نوآوری، توسعه را هدایت می‌کند، فناوری پپتیدهای کوچک، آینده دامپروری را هدایت می‌کند

در چارچوب هدف «کربن دوگانه» و تحول سبز صنعت دامپروری جهانی، فناوری عناصر کمیاب پپتیدی کوچک با ویژگی‌های جذب و کاهش انتشار کارآمد خود، به ابزار اصلی برای حل تناقضات دوگانه «بهبود کیفیت و کارایی» و «حفاظت زیست‌محیطی» در صنعت تبدیل شده است. با اجرای «مقررات افزودنی مشترک (2024/EC)» اتحادیه اروپا و رواج فناوری بلاکچین، حوزه میکرومینرال‌های آلی در حال گذار عمیقی از فرمولاسیون تجربی به مدل‌های علمی و از مدیریت گسترده به قابلیت ردیابی کامل است. این مقاله به طور سیستماتیک ارزش کاربردی فناوری پپتیدهای کوچک را تجزیه و تحلیل می‌کند، جهت‌گیری سیاست دامپروری، تغییرات در تقاضای بازار، پیشرفت‌های تکنولوژیکی پپتیدهای کوچک و الزامات کیفی و سایر روندهای پیشرفته را با هم ترکیب می‌کند و یک مسیر تحول سبز برای دامپروری در سال 2025 پیشنهاد می‌دهد.

۱. روندهای سیاست‌گذاری

۱) اتحادیه اروپا رسماً قانون کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دام را در ژانویه ۲۰۲۵ اجرا کرد که مستلزم کاهش ۳۰ درصدی بقایای فلزات سنگین در خوراک دام و تسریع گذار صنعت به عناصر کمیاب آلی است. قانون خوراک سبز ۲۰۲۵ صراحتاً ایجاب می‌کند که استفاده از عناصر کمیاب معدنی (مانند سولفات روی و سولفات مس) در خوراک دام تا سال ۲۰۳۰ به میزان ۵۰ درصد کاهش یابد و محصولات کلات شده ارگانیک به عنوان یک اولویت ترویج شوند.

۲) وزارت کشاورزی و امور روستایی چین «کاتالوگ دسترسی سبز برای افزودنی‌های خوراک دام» را منتشر کرد و محصولات کلات شده پپتیدی کوچک برای اولین بار به عنوان «جایگزین‌های پیشنهادی» فهرست شدند.

۳) آسیای جنوب شرقی: بسیاری از کشورها به طور مشترک «طرح کشاورزی بدون آنتی‌بیوتیک» را راه‌اندازی کردند تا عناصر کمیاب را از «مکمل‌های غذایی» گرفته تا «تنظیم عملکرد» (مانند ضد استرس و تقویت سیستم ایمنی) ارتقا دهند.

۲. تغییرات در تقاضای بازار

افزایش تقاضای مصرف‌کنندگان برای «گوشت بدون باقیمانده آنتی‌بیوتیک» باعث افزایش تقاضا برای عناصر کمیاب سازگار با محیط زیست با نرخ جذب بالا در بخش کشاورزی شده است. طبق آمار صنعت، اندازه بازار جهانی عناصر کمیاب کلات شده با پپتیدهای کوچک در سه‌ماهه اول سال 2025 نسبت به سال گذشته 42 درصد افزایش یافته است.

با توجه به آب و هوای شدید مکرر در آمریکای شمالی و آسیای جنوب شرقی، مزارع توجه بیشتری به نقش عناصر کمیاب در مقاومت در برابر استرس و افزایش ایمنی حیوانات دارند.

۳. پیشرفت تکنولوژیکی: رقابت اصلی محصولات کمیاب کلات شده با پپتیدهای کوچک

۱) فراهمی زیستی کارآمد، عبور از تنگنای جذب سنتی

پپتیدهای کوچک با پیچیدن یون‌های فلزی از طریق زنجیره‌های پپتیدی و تشکیل کمپلکس‌های پایدار، عناصر کمیاب را کلات می‌کنند که به طور فعال از طریق سیستم انتقال پپتید روده (مانند PepT1) جذب می‌شوند و از آسیب اسید معده و آنتاگونیسم یونی جلوگیری می‌کنند و فراهمی زیستی آنها 2-3 برابر بیشتر از نمک‌های معدنی است.

۲) هم‌افزایی عملکردی برای بهبود عملکرد تولید در ابعاد مختلف

عناصر کمیاب پپتیدی کوچک، فلور روده را تنظیم می‌کنند (باکتری‌های اسید لاکتیک ۲۰ تا ۴۰ برابر تکثیر می‌شوند)، رشد اندام‌های ایمنی را افزایش می‌دهند (تیتر آنتی‌بادی ۱.۵ برابر افزایش می‌یابد) و جذب مواد مغذی را بهینه می‌کنند (نسبت خوراک به گوشت به ۲.۳۵:۱ می‌رسد) و در نتیجه عملکرد تولید را در ابعاد مختلف، از جمله میزان تولید تخم‌مرغ (+۴٪) و افزایش وزن روزانه (+۸٪) بهبود می‌بخشند.

