محققان علت پایداری بیماری قارچی ۱۰۰ ساله را کشف کردند

در یک مزرعه قارچ در جنوب ایالات متحده، دانشجوی دکترا، سامیریکا مودیان‌سلاگه و راهنمای او ساموئل مارتینز، قارچ‌ها را برای علائم لکه باکتریایی نمونه‌برداری می‌کنند. منبع: UF/IFAS Samuel Martins

این کشف از یک مطالعه دانشگاه فلوریدا برای بررسی لکه باکتریایی، یک بیماری مداوم که به قارچ‌های دکمه‌ای سفید آسیب می‌رساند و زیان مالی قابل توجهی برای پرورش‌دهندگان ایجاد می‌کند، حاصل شده است.

قارچ‌های دکمه‌ای سفید یک محصول ویژه ارزشمند و یک ماده غذایی آشنا در همه چیز، از سالاد و پیش‌غذاها گرفته تا وعده‌های غذایی روزمره هستند. این قارچ‌ها سرشار از مواد مغذی و به دلیل تطبیق‌پذیری خود ارزشمند هستند و اغلب به عنوان نمونه‌ای از مفهوم «غذا دارو است» تبلیغ می‌شوند، که بر نقش غذاهای مغذی در حمایت از سلامتی خوب تأکید دارد. فواید تغذیه‌ای آن‌ها آن‌ها را به بخش مهمی از بسیاری از رژیم‌های غذایی سالم تبدیل می‌کند.

علیرغم محبوبیت آن‌ها، این قارچ‌ها با یک مشکل دیرینه مواجه هستند که می‌تواند فروش بخش‌های زیادی از یک برداشت را دشوار یا غیرممکن کند.

یک بیماری قارچی قرن‌قدیمی با عوامل پنهان

لکه باکتریایی باعث تغییر رنگ قهوه‌ای یا زرد روی سطح قارچ‌ها می‌شود که به ظاهر آن‌ها آسیب می‌رساند و ارزش تجاری آن‌ها را کاهش می‌دهد. این بیماری همچنین می‌تواند عملکرد محصول را کاهش دهد و ماندگاری آن را کوتاه کند و آن را به یک چالش پرهزینه برای مزارع قارچ در سراسر ایالات متحده تبدیل کند.

افزودن به دشواری، علائم قابل مشاهده گاهی اوقات فقط پس از حمل و نقل قارچ‌ها به فروشگاه‌های مواد غذایی یا خریداری شدن توسط مصرف‌کنندگان ظاهر می‌شوند. این تأخیر در ظهور، این بیماری را به ویژه برای پرورش‌دهندگانی که سعی در اطمینان از کیفیت ثابت محصول دارند، مشکل‌ساز می‌کند.

سال‌هاست که دانشمندان عمدتاً لکه باکتریایی را به یک پاتوژن باکتریایی بیماری‌زا مرتبط می‌دانند. با این حال، محققان موسسه علوم غذایی و کشاورزی دانشگاه فلوریدا (UF/IFAS) اکنون دریافته‌اند که این بیماری شامل مجموعه‌ای بسیار پیچیده‌تری از باکتری‌های بیماری‌زا است.

این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند در محیط‌های داخلی با کنترل دقیق و مرطوب که برای کشت تجاری قارچ استفاده می‌شود، رشد کنند. از آنجایی که چندین گونه باکتریایی ممکن است در یک بیماری واحد نقش داشته باشند، روش‌هایی که برای هدف قرار دادن یک پاتوژن واحد طراحی شده‌اند ممکن است کافی نباشند.

ساموئل مارتینز، نویسنده مشترک و استادیار بخش گیاه‌پزشکی UF/IFAS گفت: «سال‌هاست که صنعت با درمان‌هایی دست و پنجه نرم می‌کند که نتایج ثابتی در برابر لکه باکتریایی ارائه نمی‌دهند.» در حال حاضر ما در حال توسعه تشخیص‌های پیشرفته و راه حل‌های پایدار برای تقویت مزارع قارچ در سراسر کشور هستیم. این موضوع بخشی از یک کمک مالی ۷ میلیون دلاری از سوی وزارت کشاورزی ایالات متحده است که شامل دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، دانشگاه دلور و UF/IFAS است.

تجزیه و تحلیل DNA نشان می‌دهد بیش از ۱۷ گونه باکتریایی

برای بررسی علت بیماری، تیم تحقیقاتی قارچ‌های آسیب‌دیده را از چندین مرکز تولید در سراسر جنوب ایالات متحده جمع‌آوری کرد.

دانشمندان از توالی‌یابی DNA، پروفایل‌سازی شیمیایی و آزمایش‌های آزمایشگاهی معمولی برای شناسایی باکتری‌های مرتبط با قارچ‌های آسیب‌دیده استفاده کردند. توالی‌یابی DNA به آن‌ها اجازه داد تا هویت ژنتیکی میکروارگانیسم‌های موجود در نمونه‌ها را بررسی کنند، در حالی که آزمایش‌های اضافی به آن‌ها کمک کرد تا باکتری‌ها و پتانسیل بیماری‌زایی آن‌ها را مشخص کنند.

