الأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية تكشف آلية تحلل قش القمح بواسطة "التعاون بين الحشرات والبكتيريا" لدى خنفساء الدقيق الكبيرة

أخبار ar.wedoany.com، كشف فريق الابتكار في مجال معالجة الأعلاف وسلامة الجودة التابع لمعهد أبحاث الأعلاف بالأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية مؤخرًا عن الآلية الجزيئية للتعاون بين الإنزيمات الداخلية في أمعاء يرقات خنفساء الدقيق الكبيرة والبكتيريا المتكافلة في تحلل قش القمح، وقد نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة "الكربون الأخضر (Green Carbon)".

يُعد قش القمح موردًا مهمًا من المخلفات الزراعية في الصين، إلا أن بنيته تحتوي على مكونات كثيفة مثل اللجنين، مما يجعل من الصعب تحقيق تحلل بيولوجي فعال واستخدام عالي القيمة. تُعتبر خنفساء الدقيق الكبيرة حشرة واعدة من حيث إمكانات تطويرها كعلف وكغذاء بشري، كما تمتلك القدرة على تحويل المخلفات الزراعية إلى بروتين حشري عالي الجودة، غير أن الآلية الجزيئية لاستخدامها الفعال لقش القمح كانت تفتقر سابقًا إلى التحليل المنهجي.

أظهرت الدراسة أن خنفساء الدقيق الكبيرة يمكنها التغذية المباشرة على قش القمح، والحفاظ على معدل بقاء مرتفع حتى عندما يكون القش هو المصدر الوحيد للغذاء، مع تحويل القش باستمرار إلى العناصر الغذائية اللازمة لنموها. تمكن الفريق من تحديد إنزيم أكسدة السليلوز الرئيسي الذي يمكنه أولاً كسر البنية البلورية للسليلوز، والعمل بالتنسيق مع إنزيمات السليلوز الأخرى لتعزيز كفاءة تحلل السليلوز. في الوقت نفسه، تمكن الباحثون من عزل سلالة بكتيرية جديدة ذات قدرة عالية على تحلل اللجنين، حيث تنتج هذه السلالة إنزيمات تحلل مثل اللاكاز والبيروكسيداز المنغنيزي، مما يؤدي إلى تدمير حاجز اللجنين تدريجيًا وتهيئة الظروف لتحلل السليلوز. تشكل الإنزيمات المضيفة لخنفساء الدقيق الكبيرة والبكتيريا المتكافلة في الأمعاء آلية "قوة مشتركة بين الحشرة والبكتيريا" لتحلل اللجنين والسليلوز بشكل تعاوني، مما يوفر أساسًا نظريًا جديدًا للتحويل الحيوي لقش القمح.

حظيت هذه الدراسة بدعم من مشروع المهام العلمية والتكنولوجية الكبرى للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية (CAAS-ZDRW202303) وغيره من المشاريع.