აგრარული მეცნიერებების სადოქტორო პროგრამა

აგრარული მეცნიერებების სადოქტორო პროგრამის აღწერა

სადოქტორო საგანმანათლებლო პროგრამა მიზნად ისახავს აგრარულ მეცნიერებებში, კერძოდ, აგრონომიაში, ვეტერინარიაში, მეცხოველეობაში, სასურსათო ტექნოლოგიასა და სატყეო საქმეში საერთაშორისო და ადგილობრივ შრომის ბაზარზე კონკურენტუნარიანი სპეციალისტების მომზადებას, ახალი ცოდნის შექმნასა და მისი დანერგვის ხელშეწყობას.

საგანმანათლებლო პროგრამის მიზანია დოქტორანტი დაეუფლოს უახლეს მიღწევებზე დამყარებულ ცოდნას აგრარულ მეცნიერებებში და დოქტორის კვალიფიკაციის მოპოვების შემდეგ, შეძლოს სამეცნიერო საქმიანობის დამოუკიდებლად განხორციელება, როგორც უმაღლეს საგანმანათლებლო, ასევე სამეცნიერო-კვლევით დაწესებულებაში საქართველოში და მის ფარგლებს გარეთ.

ინტერდისციპლინური კვლევების ხელშეწყობის მიზნით პროგრამა ითვალისწინებს თანამშრომლობას თბილისის საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის სხვადასხვა სკოლის თანამშრომლობას, კერძოდ, აგრონომიისა და ლანდშაფტის სკოლა, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების და ბიოტექნოლოგიების სკოლა, ვეტერინარიის სკოლა.

ასევე, პროგრამა ითვალისწინებს თანამშრომლობას საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის სამეცნიერო კვლევით ინსტიტუტებთან. პროფესორების დიდი ნაწილი სწავლების პარალელურად უშუალოდ და აქტიურად არის ჩართული კვლევებში, მათ შორის, მნიშვნელოვან საერთაშორისო პროექტებში, საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის სამეცნიერო ინსტიტუტების ინფრასტრუქტურაში. ეს კარგ შესაძლებლობას აძლევს სტუდენტებს ჩაერთონ სამეცნიერო კვლევებში.

სადოქტორო პროგრამა უზრუნველყოფს დოქტორანტებს შორის იმ აუცილებელი, ზოგადი უნარ–ჩვევების გამომუშავებასა და ისეთი აკადემიური გარემოს უზრუნველყოფას, რომელიც მნიშვნელოვანია, ინოვაციური კვლევების წარმოებისა და ახალი საერთაშორისო სამეცნიერო ღირებულების მქონე ცოდნის შექმნისათვის.

ეს პრინციპი აისახება პროგრამის ინდივიდუალიზებულ მიდგომაში, რაც მკაფიოდ არის გამოხატული კურიკულუმის სტრუქტურასა და შინაარსში ისევე, როგორც სასწავლო პროცესის დაგეგმვის სპეციფიკაში.

სადოქტორო პროგრამის წარმატებით დასრულების შემთხვევაში, კურსდამთავრებულს ენიჭება კვალიფიკაცია - აგრარულ მეცნიერებათა დოქტორი. პროგრამის ხანგრძლივობაა არანაკლებ 3 წელი.

კურიკულუმი

აგრარული მეცნიერებების სადოქტორო პროგრამის კურიკულუმი მოიცავს ორ კომპონენტს: სასწავლო და კვლევითი კომპონენტებს. სასწავლო კომპონენტი მოიცავს 40 კრედიტს.