3) پایداری قوی، به طور موثر از کیفیت خوراک محافظت می‌کند

پپتیدهای کوچک از طریق گروه‌های آمینو، کربوکسیل و سایر گروه‌های عاملی، با یون‌های فلزی هماهنگی چند دندانه‌ای ایجاد می‌کنند تا یک ساختار کلات حلقه‌ای پنج عضوی/شش عضوی تشکیل دهند. هماهنگی حلقه‌ای، انرژی سیستم را کاهش می‌دهد، ممانعت فضایی، تداخل خارجی را محافظت می‌کند و خنثی‌سازی بار، دافعه الکترواستاتیک را کاهش می‌دهد که در مجموع پایداری کلات را افزایش می‌دهد.

شکل 1 ثابت‌های پایداری لیگاندهای مختلف متصل به Cu²⁺

منابع معدنی کمیاب با پیوند ضعیف، بیشتر احتمال دارد که تحت واکنش‌های اکسایش-کاهش با ویتامین‌ها، روغن‌ها، آنزیم‌ها و آنتی‌اکسیدان‌ها قرار گیرند و بر ارزش مؤثر مواد مغذی خوراک تأثیر بگذارند. با این حال، این اثر را می‌توان با انتخاب دقیق یک عنصر کمیاب با پایداری بالا و واکنش کم با ویتامین‌ها کاهش داد.

به عنوان مثال، Concarr و همکارانش (2021a) با در نظر گرفتن ویتامین‌ها، پایداری ویتامین E را پس از نگهداری کوتاه مدت سولفات معدنی یا اشکال مختلف پیش مخلوط‌های معدنی آلی بررسی کردند. نویسندگان دریافتند که منبع عناصر کمیاب به طور قابل توجهی بر پایداری ویتامین E تأثیر می‌گذارد و پیش مخلوطی که از گلیسینات آلی استفاده می‌کرد، بیشترین میزان از دست دادن ویتامین را با 31.9٪ داشت و پس از آن پیش مخلوطی که از کمپلکس‌های اسید آمینه استفاده می‌کرد، با 25.7٪ قرار داشت. تفاوت معنی‌داری در از دست دادن پایداری ویتامین E در پیش مخلوط حاوی نمک‌های پروتئینی در مقایسه با گروه کنترل وجود نداشت.

به طور مشابه، میزان حفظ ویتامین‌ها در کلات‌های عناصر کمیاب آلی به شکل پپتیدهای کوچک (به نام مولتی مینرال‌های پپتید x) به طور قابل توجهی بالاتر از سایر منابع معدنی است (شکل 2). (توجه: مولتی مینرال‌های آلی در شکل 2، مولتی مینرال‌های سری گلیسین هستند).

شکل 2 تأثیر پیش مخلوط‌ها از منابع مختلف بر میزان حفظ ویتامین

۱) کاهش آلودگی و انتشار گازهای گلخانه‌ای برای حل مشکلات مدیریت زیست‌محیطی

۴. الزامات کیفیت: استانداردسازی و انطباق: کسب جایگاه برتر در رقابت بین‌المللی

۱) انطباق با مقررات جدید اتحادیه اروپا: برآورده کردن الزامات مقررات ۲۰۲۴/EC و ارائه نقشه‌های مسیر متابولیکی

۲) تدوین شاخص‌های اجباری و نرخ کیلیت شدن، ثابت تفکیک و پارامترهای پایداری روده‌ای برچسب‌گذاری شده

۳) ترویج فناوری ذخیره‌سازی شواهد بلاکچین، بارگذاری پارامترهای فرآیند و گزارش‌های آزمایشی در طول فرآیند

فناوری عناصر کمیاب پپتیدی کوچک نه تنها انقلابی در افزودنی‌های خوراک دام است، بلکه موتور اصلی تحول سبز صنعت دامداری نیز می‌باشد. در سال 2025، با شتاب گرفتن دیجیتالی شدن، مقیاس‌پذیری و بین‌المللی شدن، این فناوری از طریق سه مسیر «بهبود بهره‌وری - حفاظت از محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای - ارزش افزوده»، رقابت‌پذیری صنعت را تغییر خواهد داد. در آینده، لازم است همکاری بین صنعت، دانشگاه و تحقیقات بیشتر تقویت شود، بین‌المللی‌سازی استانداردهای فنی ارتقا یابد و راهکار چینی به معیاری برای توسعه پایدار دامداری جهانی تبدیل شود.