تامین خوراک دام از کشت قارچ

محققین قصد تامین خوراک دام از کشت قارچ با تبدیل بستر قارچ مصرف‌شده(SMS) را دارند. در صورت موفقیت، ضایعات کشت قارچ به منبع با ارزش غذای دام تبدیل خواهد شد. این امر یک اتفاق مهم برای تقویت اقتصاد دایره‌ای در آینده خواهد بود.
این تحقیقات نوآورانه برای توسعه خوراک دام سازگار با محیط زیست است. همچنین نویدبخش بسیاری از پیشرفت‌ها در مبحث صرفه‌جویی اقتصادی و حفاظت از محیط زیست، است.
Chika C. Anotaenwere محقق نیجریه‌ای با مدرک دکترا از دانشگاه کارولینای شمالی ایالات متحده، در حال پیشرفت در زمینه تغذیه حیوانات و تامین غذای دام با پسماندهای کشاورزی است. تحقیقات اخیر او به بررسی استفاده از بستر قارچ مصرف شده (spent mushroom substrate) یا بطور مختصر (SMS)، به عنوان خوراک دام برای گاوهای گوشتی و شیری، می‌پردازد.

 

چالش تامین خوراک دام در آینده

امنیت غذایی در حال حاضر یک چالش بزرگ در سطح جهانی است. زیرا دامداران و کشاورزان درگیر مشکلاتی از جمله تغییرات اقلیمی آب و هوا و خشکسالی هستند. تغذیه دام نقش مهمی در دستیابی به امنیت غذایی ایفا می‌کند. زیرا جیره‌ غذایی مناسب، رشد کافی و سلامت دام‌ها را تضمین میکند. همچنین اجازه ادامه فعالیت اقتصادی مقرون بصرفه را به دامداران می‌دهد.

طبق پیش‌بینی‌ها جمعیت جهان تا سال 2050 به 9.7 میلیارد نفر خواهد رسید. بنابراین نیاز فوری به افزایش بهره‌وری در بخش‌های کشاورزی و دامداری، بدون گسترش تاثیرات منفی زیست‌محیطی وجود دارد.
بر اساس تخمین‌ها تولیدات کشاورزی و دامداری باید 70 تا 100 درصد افزایش یابد تا تقاضای غذای برای جمعیت رو به افزایش جهان برآورده شود. بنابراین نیاز به تولید غذای دام به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت و این صنعت باید به دنبال جایگزینی برای پوشش تقاضای مربوطه باشد.

سویا و ذرت به دلیل وجود مقادیر بالای پروتئین، متداول‌ترین منابع تامین خوراک دام در جهان هستند. خود این مواد نیز جز محصولات کشاورزی هستند. بنابراین برای کشت آنها نیز نیاز به زمین، آب و دیگر منابع است. حال اگر به دنبال تولید محصولات کشاورزی هستیم، در آینده با چالش‌هایی نظیر کمبود منابع، آب و زمین روبرو خواهیم بود. پس اولین قدم برای حل این مشکل، افزایش راندمان در بخش کشاورزی خواهد بود.

بهره‌برداری از منابع زیستی مانند پسماند کشت قارچ(SMS)، به‌عنوان مکمل غذای دام، هم از نظر اقتصادی و هم زیست محیطی، مزایای بسیار دارد.

دلایل انتخاب SMS برای تامین غذای دام

مواد خام مورد استفاده در پرورش قارچ غنی از سلولز، همی‌سلولز و لیگنین است. ولی محتوای پروتئین آنها کم است. اما طی فرآیند کشت و با نفوذ میسلیوم در آنها، پلیمرهای بستر توسط آنزیم‌های قارچ، تجزیه می‌شوند. طی این فرآیند قابلیت هضم آنها بطور قابل توجهی بهبود می‌یابد.
همچنین حضور میسلیوم در آن سبب افزایش محتوای پروتئین و ترکیبات فعال زیستی مانند پلی‌ساکاریدها و ارگوسترول خواهد شد. در نتیجه برای تغذیه دام‌ها مناسب خواهد شد.

