د جيهان إبراهيم تكتب: دور بعض المعادن في تغذية الأسماك وتأثيراتها على المناعة

معهد صحة الحيوان – مركز البحوث الزراعية- مصر

تعتبر تغذية الأسماك هي النشاط الرئيسي في نظم إنتاج الاستزراع المائي وتمثل 40-50٪ من إجمالي تكاليف الإنتاج. يزيد إنتاج الأسماك من خلال تحسين جودة التغذية وصحة الأسماك من خلال استكمال المواد العلفية الغنية بالبروتين بالفيتامينات والمعادن .

ويعد استخدام الاضافات المعدنية في اعلاف الأسماك أمرا ضروريا لدعم الوظائف الفسيولوجية المختلفة ، بما في ذلك صحة الجهاز المناعي. تلعب المعادن الأساسية مثل الزنك والحديد والنحاس والسيلينيوم أدوارا مهمة في تعزيز الاستجابات المناعية والحفاظ على صحة الأسماك بشكل عام. وضمان ممارسات تربية الأحياء المائية المستدامة. من خلال فهم هذه العوامل وموازنتها ، و يمكن لممارسي تربية الأحياء المائية تحسين صحة الأسماك وإنتاجية المزارع ، مما يساهم في استدامة الصناعة والإنتاج السمكى .

الاحتياجات الغذائية من المعادن مثل الكالسيوم والفوسفور والمغنيسيوم  والزنك والحديد والنحاس والمنجنيز واليود والسيلينيوم  التي تضاف على حسب نوعية  الأسماك.

تعتبر الآليات الكيميائية الحيوية لعملية التمثيل الغذائي المعدني في الأسماك بشكل عام مماثلة لتلك الخاصة بالحيوانات الأرضية على المستوى الخلوي. إن تبادل الأيونات من جميع أنحاء خياشيم وجلد الأسماك في المياه المحيطة تعمل على تحديد المتطلبات الغذائية.

تشكل الخياشيم أكثر من 50٪ من مساحة سطح الأسماك وتعتبر الطريق الرئيسي لامتصاص المعادن المنقولة بالماء في اسماك المياه العذبة . ، شرب الآسماك للمياه بيكون الزامي كجزء من آلية التنظيم الفسيولوجي الشاملة للحفاظ على سوائل الجسم الداخلية منخفضة التوتر الى حد كبير إلى الملوحة الخارجية لمياه البحر  لذلك ، فإن امتصاص المعادن الغذائية من الجهاز الهضمي مهم في أسماك المياه العذبة  ، بينما في أسماك المياه المالحة ، يتم امتصاص كل من المعادن الغذائية والمنقولة بالماء

امثلة  للمعادن الأساسية كإضافات غذائية

1- الزنك :هو عنصر تتبع حيوي يدعم العديد من التفاعلات الأنزيمية ، وتخليق البروتين ، والتمثيل    الغذائي الخلوي. يضاف عادة إلى علف الأسماك في شكل كبريتات الزنك أو أكسيد الزنك. ويلعب الزنك دورا حاسما في الحفاظ على صحة جهاز المناعة لدى الأسماك

2- الحديد :   ضروري لنقل الأكسجين والتنفس الخلوي ، مما يساهم في تكوين الهيموجلوبين والميوجلوبين. عادة ما يتم إضافة الحديد في علف الأسماك ككبريتات حديدية أو كربونات حديدية.

تأثيره على المناعة: الحديد ضروري لتكاثر الخلايا المناعية ووظيفتها. وهو يدعم إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) التي تساعد على قتل مسببات الأمراض. تعزز مستويات الحديد الكافية قدرة الأسماك على مكافحة العدوى والحفاظ على وظيفة المناعة بشكل عام. و يؤدي نقص الحديد إلى فقر الدم وضعف الاستجابة المناعية ، مما يجعل الأسماك أكثر عرضة للأمراض.

