפיפות התרביות, מחלת ה-Apostichopus japonicus הפכה לחמורה יותר ויותר, מה שהביא להפסדים חמורים לתעשיית החקלאות המים. מחלות ה-Apostichopus japonicus נגרמות בעיקר על ידי חיידקים, וירוסים וריסים, שביניהן תסמונת ריקבון העור הנגרמת על ידי Vibrio brilliant היא החמורה ביותר. עם החמרת המחלה, דופן הגוף של ה-Apostichopus japonicus נוצרת כיב, ויוצרת כתמים כחולים ולבנים, ולבסוף מתמוססת מעצמה למוות, ומתמוססת לריר האף דמוי קולואיד. במניעה ובטיפול מסורתיים במחלות, אנטיביוטיקה נמצאת בשימוש נרחב. אך שימוש ארוך טווח באנטיביוטיקה לא רק טומן בחובו סכנה נסתרת של עמידות חיידקים ושאריות תרופות, אלא גם מביא בטיחות מזון וזיהום סביבתי. לכן, פיתוח תכשיר בטוח ואינו מזהם, ללא שאריות להפחתת מחלת מלפפון הים הוא אחד המוקדים החמים של המחקר הנוכחי.

אשלגן דיפורמט הוא אבקה גבישית לבנה, יבשה וחסרת טעם. זהו תוסף המזון הראשון שאינו אנטיביוטי שאושר על ידי האיחוד האירופי להחליף אנטיביוטיקה. הוא יכול לקדם את הצמיחה של בעלי חיים בתרבית, לעכב את הצמיחה של חיידקים מזיקים ולשפר את סביבת המעי. אשלגן דיפורמט יכול לשפר משמעותית את הצמיחה והתפוקה של אורגניזמים ימיים.

1 תוצאות בדיקה

1.1 השפעות של אשלגן דיפורמט תזונתי על גדילה והישרדות של מלפפון ים אפוסטיכופוס ג'פוניקוס

קצב הגדילה הסגולי של Apostichopus japonicus עלה משמעותית עם העלייה בתכולת האשלגן דיפורמט בתזונה. כאשר תכולת האשלגן דיפורמט בתזונה הגיעה ל-0.8%, כלומר, כאשר תכולת האשלגן דיפורמט בתזונה הייתה 1.0% ו-1.2%, קצב הגדילה הסגולי של Apostichopus japonicus היה גבוה משמעותית מזה של טיפולים אחרים, אך לא נמצא הבדל משמעותי (P > 0.05) (טבלה 2-2). שיעור ההישרדות של מלפפון הים היה 100% בכל הקבוצות.

1.2 השפעות של אשלגן דיפורמט תזונתי על מדדי מערכת החיסון של מלפפון ים אפוסטיכופוס ג'פוניקוס

בהשוואה לקבוצת הביקורת, רמות שונות של אשלגן דיקרבוקסילאט יכלו לשפר את קיבולת הפגוציטים של הקואלומוציטים ואת ייצור ה-O2 – בדרגות שונות (טבלה 2-3). כאשר הוסיפו אשלגן דיפורמט במינונים של 1.0% ו-1.2%, הפעילות הפגוציטית של הקואלומוציטים וייצור מיני חמצן ריאקטיביים O2 – במלפפון ים היו גבוהים משמעותית מאלה בקבוצת הביקורת, אך לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין קבוצות האשלגן דיפורמט של 1% ו-1.2%, או בין רמות אחרות של אשלגן דיפורמט לקבוצת הביקורת. עם עליית תכולת האשלגן דיקרבוקסילאט במזון, ה-SOD וה-NOS של מלפפון הים עלו.

1.3 השפעת אשלגן דיפורמט תזונתי על עמידות מלפפון ים לזיהום Vibrio brilliant

1.4 ימים לאחר האתגר, התמותה המצטברת של מלפפוני ים בקבוצת הביקורת הייתה 46.67%, גבוה משמעותית מזו שבקבוצות 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% ו-1.2% אשלגן דיפורמט (26.67%, 26.67%, 30%, 30% ו-23.33%), אך לא נמצא הבדל משמעותי עם קבוצת הטיפול 0.2% (38.33%). בתמותת מלפפוני הים בקבוצות 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% ו-1.2% אשלגן דיפורמט לא היה הבדל משמעותי.

2. דיון

2.1 השפעת אשלגן דיקרבוקסילאט על גידול מלפפון הים Apostichopus japonicus

בבעלי חיים, מנגנון הפעולה של אשלגן דיקרבוקסילאט הוא בעיקר כניסה למערכת העיכול, שיפור סביבת מערכת העיכול, ויסות רמת החומציות (pH) והריגת חיידקים מזיקים (Ramli and sunanto, 2005). בנוסף, אשלגן דיפורמט יכול גם לקדם את ספיגת החומרים המזינים במזון ולשפר את העיכול ושיעור הניצול של בעלי חיים מתורבתים. ביישום בבעלי חיים ימיים, ניסויים הראו שאשלגן דיפורמט יכול לשפר משמעותית את הגדילה ושיעור ההישרדות של שרימפס (he Suxu, Zhou Zhigang, et al., 2006). במחקר זה, גדילת מלפפון הים (Apostichopus japonicus) קודמה על ידי הוספת אשלגן דיקרבוקסילאט למזון, דבר שעלה בקנה אחד עם תוצאות יישום אשלגן דיקרבוקסילאט בחזירונים ובחזירי גימור שדווחו על ידי verland. M (2000).