به عنوان نمونه، رشد قارچ صدفی(Pleurotus ostreatus) در بستر حاوی پوست باقالا، محتوای پروتئین آن را از 208 گرم در یک کیلوگرم به 347 گرم در SMS افزایش می‌دهد. علاوه بر این، 14 نوع اسید آمینه بآن می‌افزاید و میزان ترکیبات غیرقابل‌ هضم مانند تانن، ویسین و کانویسین را کاهش خواهد داد.

پسماند کشت سایر گونه‌های قارچ نیز سرشار از ترکیبات مفید برای تغذیه دام‌ها است. مثلا SMS قارچ شیتاکه(l. edodes) غنی از پروویتامین D2 و ارگوسترول است. همچنین بستر کشت قارچ شاه‌ صدف(P. eryngii) حاوی مقادیر بالایی از پلی ساکاریدها، از جمله β-گلوکان است.
در نتیجه پسماند کشت قارچ(SMS) ارزش غذایی بالایی برای گنجاندن در جیره غذایی طیور، نشخوارکنندگان، حیوانات تک‌معده و حتی ماهی را دارند.

---

آزمایش بستر مصرفی قارچ برای تامین خوراک دام و طیور

این تحقیقات یک رویکرد نوآورانه برای ترکیب بستر قارچ مصرف‌شده(SMS) قارچ صدفی در تولید خوراک گلوتن ذرت، برای دام معرفی کرد. این روش ابتکاری پتانسیل SMS را به عنوان یک مکمل غذای دام آزمایش خواهد کرد.

درصورت موفقیت این طرح استفاده از بقایای کشاورزی منجر به فرمولاسیون جدید غذای دام، افزایش بهره‌وری کشاورزی و دامداری، کاهش مقدار زباله و اثرات زیست محیطی آن و همچنین صرفه‌جویی بیشتر در منابع محدود نظیر آب برای کشت علوفه خواهد شد.
این نوآوری به کاهش هزینه تامین خوراک دام، به عنوان یکی از بزرگترین هزینه‌های این صنعت کمک می‌کند. بنابراین سبب تبدیل بخش دامداری به صنعتی پایدارتر و فراگیرتر خواهد شد.

تبدیل ضایعات کشاورزی به محصولات با ارزش افزوده، می‌تواند درآمد کشاورز را ارتقا دهد. همچنین وابستگی کشورها به مواد اولیه وارداتی خوراک دام را کاهش خواهد داد.

 

بکارگیری بستر قارچ در جیره طیور

گنجاندن بستر کشت قارچ صدفی، ارینجی و قارچ شیمجی(H. marmoreus) با نسبت 5 تا 15% نتیجه یکسان با تغیه مرغ‌ها با غذاهای معمول داشت. بدون اینکه اثرات نامطلوبی بر تولید تخم‌مرغ و وزن مرغ‌ها داشته باشد.
افزودن SMS قارچ صدفی قهوه‌ای(P. sajor-caju) منجر به افزایش وزن جوجه‌های گوشتی تا 0.67٪ در 21 روز اول شد.
همچنین افزودن پسماند قارچ شیتاکه منجر به نتیجه متغیر -0.4 الی 0.2 درصد تغییر وزن جوجه‌های گوشتی شد.

بستر مصرفی قارچ در رژیم غذایی حیوانات تک معده‌

گنجاندن SMS مبتنی بر خاک اره قارچ پلیپور(Grifola frondosa) در رژیم غذایی حیوانات تک معده نظیر خوک‌ها به میزان 25% در رژیم غذایی موش‌ها، تأثیری بر افزایش وزن، راندمان پرورش آنها نداشت. فقط سبب افزایش وزن مدفوع آنها شد.

همچنین عصاره تزریق آب گرم به بستر کشت گانودرما عملکرد ایمنی را در بدن خوک‌ها افزایش داد.

علاوه بر این، استفاده از مقادیر کم(تا 3.5٪) بستر قارچ صدفی، 0.2٪ بستر قارچ کوردیسپس(Cordyceps militaris) و 3% بستر کشت شیتاکه در رژیم غذایی خوک‌ها تأثیر مثبتی بر وزن و کیفیت نهایی گوشت آنها داشت.

SMS قارچ کوردیسپس منجر به افزایش فعالیت ایمونوگلوبولین A و G و گلوتاتیون پراکسیداز شد. به‌علاوه لکوسیت‌ها، کلسترول و محتوای مالون دی‌آلدئید کاهش داد.