3-النحاس يشارك النحاس في العمليات الأنزيمية المختلفة وهو ضروري لتشكيل الهيموجلوبين والأنسجة الضامة. يتم تضمين النحاس في علف الأسماك في أشكال مثل كبريتات النحاس أو مخلبات النحاس copper chelates

تأثيره على المناعة: النحاس مهم لعمل العديد من مكونات الجهاز المناعي ، بما في ذلك إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية ونشاط بعض الإنزيمات التي تساعد في مكافحة العدوى. كما أنه يدعم تطور الخلايا المناعية ويعزز الاستجابات المناعية الشاملة. ومع ذلك ، يمكن أن يكون النحاس الزائد ساما ويقلل وظيفة المناعة ، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى مكملات متوازنة

4-السيلينيوم :هو عنصر  أساسي يعمل كمضاد للأكسدة ، ويحمي الخلايا من التلف التأكسدي. يتم تضمينه في علف الأسماك مثل سيلينوميثيونين أو سيلينيت الصوديوم.

التاثير على المناعة: السيلينيوم أمر حيوي لحسن سير الجهاز المناعي. وهو يدعم إنتاج الإنزيمات المضادة للأكسدة التي تساعد على تقليل الإجهاد التأكسدي والالتهابات. مستويات السيلينيوم الكافية تعزز قدرة الأسماك على مكافحة العدوى والحفاظ على نظام مناعة قوي. يمكن أن يؤدي نقص السيلينيوم إلى ضعف الاستجابات المناعية وزيادة التعرض للأمراض.

5- الكالسيوم والفسفور: تمتص الأسماك الكالسيوم و الفسفور من البيئة المائية المحيطة عن طريق الخياشيم والجهاز الهضمي. ومع ذلك ، فإن الخياشيم تمثل الجهاز الرئيسي لامتصاص الكالسيوم.

لا يعتمد امتصاص واستقلاب الكالسيوم على تركيزه في المياه المحيطة فحسب ، بل يتأثر باختلافات الأنواع وتوازنها من خلال نظام الغدد الصماء ، والتوافر البيولوجي من النظام الغذائي ومستوى الفسفور يسمح لهم تنظيم الأسموزي بالتحكم في مستويات الكالسيوم لديهم في الغالب عن طريق هرمونات ن الدم ستانيوكالسين والكالسيتونين.

بعض المعادن على سبيل المثال ، Cd ، Cu ، Mg ، Sr ،  Zn قد تقلل من امتصاص الكالسيوم من الخياشيم أو الجهاز الهضمي. في الفقاريات ، من المعروف أن فيتامين (د) يلعب دورا أساسيا في استقلاب الكالسيوم. على الرغم من إجراء أبحاث محدودة على الأسماك ، إلا أن وظيفة نظام الغدد الصماء والمستقلبات المحددة تبدو متشابهة في الأسماك و terrestrial vertebrates

تشمل علامات نقص المعادن في الأسماك انخفاض تمعدن العظام ، وفقدان الشهية ، وعتامة عدسة العين (الزنك) ، وتشوهات الهيكل العظمي (الفوسفور والمغنيسيوم والزنك) ، وتآكل الزعانف (النحاس والزنك) ، والكلية الكلوية (نقص المغنيسيوم ، سمية السيلينيوم) ، تضخم الغدة الدرقية (اليود) ،  ضمور العضلات (السيلينيوم) وفقر الدم المجهري (الحديد).

يؤدي الإفراط في تناول المعادن من النظام الغذائي أو امتصاص الخياشيم إلى حدوث سمية ، وبالتالي فإن التوازن الدقيق بين نقص المعادن والسمية أمر حيوي للكائنات المائية للحفاظ على توازنها ، إما من خلال زيادة الامتصاص أو الإفراز.

يمكن أن يسبب إطلاق المعادن من الأعلاف غير المأكولة أو غير المهضومة و ومن إفراز البول إلى إغناء المياه الطبيعية ، الأمر الذي يتطلب دراسة إضافية في صياغة الأعلاف. يتم استعراض المعرفة الحالية في التغذية المعدنية للأسماك لفترة وجيزة.

وفى النهاية . هناك حاجة إلى مزيد من الابحاث العلمية عن الاحتياجات المعدنية لأنواع الأسماك المستزرعة المختلفة لتوليد معلومات موثوقة لاستخدامها في تكوين الأعلاف.

المصادر :

  Lall, S.P.; Kaushik, S.J. (2021):Nutrition and Metabolism of Minerals in Fish. Animals 2021, 11, 2711. https://doi.o2021rg/10.3390/ani11092711