სასწავლო კომპონენტი მოიცავს:

  • აკადემიური წერას დოქტორანტებისთვის
  • სადისერტაციო კვლევის მომზადებას
  • რაოდენობრივ კვლევის მეთოდებს
  • სამეცნიერო პროექტების მენეჯმენტს
  • სწავლებას უმაღლეს განათლების სისტემაში
  • სადოქტორო სემინარებს

სასწავლო კომპონენტი, ერთი მხრივ, მოიცავს კურსებს, რომლებიც მიზნად ისახავს დოქტორანტის მეთოდოლოგიური ინსტრუმენტებით აღჭურვას და სადისერტაციო კვლევის დაგეგმვასა და განხორციელებისთვის საჭირო უნარ-ჩვევების განვითარებას.

მეორე მხრივ, სასწავლო კომპონენტი მოიცავს კურსებს, რომლებიც უზრუნველყოფს დოქტორანტის სადისერტაციო თემის შესაბამის დარგებსა და ქვედარგებში ცოდნის გაღრმავებას და შესაბამისი მიმართულებით სამეცნიერო ლიტერატურის სიღრმისეულ დამუშავებას. ამ მხრივ, დოქტორანტების ინტერესებზე ინდივიდუალურად მორგებული კომპონენტებია დოქტორანტის ინდივიდუალური სემინარი, რომელიც ხელმძღვანელთან მუშაობისა და ინდივიდუალური კვლევის პარალელურად შესაძლებლობას აძლევს დოქტორანტს, კონკრეტული დარგის, ქვედარგის ან ინტერდისციპლინური პრობლემატიკის მიმართულებით (თემის სპეციფიკიდან გამომდინარე) დაამუშაოს ლიტერატურა, გაიღრმაოს ცოდნა და ამ ლიტერატურის და თეორიების ანალიზის საფუძველზე შეიმუშაოს კონკრეტულად მისი თემისთვის რელევანტური კონცეფცია და მეთოდოლოგიური ჩარჩო. 

კვლევითი კომპონენტი გულისხმობს დოქტორანტის მიერ დისერტაციის თემასთან დაკავშირებული სამეცნიერო მასალის მოძიებას და გაცნობას, არსებული ცოდნის მიმოხილვას, ჰიპოთეზის ჩამოყალიბებასა და ტესტირებას, მონაცემების შეგროვებას, მოპოვებული ინფორმაციის დამუშავება/ანალიზს, სადისერტაციო ნაშრომის შესრულებას, პრეზენტაციას და დაცვას (სამეცნიერო შეკითხვები, კამათი). კვლევითი კომპონენტი ასევე მოიცავს სტატიის სავალდებულო გამოქვეყნებას კვლევითი კომპონენტის შესრულებისათვის.

პროგრამა, კვლევითი კომპონენტის ფარგლებში უზრუნველყოფს, რომ დოქტორანტებს ჰქონდეთ სხვადასხვა დარგის და ქვედარგის სპეციალისტებთან მუდმივი ინტერაქციის შესაძლებლობა და სადოქტორო კვლევაზე მუშაობის პროცესში, მუდმივად შეეძლოთ უკუკავშირის მიღება მათი და/ან მომიჯნავე დარგის პროფესორებისგან.

როგორ ჩავაბაროთ აგრარული მეცნიერებების სადოქტორო პროგრამაზე 2024 წელს?

დოქტორანტურაში მისაღებ კონკურსში მონაწილეობისთვის უნდა წარმოადგინოთ შემდეგი საბუთები:

  • შევსებული სარეგისტრაციო ფორმა (ივსება ელექტრონულად);
  • CV
  • პირადობის მოწმობის ან პასპორტის ასლი
  • ელექტრონული ფოტოსურათი ზომით 3X4 სმ
  • მაგისტრის ან  მასთან გათანაბრებული აკადემიური ხარისხის დამადასტურებელი დიპლომის ასლი
  • სამოტივაციო წერილი, რომელიც არ უნდა აღემატებოდეს 1250 სიტყვას და უნდა მოიცავდეს:
    • კვლევის საგანს;
    • საკვლევი თემის აღწერას და საკვლევი საკითხის მნიშვნელობის დასაბუთებას;
    • სამეცნიერო მეთოდოლოგიის აღწერას.
  • ინგლისური ენის არანაკლებ B2 დონეზე ცოდნის დამადასტურებელი საერთაშორისოდ აღიარებული სერტიფიკატი (ასეთის არსებობს შემთხვევაში). ვისაც მსგავსი დოკუმენტი არ გაქვთ ან დოკუმენტს ვადა გაუვიდა, საჭიროა გაიაროთ ტესტირება ინგლისურ ენაში.

