مواد البوليمر خارج الخلية:
المواد البوليمرية خارج الخلية المعروفة باسم (EPS) والمنتجات الميكروبية القابلة للذوبان والكتلة الحيوية الحية والخاملة كلها تشكل مصفوفة الأغشية الحيوية، والتي قد تعمل كراتنج للمعالجة الحيوية للنويدات المشعة، حيث يتأثر التركيب الكيميائي للأغشية الحيوية بشكل ملحوظ بعملية التمثيل الغذائي لميكروبات الأغشية الحيوية وركائز نموها.
وبالتالي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على قدرتها على امتصاص النويدات المشعة، حيث إن المكونات الرئيسية لمصفوفات الأغشية الحيوية هي عديد السكاريد خارج الخلية والبروتينات، والأحماض النووية والدهون التي تساهم في معظم المواقع النشطة وتتضمن:
- السكريات خارج الخلية، التي تحتوي على مجموعات مشحونة ومجموعات قطبية.
- بروتينات تحتوي على مجموعات مشحونة ومجموعات قطبية.
- الحمض النووي خارج الخلية (eDNA)، الذي يحتوي على منطقة قلب كارهة للماء وعظام ظهر فوسفاتية بشحنات سالبة.
- جدران الخلايا: الغشاء الخارجي للخلايا سالبة الجرام، والتي هي في الغالب دهون، طبقات حمض المورين أو التيكويك من البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام.
المكون الرئيسي لمصفوفة الأغشية الحيوية هو عديد السكاريد الخارجي، حيث تحدد المواد البوليمرية خارج الخلية عديدات السكاريد الخارجية أيضًا بنية الأغشية الحيوية واستقرارها، كما تؤثر أيضًا على قدرات التحلل البيولوجي.
عديدات السكاريد الخارجية عبارة عن جزيئات طويلة أو خطية أو متفرعة ذات وزن جزيئي مرتفع يتراوح من 500 إلى 2000 كيلو دالتون، إذ يمكن أن تكون عديدات السكاريد الخارجية هذه عديدات السكاريد المتجانسة أو عديدات السكاريد غير المتجانسة، وتتكون من بقايا سكر محايدة ومشحونة مرتبطة ببعضها البعض بمساعدة مختلف قوى الأيونية المحبة والكارهة للماء.
إنزيمات عديد السكاريد الخارجية:
تم إجراء تجربة تغذية للتحقق من تأثير إنزيمات عديد السكاريد الخارجية غير النشوية (NSP) المتحللة في الأنظمة الغذائية التي تحتوي على (Gracilaria lemaneiformis (GL)) على أداء النمو وأنشطة الإنزيم الهضمي للنهاش ذو البقع البيضاء.
تم استخدام نظام غذائي أساسي (D0) يحتوي على مصدر بروتين مختلط وجبة السمك ووجبة فول الصويا ووجبة (GL) كعنصر تحكم، إذ تمت صياغة نظامين غذائيين مكملين بـ 0.5 جم (D1) و 1 جم (D2) من الإنزيمات الخارجية المهينة (NSP) لكل كيلوغرام من النظام الغذائي.
تم تخصيص كل نظام غذائي لثلاث مجموعات من الأسماك في تسعة أقفاص بحرية عائمة بعد مسار تغذية لمدة 60 يومًا، لوحظ زيادة ملحوظة في زيادة الوزن ونسبة النمو النوعي ونسبة كفاءة العلف في النظام الغذائي D2 الذي يتغذى على الأسماك مقارنةً بالنظام الضابط (P <0.05).
لم تتأثر نسبة الدهون في الجسم والرطوبة والرماد معنويا بمكملات الإنزيم المحلل لـ (NSP) ولكن لوحظ وجود محتوى بروتين أعلى معنويا في علف الأسماك D2 مقارنة بالنظام الضابط (P <0.05).
كان نشاط الأميليز في المعدة والأمعاء أعلى بشكل معنوي في النظام الغذائي D2 (P <0.05)، ولكن لم يلاحظ وجود فروق معنوية في أنشطة البيبسين والليباز في المعدة أو أنشطة التربسين والليباز في الأمعاء بين جميع العلاجات، حيث أشارت النتائج إلى أن إضافة 1 جم كجم من الإنزيمات المهينة لـ (NSP) في النظام الغذائي يمكن أن تحسن بشكل فعال من استخدام علف الأعشاب البحرية وأداء نمو أسماك النهاش البيضاء.
تسكر مصادر طبيعية مختلفة من السليلوز هو التركيز الرئيسي للجهود البحثية التي تهدف إلى تطوير بدائل متجددة، حيث تعتمد على معامل التكرير الحيوي للوقود الأحفوري، حيث يعد الانقسام الفعال لروابط (β-1،4-glycosidic) في ركائز بوليمر (lignocellulose) الطبيعية والمعالجة مسبقًا بواسطة السليولاز خطوة كيميائية حيوية محدودة وعنق الزجاجة للتحويل الحيوي للجنوسليلوز إلى الوقود الحيوي والمواد الكيميائية الحيوية وتجهيز الأغذية، والمنسوجات ومنظفات الغسيل والصناعات الخفيفة للورق ولب الخشب والزراعة القائمة على النباتات والبستنة.
ولتحسين كفاءة استخدام علف الألياف وإنتاجية الحيوانات الغذائية والصحة المعوية في صناعات الإنتاج الحيواني، وهي جوانب أساسية أخرى لتطوير الاقتصاد الحيوي المستدام على المسرح العالمي، إذ تم التعرف على (Hemicellulases) مثل (β-gucanase و xylanases) على أنها بعض منتجات إنزيمات الأعلاف الخارجية الأخرى، بينما كان للسليولاز حصة سوقية ضئيلة للغاية.
خلصت النتائج إلى أن منتجات مضافة سلولاز العلف الخارجية الحالية لم تكن فعالة في إظهار التآزر والنشاط الكافي في تكسير السليلوز في الجسم الحي، مما يشير إلى ضرورة تطوير منتجات إنزيم السليلوز الجديدة للسوق العالمية الضخمة المحتملة.
يزيد الإنزيم الليفي الخارجي المنشأ من المادة الجافة (DM) وألياف المنظفات المحايدة (NDF) في التحلل المختبري حركية التخمير ومتوسط مواشي البقر الكسب اليومي ومع ذلك، فإن كفاءة الإنزيم الخارجي متغيرة للغاية.
يعتمد التأثير المفيد للأنزيمات الليفية الخارجية على قابلية هضم الألياف على عدة عوامل مثل تكوين النظام الغذائي الأساسي والتحضير الأنزيمي وطرق التطبيق والجرعات، وقت الاحتفاظ الكرش ودرجة الحموضة التي تؤثر على نشاط الكرش والاستقرار الأنزيمي.
ومع ذلك لا يوجد تأثير تآزري بينهم والاستجابة الإيجابية لهذه المواد المضافة كانت تعتمد على الجرعات ونوع الخشنة المستخدمة، تم استخدام الثقافات الحية لـ (A. oryzae) بالاشتراك مع الإنزيم الليفي في تعديل التخمير في المختبر، كما قد استخدمت هذه الإضافات بشكل منفصل.