2.2 השפעת אשלגן דיקרבוקסילאט על חסינותו של מלפפון ים אפוסטיכופוס ג'פוניקוס

לאפוסטיכופוס יפני יש את אותו מנגנון הגנה כמו לבעלי חיים אחרים, המושלם על ידי תגובה חיסונית תאית ולא תאית (הומורלית). הוא משמש בעיקר לזיהוי וסילוק גופים זרים הנכנסים לגוף בעל החיים, או להפיכת גופים זרים לחומרים בלתי מזיקים, ולתיקון פצעים. התגובה החיסונית התאית של בעלי חיים מושלמת על ידי מגוון של צלאלוציטים, היוצרים את מערכת ההגנה של בעלי חיים. התפקידים העיקריים של תאים אלה כוללים פגוציטוזה, תגובת ציטוטוקסין וייצור חומרים אנטיבקטריאליים ברמת הקרישה (kudriavtsev, 2000). בתהליך הפגוציטוזה, צלאלוציטים יכולים להיות מושרים על ידי חיידקים או רכיבי דופן תא חיידקים לייצר מיני חמצן ריאקטיביים (ROS), כולל no, H2O2, oh ו-O2-. בניסוי זה, הוספת 1.0% ו-1.2% אשלגן דיקרבוקסילט לתזונה הגבירה משמעותית את הפעילות הפגוציטית של הצלאלוציטים ואת ייצור מיני חמצן ריאקטיביים. עם זאת, יש צורך לחקור לעומק את המנגנון של אשלגן דיפורמט המגביר את הפעילות הפגוציטית ואת ייצור החמצן.

2.3 השפעת אשלגן דיקרבוקסילאט על פלורת המעיים של מלפפון ים Apostichopus japonicus

אשלגן דיקרבוקסילאט יכול להתפרק לחומצה פורמית ופורמט בסביבה בסיסית חלשה ולחדור לתאים מיקרוביאליים דרך קרום התא. הוא יכול לשנות את סביבת המחיה של מיקרואורגניזמים מזיקים כמו אשריכיה קולי וסלמונלה על ידי שינוי ערך ה-pH בתוך התאים ומניעת רבייתם, ובכך לווסת את האיזון המיקרואקולוגי של המעי (eidelsburger, 1998). השפעת אשלגן דיקרבוקסילאט על המיקרופלורה במעי: מבחינה מקרוסקופית, ה-H+ המיוצר על ידי פירוק אשלגן דיקרבוקסילאט מפחית את ערך ה-pH במעי ומעכב את צמיחת המיקרופלורה במעי. מבחינה מיקרוסקופית, H+ חודר לתאים חיידקיים דרך קרום התא, הורס ישירות את פעילותם של אנזימים תוך תאיים, משפיע על חילוף החומרים של חלבון מיקרוביאלי וחומצות גרעין, ומשחק תפקיד בסטריליזציה (Roth, 1998). התוצאות הראו כי לאשלגן דיפורמט הייתה השפעה מועטה על סך חיידקי המעי של מלפפון ים, אך הוא יכול לעכב באופן משמעותי את מספר ה-Vibrio.

2.4 השפעת אשלגן דיקרבוקסילאט על עמידות למחלות של מלפפון ים אפוסטיכופוס ג'פוניקוס

Vibrio splendens הוא חיידק פתוגני של תסמונת ריקבון העור של מלפפון ים, אשר מזיק לייצור וגידול מלפפון ים. ניסוי זה הוכיח כי הוספת אשלגן דיקרבוקסילאט למזון הפחיתה את התמותה של מלפפון ים שנדבק בויבריו בריליאנט. ייתכן שזה קשור להשפעה המעכבת של אשלגן דיפורמט על ויבריו.

3 סיכום

התוצאות הראו כי לאשלגן דיפורמט תזונתי הייתה השפעה משמעותית על גדילת ה-Apostichopus japonicus, השפעה חיובית על החסינות הלא ספציפית של Apostichopus japonicus, וחיזקה את החסינות ההומוראלית והתאית של Apostichopus japonicus. תוספת של אשלגן דיקרבוקסילאט לתזונה הפחיתה משמעותית את מספר החיידקים המזיקים במעיים של מלפפון הים, ושיפרה את עמידות מלפפון הים למחלות הנגוע ב-Vibrio brilliant. לסיכום, ניתן להשתמש באשלגן דיקרבוקסילאט כמשפר חיסון במזון למלפפוני ים, והמינון המתאים של אשלגן דיקרבוקסילאט הוא 1.0%.