მიღების პროცედურა

  • ტესტირება ინგლისურ ენაში, რომლის მიზანია კანდიდატის მიერ ინგლისური ენის არანაკლებ B2 დონეზე ფლობის შემოწმება.
  • ტესტირების წარმატებით გავლის შემდეგ, თქვენ გაივლით გასაუბრებას. გასაუბრების მიზანია, უნივერსიტეტი გაეცნოს თქვენს აკადემიურ მიღწევებს, არჩეული სფეროს შესახებ ცოდნას და მოტივაციას.

სკოლის შესახებ

აგრარული მეცნიერებების სამაგისტრო პროგრამას ერთობლივად ახორციელებს საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის:

აგრარული მეცნიერებების სადოქტორო პროგრამას ერთობლივად ახორციელებს საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის:

დეკანი

Ელიზბარ Ელიზბარაშვილი

ელიზბარ ელიზბარაშვილი

პროფესორი; საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების და ბიოტექნოლოგიის სკოლის დეკანი

e.elizbarashvili@agruni.edu.ge
Თეო Ურუშაძე

თეო ურუშაძე

პროფესორი; აგრონომიისა და ლანდშაფტის მენეჯმენტის სკოლის დეკანი

t.urushadze@agruni.edu.ge

პროგრამის ხელმძღვანელი

Ჟუჟა Ხაჭაპურიძე

ჟუჟა ხაჭაპურიძე

ასისტენტ-პროფესორი; სასურსათო ტექნოლოგიის პროგრამის ხელმძღვანელი

zh.khachapuridze@agruni.edu.ge
Ნატო Კობახიძე

ნატო კობახიძე

პროფესორი; ლანდშაფტის მენეჯმენტის, საპარკო და სატყეო საქმის პროგრამის ხელმძღვანელი

n.kobakhidze@agruni.edu.ge

კოორდინატორი

Ეთერ Შამუგია

ეთო შამუგია

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების და ბიოტექნოლოგიის სკოლის კოორდინატორი

e.shamugia@agruni.edu.ge

ქრისტინე მუსელიანი - ახალი სპეციფიკური პროტეოლიზური ფერმენტების მიღება და მათი გამოყენება რძის პროდუქტების საგემოვნო თვისებების გაუმჯობესებისათვის (2024)

ბიოაქტიური კომპონენტებით და ფუნქციური ინგრედიენტებით გამდიდრებულ საკვებზე მოსახლეობის გაზრდილი მოთხოვნებიდან გამომდინარე, განსაკუთრებულ აქტუალობას იძენს რზიდან ახალი, ფუნქციური პროდუქტების წარმოების ტექნოლოგიების შემუშავება. ამ ტიპის პროდუქტების პოტენციალი დღეს განიხილება, როგორც გლობალური ბაზარის განვითარების მრავალწლიანი და მდგრადი პერსპექტივა. ექსპერტების მონაცემებით, უახლოეს მომავალში აუცილებლად ვიხილავთ რძიდან დამზადებულ უამრავ, ახალ ფუნქციურ პროდუქტს, რომელიც განკუთვნილი იქნება მომხმარებელთა ფართო ჯგუფებისთვის. აღნიშნულ პრობლემას ეხება წინამდებარე სადოქტორო კვლევა, რომლის შედეგად მოიძებნა ახალი ტიპის ფერმენტი პროტეაზა, რომელიც რძეზე ზემოქმედების შედეგად იძლევა განსხვავებული ტიპის პროდუქტს, მიღებული პროდუქტი ხასიათდება ხაჭოს მსგავსი ფაქტურით და ცხიმთან ასოცირებული საგემოვნო თვისებებით.