پسماند قارچ شیتاکه اثرات مفیدی بر روی سد مخاطی روده، ایمنی بدن و تنوع و فراوانی باکتری‌ها در کولون سکوم(آپاندیس) برای خوک‌ها شد.

جالب است بدانید که مصرف پسماند SMC منجر به تغییر مثبت در رفتار خوک‌ها نیز بود. پس از تغذیه خوک‌ها با این خوراک، رفتار منفی مانند گاز گرفتن و جویدن دم، بطور قابل توجهی در آنها کاهش یافت.

بستر قارچ برای تامین خوراک دام های نشخوارکننده

گنجاندن SMS گونه‌های مختلف قارچ تا حداکثر 30% به غذای نشخوارکنندگان، نتایج زیر را به دنبال داشت.

• تغذیه گوسفند به مدت 3 هفته با رژیم غذایی حاوی حداکثر 20 درصد پسماند قارچ دکمه ای(A. bisporus)، تاثیر منفی بر وزن و رشد آنها نداشت. اما پسماند قارچ صدفی به میزان 15% منجر به اثرات نامطلوب در وزن کشتار گوسفند شد.
• بطور مشابه، افزودن SMS قارچ دکمه‌ای به میزان 15% به مدت 170 روز، هیچ تأثیر بدی بر گوساله‌های نر هلشتاین نداشت.
•  ترکیب کاه برنج به مدت 8 هفته با پسماند قارچ صدفی خرمایی، برای تغذیه بزهای شیری آلپاین، کسر الیاف تجزیه‌پذیر شکمبه را افزایش داد و تولید شیر را بهبود بخشید.
• تغذیه گوزن نر سیکا به مدت 60 روز با SMS قارچ صدفی به میزان 10٪، منجر به بهبود قابلیت هضم الیاف خام در آنها شد. ولی هیچ تاثیری بر موارد دیگر مشاهده نشد.
• افزودن عصاره آب گرم پسماند قارچ ریشی به خوراک گاوهای شیری، ایمنی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بدن آنها را افزایش و کیفیت شیر را ​​بهبود بخشید.

البته مطالعات بیشتری برای بررسی تأثیر پسماند کشت قارچ انواع قارچ بر سلامت حیوانات در طولانی مدت، مورد نیاز است.

مصرف SMS در رژیم غذایی ماهی ها

استفاده از بستر مصرفی کشت قارچ در پرورش ماهی نیز کاربرد دارد. بر اساس نتایج آزمایشات، افزودن SMS قارچ های صدفی و گانودرما به رشد بهتر گربه‌ماهی کمک می کند. همچنین بطور قابل توجهی میزان بقا و توانایی هضم آنها را در مقایسه با خوراک‌های تجاری مرسوم، افزایش می‌دهد.

افزودن پسماند قارچ کوردیسپس به میزان 40 گرم در کیلوگرم، به رژیم غذایی ماهی تیلاپیا نیل، باعث بهبود عملکرد رشد، تقویت مخاط پوست و افزایش فعالیت‌های پراکسیداز و بهبود پارامترهای ایمنی در آنها شد. البته تخمیر SMS با باکتربی بی‌هوازی L. plantarum، این پارامترها را بیشتر بهبود بخشید.

علاوه بر این، غنی‌سازی رژیم غذایی ماهی تیلاپیا نیل با 1% بستر قارچ شاه بولت، محافظت قابل‌توجهی در برابر عفونت‌ ناشی از باکتری استرپتوکوکوس آگالاکتیه ایجاد کرد. گنجاندن عصاره بستر کمون شیزوفیلوم(یک قارچ محبوب در تایلند)، در خوراک ماهی تیلاپیا نیل، منجر به تقویت سیستم ایمنی آنها شد.

---

اهمیت فراوری پسماندها برای تامین خوراک دام

برخی گونه‌های قارچ پرورشی در بسترهای مبتنی بر نی، چوب و خاک اره کشت می‌شوند. اما دام ها قابلیت هضم کامل فیبر موجود در اینگونه مواد را ندارند. پس میزان ادغام چنین بسترهایی در خوراک دام کم خواهد بود. در نتیجه برای بهبود ویژگی‌های تغذیه‌ای آنها، مقداری فراوری یا تخمیر لازم است.

