تقييم مقارن لأشكال توصيل Bacillus subtilis يكشف تأثيرها على إفراز العناصر الحيوية في الخنازير

لماذا يهم علف الخنازير من أجل الكوكب

تواجه مزارع الخنازير الحديثة مشكلة تلوث خفية: العناصر الغذائية التي لا يمتصها الحيوان لا تختفي ببساطة. بدلاً من ذلك، يغسل النيتروجين الفائض والفوسفور والمعادن مثل النحاس والزنك من المخلفات إلى التربة والمسطحات المائية المجاورة، مما يسبب ازدهار الطحالب وتدهور التربة على المدى الطويل. تستكشف هذه الدراسة ما إذا كان يمكن توصيل بكتيريا مزرعية شائعة، Bacillus subtilis، بطرق أذكى حتى يستفيد الخنازير الصغيرة أكثر من المعادن في علفها ويخرِجوا كمية أقل إلى البيئة.

بكتيريا مفيدة في العلف اليومي

Bacillus subtilis هي بكتيريا متحملة تشكل أبواغاً وتستخدم بالفعل كبروبيوتيك في الحيوانات. تنتج مجموعة من الإنزيمات التي تكسر مكونات الحبوب الصعبة، محررةً مغذيات كانت ستمر دون هضم. تساءل الباحثون عما إذا كان أسلوب إضافة هذه البكتيريا إلى النظام الغذائي يؤثر على صحة الخنازير وتلوث البيئة. قارنوا بين أربعة أنظمة غذائية لحوالي 400 خنزير صغير مفطوم: علف "مكمل بالكامل" قياسي؛ نفس العلف بلا مضافات؛ العلف الخالي من المضافات مع أبواغ Bacillus حرة؛ والعلف الخالي من المضافات الذي استُبدِل فيه جزء من خليط فول الصويا بوجبة اللفت التي خُمرت مسبقاً باستخدام Bacillus subtilis.

طريقتان مختلفتان لتوصيل نفس الحليف

كان المقارنة الأساسية بين تغذية الأبواغ مباشرة وتغذية مكوِّن مخمر يعمل كحزمة توصيل حية. في وجبة اللفت المخمرة، كانت Bacillus قد نمت بالفعل وبنت شبكة من البروتينات والسكريات متعددة الوحدات. تساعد هذه البنية في الاحتفاظ بالإنزيمات مثل الفيتاز والبروتيازات وتحمي أبواغ البكتيريا أثناء مرورها عبر المعدة. كما تحتوي على نواتج تخمير مثل الأحماض العضوية وألياف ما قبل الحيوية تسمى ليفان، التي يمكن أن تغذي ميكروبات مفيدة أخرى في الأمعاء. بالمقابل، يوفر نظام الأبواغ الحرة نفس السلالة دون هذه المصفوفة الواقية والمغذية، معتمدًا على تبرعم الأبواغ عند وصولها إلى الأمعاء الدقيقة.

نفايات أقل في المخلفات، ومغذيات أكثر في الجسم

أظهرت النتائج أن كلا النظامين الغذائيين المعتمدين على Bacillus ساعدا الخنازير الصغيرة على الاحتفاظ بالمزيد من المعادن، لكن وجبة اللفت المخمرة أظهرت أقوى المكاسب. الخنازير التي تناولت هذا العلف أفرزت نحو ثلث أقل من النيتروجين في البراز والبول مجتمعة مقارنة بالخنازير في مجموعة التحكم الخالية من المضافات. انخفضت خسائر الفوسفور بنحو 40 بالمئة تقريباً، وتضاعفت احتفاظات الكالسيوم تقريباً ثلاث مرات. كما انخفضت خسائر المعادن النزرة بشكل حاد: هبط الزنك البرازي بأكثر من 60 بالمئة والنحاس بحوالي 40 بالمئة. أكدت القياسات المأخوذة على طول القناة المعوية أن الهضم الظاهري للفوسفور والمغنيسيوم قفز بأكثر من 20 نقطة مئوية مع العلف المخمر، بينما أنتج نظام الأبواغ وحده تحسناً أدنى لكنه لا يزال ذا معنى.

ما الذي يحدث داخل الأمعاء

لم تكن هذه التغيرات مرئية في المخلفات فقط؛ فقد ظهرت أيضاً في دم الحيوانات. أظهرت الخنازير الصغيرة التي تلقت أي من شكلَي Bacillus مستويات دم أعلى من الفوسفور والكالسيوم والزنك والنحاس والحديد، وكلها ضمن النطاقات الصحية. وتقترح الدراسة عدة أسباب متداخلة. تبقى الإنزيمات المحمية في الوجبة المخمرة لفترة أطول وتفكك جزيئات النبات التي كانت تحصر المعادن بشكل أكثر فعالية. تخفض أحماض التخمير درجة حموضة الأمعاء، مما يبقي المعادن المفرج عنها مذابة وأكثر سهولة للامتصاص. يدعم ليفان ما قبل الحيوي ومنتجات التخمير الأخرى مجتمعًا ميكروبيًا أكثر فائدة، ما يمكن أن يعزز امتصاص المعادن أكثر. أما الأبواغ الحرة، فرغم أن فعاليتها أقل إجمالاً، فتتبرعم داخل الأمعاء وتنتج محلياً إنزيمات وجزيئات إشارية تحسن الامتصاص.

مزارع أنظف وتغذية أكثر ذكاءً

من منظور عملي، تشير النتائج إلى أن مجرد تغيير طريقة توصيل بروبيوتيك يمكن أن يجعل تربية الخنازير أنظف. لا تحوّل وجبة اللفت المخمرة مجرد منتج ثانوي محلي من بذور الزيت إلى مكوّن علف قيم، مما يقلل الاعتماد على الصويا المستوردة، فحسب، بل تقلل أيضاً من تسرب المغذيات من المخلفات. يقدّر المؤلفون أنه مقابل كل 1000 خنزير صغير، يمكن لاستراتيجية العلف السينبيوتيكية الخاصة بهم أن تمنع نحو 26 كيلوغراماً من النيتروجين و3.6 كيلوغراماً من الفوسفور من مغادرة المزرعة خلال فترة الحضانة النموذجية. ببساطة، من خلال دمج بكتيريا متينة مع مكوّن علف مخمر بعناية، يمكن للمزارعين تربية خنازير صحية مع تقليل الضغط الذي تفرضه عملياتهم على الأنهار والتربة وأهداف المناخ.

الاستشهاد: Czech, A., Wlazło, Ł., Łukaszewicz, M. et al. Comparative evaluation of Bacillus subtilis delivery forms reveals their effects on biogenic element excretion in pigs. Sci Rep 16, 13158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41542-y

الكلمات المفتاحية: علف خنازير بروبيوتيكي, Bacillus subtilis, وجبة اللفت المخمرة, تسرب المغذيات, تربية الخنازير المستدامة