კვებისთვის გამოუსადეგარი რძის პროდუქტებიდან გამოყოფილია მიკროსკოპული სოკოების კულტურები, კუტლურალურ-მორფოლოგიური თვისებების შესწავლის საფუძველზე განხორციელებული იდენტიფიკაციის შედეგად გამოყოფილი ასკომიცეტები მიეკუთვნება Scopularipsis, Penicillium, Mucor, Fusarium-ისა და Geotrichum-ის გვარებს.

სიღრმული ფერმენტაციის პირობებში გამოყოფილ კულტურებს შორის ჩატარებულია სკრინინგი, გამოვლენილია პროტეაზას სამი პროდუცენტი: Mucor spp. 2-3, Penicillium candidum 5-1 და Penicillium camemberti 7-3. შერჩეული შტამების ფიზიოლოგიურ-ბიოქიმიური მახასიათებლების შესწავლით დადგენილია ნახშირბადის, აზოტისა და ფოსფორის საუკეთესო წყაროები. შერჩეულია ბუნებრივ სუბსტრატის შემადგენლობასთან მაქსიმალურად მიახლოებული საკვები არე - ლაქტოზას, კაზეინის და კალიუმის ფოსფატის შემცველობით. ნახშირბადის, აზოტის და ფოსფორის საუკეთესო წყაროების შერჩევის პროცესში, პროტეაზის პროდუცენტებს შორის გამოვლენილია მიკროსკოპული სოკო - Penicillium candidum 5-1, რომელიც მაქსიმალური პროტეაზური აქტივობით გამოირჩეოდა, რის გამოც შემდგომი კვლევისთვის აღნიშნული შტამი იქნა შერჩეული თანმიმდევრულად განხორციელებული ექსპერიმენტების შედეგად, Penicillium candidum 5-1-is საკვები არისა და კულტივირების პირობების ოპტიმიზაციის საფუძველზე შერჩეული შტამის პროტეაზური აქტივობა საწყისთან შედარებით 62,3%-ით არის გაზრდილი.

საწარმოო შტამისადმი კვების მრეწველობის მიერ წაყენებული მოთხოვნებიდან გამომდინარე, შტამი - Penicillium candidum 5-1 ექსპრეს-ტესტ მეთოდით, შემოწმებულია ტოქსიკურობაზე. აღნიშული სახეობის სხვა წარმომადგენლების მსგავსად, არც შერჩეული შტამი აღმოჩნდა ტოქსიკური, რაც იძლეოდა საშალებას დაწყებულიყო კვლევები რძის ახალი პროდუქტის მიღების მიმართულებით.

პროტეაზას ტექნიკური პრეპარატის მისაღებად გამოყენებულ იქნა ოპტიმალურ საკვებ არეზე და ოპტიმალურ პირობებში კულტივირებული Penicillium candidum 5-1-ის კულტურალური სითხე. ყველაზე მაღალი პროტეაზური აქტივობა 60%-იანი ამონიუმის სულფატის გაჯერებით დალექილ ფერმენტულ ფრაქციას აღმოაჩნდა.

ძალზედ საინტერესო ფაქტი გამოვლინდა პრეპარატით რძეზე ზემოქმედების შედეგად: ხანმოკლე შედედების შემდეგ რძს აჭრას ჰქონდა ადგილი. აქედან გამომდინარე, შემდგომი კვლევისთის ზემოთაღნიშნული ფრაქცია შევარჩიეთ. ექსპერიმენტის მომდევნო ეტაპი ტექნიკური პრეპარატის შემდგომ გაწმენდას და გაწმენდილი ფერმენტის თვისებების შესწავლას დაეთმო, რაც წარმოადგენდა სამუშაოს მთავრ ლეიტმოტივს, რომლის მიზანიც იყო მოგვეძებნა და აგვეხსნა ახალი ტიპის პროტეაზის რძის აჭრის უნარი, რაც გვაძლევდა რძიდან ახალი პროდუქტის მიღების საშუალებას.