تخمیر میکروبی با میکروارگانیسم‌های پروبیوتیک، روشی ارزان، سریع و کارآمد برای کاهش ترکیبات فیبری و ارتقای محتوای پروتئین پسماند SMS است. همچنین، میکروارگانیسم‌های پروبیوتیک استرس از شیر گرفتن حیوانات جوان را تسکین می‌دهند، میکروبیوتای روده را تنظیم و اسهال را در دام‌ها کاهش می‌دهند.

بسترهای مصرفی(SMS) به دلیل رطوبت بالا، تمایل زیادی به تجزیه سریع و فساد دارند. از این رو، باید به سرعت پردازش و فراوری شوند. برای انبار کردن و نگهداری پسماندها می‌توان از تخمیر اسید لاکتیک در شرایط بی‌هوازی استفاده نمود. باکتری‌های موجود در اسید لاکتیک، متابولیت مطلوبی در بستر تولید و از رشد کلستریدیا و سایر میکروب‌های مضر جلوگیری میکند.

همچنین تلقیح باکتری‌هایی نظیر لاکتوباسیلوس، باسیلوس یا انتروباکت r. spp، اسیدی شدن سریع بسترهای مصرفی را تضمین می‌کند و تجزیه‌پذیری ماده خشک و محتوای پروتئین خام را افزایش می‌دهد.

نتایج فراوری و تخمیر SMS

با تخمیر پسماند کشت قارچ برای تامین خوراک دام ها، نتایج زیر بدست آمد.

• تخمیر 22 روز پسماند کشت قارچ ارینجی(مبتنی بر خاک‌اره) و افزودن 45% آن به تغذیه گوسفندان منجر به میزان انرژی مشابه، هضم کمتر الیاف و متابولیسم پروتئین بالاتر در مقایسه با رژیم غذایی مبتنی بر کاه چاودار شد.
• همچنین تلقیح گونه‌های انتروباکتر و باسیلوس تخمیر شد به همان پسماند، بطور قابل توجهی عملکرد رشد گوساله هانوو را در مقایسه با خوراک ساقه‌برنج، بهبود بخشید.
• پسماند قارچ صدفی تخمیر شده با لاکتوباسیلوس پلانتاروم و Pediococcus acidilactici می‌تواند تا 50% جایگزین خوراک دام گوساله هانوو پس از گرفتن از شیر، باشد. همچنین عملکرد رشد حیوان را بهبود بخشد.
• تغذیه بزهای سیاه لیو یانگ با SMS قارچ صدفی تخمیر شده، کیفیت گوشت را بهبود بخشید و هیچ اثر نامطلوبی دام نداشت.

---

مزایای استفاده از SMS برای تامین خوراک دام

افزایش راندمان در بخش کشاورزی و دامداری، به معنای تولید محصول با صرف هزینه و منابع کمتر است. همچنین افزایش درآمد و کاهش ضایعات را نیز شامل میشود.

بکارگیری بستر مصرفی قارچ(SMS) به عنوان غذای دام، سبب افزایش بهره‌وری در بخش کشاورزی، دامداری و همچنین حفاظت از محیط زیست خواهد شد.

• در بخش کشاورزی با بازیافت پسماند و استفاده از آن، سبب افزایش درآمد از فروش SMS و کاهش هزینه دفع آنها، برای تولیدکننده قارچ خواهد بود. همچنین سبب کاهش تولید زباله در این بخش خواهد شد.
  از سوی دیگر با تامین غذای دام از این پسماندها، نیاز کمتری به ذرت و سویا خواهد بود. تولید این محصولات کشاورزی، خود نیازمند صرف منابعی مانند آب، کود و زمین کشاورزی خواهد بود. بنابراین با کاهش تقاضا برای آنها، این منابع می‌تواند صرف تولید محصولات کشاورزی دیگر برای تامین غذای بشر شود.
• در بخش دامداری، استفاده از پسماند SMS که بسیار ارزانتر از ذرت و سویا است، منجر به کاهش میزان و هزینه خوراک دام و در نتیجه افزایش سود دامدار خواهد شد.
• در بحث محیط زیست نیز استفاده از بسترهای مصرفی قارچ، سبب کاهش تولید زباله‌ خواهد شد. از طرفی انتشار گاز گلخانه‌ای متان کاهش می‌یابد که سبب کاهش آلودگی هوا و جلوگیری از اثرات زیست محیطی گرمایش کره زمین خواهد شد.