نتایج نشان داد که گروهی بسیار متنوع‌تری از پاتوژن‌ها از آنچه انتظار می‌رفت وجود دارد.

سامیریکا مودیان‌سلاگه، نویسنده اصلی مطالعه و دانشجوی دکترا در مارتینز و رومینا گازی در مرکز تحقیقات و آموزش گرمسیری UF/IFAS گفت: «ما بیش از ۱۷ گونه مختلف باکتری بیماری‌زا مرتبط با این بیماری را پیدا کردیم.» در حالی که دو پاتوژن باکتریایی شناخته شده بر نمایه بیماری شناخته شده تسلط دارند، ما همچنین سطح شگفت‌آوری از گروه دیگری از باکتری‌ها را تشخیص دادیم که قبلاً به بیماری قارچ مرتبط نبوده است.

این کشف نشان می‌دهد که دانشمندان عوامل مهم دیگری را در لکه باکتریایی نادیده گرفته‌اند. اگرچه دو پاتوژن تثبیت‌شده برجسته باقی مانده‌اند، اما وجود گروه‌های باکتریایی اضافی نشان می‌دهد که نمی‌توان بیماری را فقط با مطالعه آن ارگانیسم‌ها به طور کامل درک کرد.

این پیچیدگی می‌تواند به توضیح اینکه چرا لکه باکتریایی با وجود تلاش‌ها برای مدیریت آن، برای نسل‌ها ادامه داشته است، کمک کند. هنگامی که چندین میکروارگانیسم مختلف با یک بیماری مرتبط هستند، شناسایی باکتری‌های مسئول، پیش‌بینی شیوع و توسعه درمان‌های به طور مداوم مؤثر دشوارتر می‌شود.

یافته‌ها همچنین نشان می‌دهد که پرورش‌دهندگان ممکن است به روش‌های تشخیص جامع‌تری نیاز داشته باشند که قادر به شناسایی طیف وسیع‌تری از تهدیدات باکتریایی باشد.

او گفت: «ما امیدواریم که گسترش تحقیقات ما منجر به توسعه تشخیص‌های بهتر و درمان‌های مؤثرتر برای مقابله با گروه کامل باکتری‌های بیماری‌زا در قارچ‌های دکمه‌ای سفید شود.»

درمان‌های طبیعی می‌توانند از مزارع قارچ محافظت کنند

محققان دانشگاه فلوریدا اکنون در حال ساختن یافته‌های خود با یک مطالعه پیگیری متمرکز بر راه‌های پایدارتر برای مدیریت لکه باکتریایی هستند.

یک رویکرد امیدوارکننده آزمایش روغن‌های ضروری مبتنی بر گیاه، میکروارگانیسم‌های مفید و سایر محصولات بیولوژیکی به عنوان جایگزینی برای درمان‌های شیمیایی معمولی است.

روغن‌های ضروری حاوی ترکیبات طبیعی هستند که توسط گیاهان تولید می‌شوند، برخی از آن‌ها دارای خواص ضد میکروبی هستند. میکروارگانیسم‌های مفید نیز می‌توانند باکتری‌های مضر را سرکوب کنند یا رشد ارگانیسم‌های بیماری‌زا را دشوارتر کنند.

این رویکردها می‌توانند در نهایت ابزارهای اضافی را برای کنترل لکه باکتریایی در اختیار پرورش‌دهندگان قارچ قرار دهند و در عین حال وابستگی آن‌ها به درمان‌های شیمیایی معمولی را کاهش دهند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه این جایگزین‌های بالقوه در شرایط رشد واقعی چقدر خوب عمل می‌کنند، مورد نیاز است.

مارتینز گفت: «در نهایت، هدف ما ارائه راه حل‌های علمی و عملی به پرورش‌دهندگان است که به تقویت سیستم‌های کشاورزی قارچ کمک کند.» با درک پیچیدگی لکه باکتریایی و نقش جوامع میکروبی، می‌توانیم شیوه‌های مدیریت سازگار با محیط زیست بهتری را توسعه دهیم که زیان‌ها را کاهش داده و پایداری را بهبود بخشد.

این تحقیق درک از بیماری را تغییر می‌دهد که بیش از یک قرن است تولید قارچ دکمه‌ای سفید را تحت تأثیر قرار داده است. لکه باکتریایی دیگر کار یک پاتوژن باکتریایی واحد نیست، بلکه شامل گروهی متنوع از میکروارگانیسم‌های بالقوه مضر، از جمله گونه‌هایی است که قبلاً نادیده گرفته شده‌اند.

با کشف این پیچیدگی پنهان، دانشمندان امیدوارند تشخیص بیماری را بهبود بخشند، درمان‌های قابل اعتمادتری را توسعه دهند و زیان‌هایی را که مدت‌ها تولیدکنندگان قارچ را آزار داده است، کاهش دهند. این یافته‌ها می‌تواند در نهایت به ایجاد مزارع قارچ انعطاف‌پذیرتر، پربازده‌تر و از نظر زیست‌محیطی پایدارتر کمک کند.