იონცვლადი ქრომოტოგრაფიი ტექნიკური პრეპარატიდან მინარევების სრული მოცილება გახდა შესაძლებელი, ხოლო ელექტროფორეზის საფუძველზე განისაზღვრა ფერმენტის მოლეკულური მასა, რომელიც შეადგენდა 18 kDa-ს. დადგინდა ფერმენტული პრეპარატის მოქმედების ტემერატურული (35-40°C) და pH (6.5) ოტპიმუმები. ელექტროფორეზით მიღებულმა სურათმა ცხადად წარმოაჩინა ფერმენტის სპეციფიკურობა. კერძოდ, კაზეინების სუბერთეულებზე ზემოქმედების შედეგად მიღებულმა ფერმენტმა სუბსტრატს მოაშორა ჰიდროფილური ფრაგმენტები და ვერ მოახერხა თავისი სპეციფიკურობიდან გამომდინარე მისი დაბალმოლეკულური, ჰიდროფობული ნაწილის ჰიდროლიზი. მნიშვნელოვანია, რომ გაწმენდილი ფერმენტისგან მიღებული პროდუქტი იყო განსხვავებული ფაქტურის. განსაკუთრებით უნდა აღინიშნოს, რომ ამ ფერმენტით აჭრის უცხიმო რძით დამზადებულ მასას გააჩნდა რძის ცხიმთან ასოცირებული საგემოვნო თვისება. აღნიშული ფაქტი მიუთითებს მიღებული ფერმენტის სპეციფიკურ ზემოქმედებას კაზეინზე.

კვლევის დასასრულს, გაწმენდილი ფერმენტული პრეპარატით რძეზე ზემოქმედების შედეგად მიღებულია ხაჭოს მსგავსი, ცხიმთან ასოცირებული გემოვნებითი თვისებების პროდუქტი, რომელიც ტექსტურით ხაჭოს მსგავსია.

სპეციფიკური პროტეაზას გამოყენებით დამზადებულმა პროდუქტმა, სტანდარტით გათვალისწინებული კვლევითი ეტაპების დასრულების შემდეგ, სავსებით რეალურია, შეავსოს რძის ინდუსტრიის ფუნქციური სურსათის სია.

თამარ ყაჭაშვილი - ჰოლშტინური ჯიშის მოშენების პერსპექტივები კახეთის ინტენსიური მიწათმოქმედების ზონაში (2024)

წინამდებარე ნაშრომში წარმოდგენილია საქართველოს კახეთის ინტენსიური მიწათმოქმედების ზონაში, ინტროდუცირებული ჰოლშტინური ჯიშის ადაპტაცია-აკლიმატიზაციის საკითხები, ფურების სამეურნეო-პროდუქტიული, ფენოტიპური და ინტერიერული თავისებურებები. გაანალიზებულია ძირითადი საარსებო ფაქტორები, რომლებიც ხელს შეუწყობს ჰოლშტინური ჯიშის წარმატებით მოშენებას ადგილობრივ ბუნებრივ-კლიმატურ პირობებში, გლობალური დათბობის ძლიერი ნეგატიური მოქმედების ფონზე.

ჩატარებული მეცნიერული კვლევის შედეგად გამოვლენილ იქნა, რომ ცხოველთა სადგომში ნორმალური მიკროკლიმატის შექმნამ, კვების ულუფების სწორად შერჩევამ, მასში საკვები ინგრედიენტების ხარისხის დაცვითა და საზრდო ნივთიერებების სრულფასოვნებით განაპირობეს შემოყვანილი პირუტყვის ნორმალური ჯანმრთელობის მდგომარეობისა და აღწარმოების უნარის შენარჩუნება, მაღალი მერძეული პროდუქტიულობა, საკვების ხარჯვის სტაბილურობა.