 

تقویت اقتصاد دایره ای

در مناطقی که هزینه مواد غذایی دام مانند کنجاله سویا و ذرت بالا است، استفاده از بستر قارچ مصرف شده(SMS) به عنوان جایگزین، گزینه‌ای مقرون بصرفه برای کشاورزان است. همچنین آمادگی روبرویی دامپروران در برابر شوک‌هایی مانند خشکسالی، افزایش قیمت و کمبود علوفه را افزایش می‌دهد.

در جوامع مختلف عوامل اقلیمی، اجتماعی، سیاسی و اقتصادی، زنجیره تامین خوراک دام و غذای جامعه را مختل می‌کند. بنابراین شناسایی منابع جایگزین ضروری است. در چنین شرایطی محصولات جانبی کشاورزی یک راه حل پایدار را برای تامین غذای دام ارائه می‌دهند.

این محصولات جانبی فراوان و مقرون بصرفه هستند. پس اگر به درستی پردازش شوند، می‌توانند مواد مغذی ضروری را برای دام‌ها تامین کنند و در عین حال رقابت بین منابع را برای تامین غذایی انسان و دام کاهش دهند.

این رویکرد با تبدیل ضایعات تولید قارچ به یک منبع خوراک با ارزش، اقتصاد دایره‌ای را در بخش کشاورزی و دامداری ترویج میکند. همچنین راه‌حلی پایدار از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی برای چالش‌های تامین خوراک پیش روی بخش دام ارائه می‌دهد. این نوآوری با ادغام sms در جیره‌های دام، سبب کاهش هزینه‌های پرورش دام و تکامل زنجیره کشاورزی خواهد شد.

 

نتیجه نهایی

این تحقیقات بر یافتن جایگزین یا مکمل خوراک دام مشتق از ذرت متمرکز بود. ادغام پسماند SMS در جیره دام، هزینه‌های خوراک را کاهش می‌دهد و بهره‌وری را حفظ یا حتی افزایش می‌دهد. به‌علاوه با حداقل رساندن انباشت زباله، به حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند. همچنین یافته‌های این تحقیق کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نظیر متان و عوارض زیست محیطی ناشی از آن را نشان می‌دهد.

نتایج نشان می‌دهد که ترکیب SMS در خوراک دام های نشخوارکننده، می‌تواند بطور قابل‌توجهی سود اقتصادی کشاورزی را از طریق فروش ضایعات و همچنین سود دامداری را با کاهش هزینه تامین خوراک تا 50%، افزایش دهد.
همچنین با توجه به غنی‌سازی خوراک با پروتئین‌ها و ترکیبات زیست فعال، سبب بهبود قابلیت هضم فیبر و اصلاح اسیدهای چرب فرار (VFA) در غذای دام‌ها خواهد شد.

با این حال، بکارگیری پسماند کشت قارچ برای تامین خوراک دام، یک فرآیند پیچیده است. گونه قارچ، ترکیب اولیه بستر و گونه‌های حیوانی مصرف کننده، عواملی هستند که برای محاسبه درصد ادغام باید به دقت در نظر گرفت. ویژگی‌های مربوط به ترکیب هر نوع بستر و نیازهای اختصاصی آن گونه‌های حیوانی، نیازمند آزمایش دقیق بصورت موردی، برای اطمینان از استفاده ایمن و کارآمد از SMS است.

محتوای بالای NDF(فیبر خنثی) و ADF(فیبر اسیدی) به ویژه در بسترهای مبتنی بر خاک اره، احتمالاً عامل محدود کننده در بهره‌برداری از SMS برای تامین غذای دام است. است. البته با فراوری بسترها نظیر تخمیر با اسید لاکتیک و موارد مشابه، می‌توان گنجاندن پسماندها را در رژیم غذایی حیوانات تسهیل کرد.

 

مولف:

گردآوری، ترجمه و تحریر توسط تیم رسانه هاگ
کپی فقط با ذکر منبع مجاز است.
منبع: businessday.ng
سورس مقاله: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21655979.2023.2252138#d1e1426