د محمد بكري: وجبة بذور القطن فى الأعلاف المائية…المعوقات وطرق المواجهة

معهد بحوث الصحة الحيوانية – معمل الزقازيق   

يعد الاستزراع السمكى حيوى وضرورى لاقتصاد البلدان النامية فهو مصدر رخيص للبروتين الحيوانى عالى الجودة كما أنه يعد مصدرًا رئيسيا للفيتامينات والمعادن. ورغم أهمية الاستزراع السمكى يمثل ارتفاع تكاليف العلف معوقا حقيقيا يقف حائلا ضد تطوير هذة الصناعة واستدامتها. يمثل البروتين اغلى واهم مكونات عليقة الاسماك حيث يحتاج سمك البلطى لنسبة بروتين 45% فى مراحل عمره الاولى .

وتقل هذه النسبة تدريجيا بالتقدم فى العمر حتى تصل الى 30% و 25% فى المراحل النهائية من فترة تغذيته. يعتبر مسحوق السمك هو المصدر المثالى لتغذية الأسماك نظرا لاحتوائه على كميات متوازنة من الاحماض الامينية الاساسية والدهون والفيتامينات والمعادن ولكن تكمن المشكلة فى مسحوق السمك  فى ارتفاع ثمنه ونقص المتاح منه عالميا.

ركزت العديد من الدراسات على إيجاد مصادر بروتين رخيصة ومتاحة بسهولة لتلبية الاحتياجات الغذائية للأسماك. تقدم البروتينات النباتية بديلا مناسبا لمسحوق السمك نظرا لانخفاض تكلفتها وامكانية زيادة المتاح منها عالميا ولكن يعيبها امران, الاول هو عدم توازن محتواها من الاحماض الامينية الاساسية و الاحماض الدهنية الاساسية وهما عنصران ضروريان  للنمو الطبيعى للاسماك.

واما الامر الاخر فهو احتوائها على محتوى عالي من الألياف والعوامل المضادة للتغذية والتى تؤثر على نمو الأسماك والأنشطة الفسيولوجية الأخرى.

تعد وجبات البذور الزيتية وهي التي تم تركها بعد استخراج الزيت من البذور مثل فول الصويا وبذور القطن الاختيار السائد كبديل لمسحوق السمك لما تحتويه من نسب بروتين مرتفعة وعالية القيمة كما أنها منخفضة السعر.

توفر بذرة القطن، وهي منتج ثانوي لصناعة النسيج، كمية كبيرة من الدقيق الغني بالبروتين للماشية. بعد فول الصويا ، تعتبر بذور القطن المصدر الرئيسي للبروتين النباتي المستخدم في جميع أنحاء العالم.

البروتينات النباتية غير المعالجة ليست مناسبة كمكونات للأعلاف المائية لأنها تحتوي على مضادات تغذية، علاوة على ذلك، توجد مشكلات تتعلق بالاستساغة وقيود لبعض الأحماض الأمينية الأساسية

الجوسيبول هو اهم مضادات التغذية الموجودة فى وجبة بذور القطن ، وهو تربينويد أصفر يتم إنتاجه وتخزينه في الغدد الصبغية الموجودة في نبات القطن  وهو سام للأسماك، مما يقيد استخدامه كعنصر علف.

يتوفر الجوسيبول في شكل مقيد أو حر، والشكل المقيد غير سام وله أهمية قليلة لأنه يمر عبر الجهاز الهضمي دون امتصاص. أما الجوسيبول الحر فله خصائص مضادة للتغذية؛ حيث يرتبط بالحديد ويمنع امتصاصه، مما قد يؤدي إلى نقص الحديد وتأثيره السلبي على تكوين كريات الدم الحمراء كما أنه يرتبط بالحمض الأميني اللايسين مما يعوق توفره فيؤثر على النمو ويسبب العقم في الأسماك.

ويختلف مستوى إدراج وجبة بذور القطن في الأنظمة الغذائية للأسماك بشكل كبير تبعا لنوع السمك ومرحلة النمو ومستوى الجوسيبول الحر والليسين المتوفر.

تم اختبار وجبة بذور القطن الخام وغير المعالج كبديل لمسحوق السمك ولم تظهر فرقًا كبيرًا في النمو في العديد من أنواع الأسماك مثل البلطى النيلى عند مستوى إدراج 20%، وتراوت قوس قزح عند مستوى إدراج 15%.

ولكن في هذه الأسماك احتوت وجبة بذور القطن على مضادات تغذية غير مرغوب فيها إلى حد كبير بالنسبة لأنواع الأسماك. لذا لتحسين توافر وجبة بذور القطن كبديل لمسحوق السمك يجب خفض وإزالة الجوسيبول من وجبة بذور القطن.

هناك عدة استراتيجيات للتخلص من أثار الجوسيبول الحر فى وجبة بذور القطن من أهمها:

– استخدام وجبة بذور القطن من أصناف نباتات القطن “عديمة الغدد” في الأعلاف.

– إضافة الحديد لتجنب المشاكل الصحية المرتبطة بنقص الحديد.

– إضافة الليسين فيساعد على تعويض النقص منه، مما يحسن من معدلات تحويل الغذاء، ويعزز النمو، ويحسن صحة الأسماك.

– تخمير الحالة الصلبة مما يساعد على النمو الميكروبي والتمثيل الغذائي في غياب أو شبه غياب الماء الحر.

تتمتع تقنية تخمير الحالة الصلبة بميزة الاستخدام المباشر للركائز الصلبة ( وجبة بذور القطن) في ظل الظروف الهوائية لإنتاج الكتلة الحيوية الميكروبية والتى يمكن أن تنمو بسرعة وتنتج البروتين بكميات كبيرة.

وهذه التقنية تقنية فعالة ومجدية اقتصاديًا لتقليل أو إزالة مضادات التغذية في النفايات الزراعية. ويجب أن توفر الركيزة المثالية جميع العناصر الغذائية اللازمة للكائنات الحية الدقيقة التي تنمو فيها مثل السكريات القابلة للذوبان والأحماض العضوية الموجودة في الركائز.

ومع ذلك، قد تكون بعض العناصر الغذائية متاحة بتركيزات دون المستوى الأمثل أو حتى غائبة في الركائز. ويلاحظ فى هذه الطريقة أن فقدان العناصر الغذائية أثناء التخمير لا يكاد يذكر، بل ربما تكون هناك زيادة في مستوى العناصر الغذائية من خلال التخليق الميكروبي.

يعد إثراء وجبة بذور القطن باستخدام تخمير الحالة الصلبة أداة قيمة لتكوين كميات كبيرة من الإنزيمات ومواد الغذائية ذات القيمة المضافة كما يقلل التخمير الميكروبي من العوامل المضادة للتغذية.

وقد لوحظ أن عملية تخمير دقيق بذور القطن أدت إلى انخفاض ملحوظ في تركيزات الجوسيبول الغذائية والكبدية.

وتشير هذه النتائج إلى أن التخمير الميكروبي لوجبة بذور القطن قد جعلت البروتين النباتي أكثر قيمة وفعالية في أعلاف الأسماك. الأحماض الأمينية المستخرجة من النباتات والبكتيريا والخمائر مكونات واعدة في الأعلاف المائية. أدت نتائج

أظهرت الدراسات أنه يمكن دمج وجبة بذور القطن المخمرة في الأعلاف الخاصة بالبلطي النيلي بنسبة تصل الى 80%  دون حدوث اختلاف ملحوظ فى معدل النمو. كما تم تغذية أسماك الدنيس الأسود الصغيرة باستخدام وجبة بذور القطن المخمر، حيث لم يلاحظ أي اختلاف كبير في أنشطة الإنزيم الهضمي والتمثيل الغذائي بين المعالجة والأنظمة الغذائية المغذية، مما يشير إلى إجهاد أقل وسهولة الهضم وقبول أفضل للأعلاف المتخمرة عند مستويات دمج أعلى .

الخلاصة:

تعتبر بذور القطن ثاني أكبر مصدر للبروتين النباتى المستخدم في علف الحيوانات. وهو عنصر قيم في علف الحيوانات بسبب محتواه العالي من البروتين وسهولة توفره، كما أن المشكلة الرئيسية في مصادر النظام الغذائي النباتي هي عند مستويات الشمول الأعلى.

تحتوي بذور القطن على عوامل مضادة للتغذية مثل الجوسيبول مما يؤدى لنقص المتاح من اللايسين و الحديد ويمكن التقليل من أثار الجوسيبول الضارة باضافة اللايسين والحديد للعليقة

أدى تخمير الحالة الصلبة لوجبة بذور القطن مع الخميرة الفطرية إلى زيادة قيمة ومحتوى البروتين وتقليل مستوى الجوسيبول مما اتاح مستويات أعلى من شموله.

Gad, S.A., Mostafa, D.I., Megahed, H.M., Bakry, M.A., Mokhbatly, A.A., & Mowafy, R.E. (2024). Impact of Partial Substitution of Soybean Meal by Cottonseed Meal with Iron Sulfate Supplementation in Nile Tilapia Diet. Aquaculture Studies, 24, AQUAST1940. http://doi.org/10.4194/AQUAST1940

Wang, Z., Liao, S., Wang, J., Wang, Y., Huang, Z., Yu, W., Huang, X., Lin, H., Luo, M., Cheng, Z., & Zhou, C. (2023). Effects of Fermented Cottonseed Meal Substitution for Fish Meal on Intestinal Enzymatic Activity, Inflammatory and Physical-Barrier-Related Gene Expression, and Intestinal Microflora of Juvenile Golden Pompano (Trachinotus ovatus). Fishes, 8(9), 466. https://doi.org/10.3390/fishes8090466

Dharmakar P., Aanand S., Kumar J., Ande M., Padmavathy P., Pereira J., Balakrishna C. (2023) Solid-state fermentation of cottonseedmeal with Saccharomyces cerevisiae for gossypol reduction and nutrient enrichment. Indian J. Anim. Res., 57, 868–874.