ჰოლშტინური ჯიშის პირუტყვის აკლიმატიზაციის პროცესის შესწავლამ გვიჩვენა, რომ სითბომედეგობის ინდექსი ახლად მოგებულ ფურებში 2,2-3,3 ერთეულით დაბალია, ვიდრე უშობლებში. კლინიკური სტატუსი ნორმის ფარგლებშია, რაც შესაძლებელი გახდა ცხოველის სადგომში რეცირკულაციური ვენტილატორების დამონტაჟებისა და ოპტიმალური მიკროკლიმატის შექმნის შემდეგ.

ინტროდუქცირებული ჰოლშტინური პირუტყვის ადგილზე მიღებული თაობა ცოცხალი მასისა და მინდაოში სიმაღლის მაჩვენებლებით მხოლოდ 2-3%-ით ჩამორჩებოდა ჰოლშტინური ჯიშის ევროპულ სტანდარტს, ხოლო მონაწველი პირველ ლაქტაციაში 1037 კგ-ით, ანუ 14,5%-ით მაღალი იყო, ვიდრე უშუალოდ შემოყვანილ მათი პირველი მოგების დედებს გააჩნდათ. რაც საქართველოს პირობებში მისაღებ დინამიკად და აკლიმატიზაციის კარგ მაჩვენებლად უნდა ჩაითვალოს.

ლეონიდ უშანოვი - Campylobacter spp. და Arcobacter spp. ადგილობრივი წარმოების ქათმის ნედლ ხორცში: გამოყოფა, იდენტიფიკაცია, დახასიათება და კონტროლის სტრატეგიები (2024)

წარმოდგენილი სამუშაო მიზნად ისახავდა ზოონოზური პათოგენების - Campylobacter spp. და Arcobacter spp. დეტექციას ქათმის ნედლ სარეალიზაციო ხორცში. კერძოდ, კვლევის ფარგლებში განხორციელებულ იქნა შემდეგი სამუშაოები:

1. დადგენილ იქნა სარეალიზაციო ქათმის ხრციდან გამოყოფილი Campylobacter spp. და Arcobacter spp. და მათი ანტიბიოტიკების მიმართ მგრძნობელობა.

2. ფილოგენეტიკური ანალიზის შედეგად ნაჩვენები იქნა, რომ კვლევის ფარგლებში გამოყოფილი და შესწავლილი Arcobacter-ის შტამები მიეკუთვნებიან ახალ სახეობას, რომლისთვისაც მინიჭებულ იქნა სახელი Arcobacter tbilisiensis sp. nov. ტიპური შტამები LEO 51, რეგისტრირებულია გერმანულ პროკარიოტული და ცხოველური უჯრედების ბანკში DSMZ (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures, Leibniz Institute) როგორც DSM 11590 და ბელგიურ უჯრედების კოლექციაში BCCM (Belgian Coordinated Collection of Microorganisms) როგორც LMG 33177.

3. კოინკუბაციისა და ციტოტოქსიკური ექსპერიმენტების საშუალებით ნაჩვენები იქნა, რომ Campylobacter-ის ორივე დახასიათებული სახეობა - C. jejuni და C. coli-ისევე როგორც Arcobacter-ის დახასათებული ერთი სახეობა - A. Tbilisiensis ითრგუნება პრობიოტიკ L. fermentum-თან ერთ საკვებ არეში ინკუბირეის შემდგომ. ზემოაღნიშნულმა დაკვირვებამ აჩვენა, რომ L. fermentum წარმოადგენს Campylobacter-ის და Arcobacter-ის ეფექტურ დამთრგუნველს in vitro პირობებში.

კვლევის აქტუალობა - წარმოდგენილი კვლევა საქართველოში Campylobacter spp. და Arcobacter spp. სარეალიზაციო ქათმის ხორციდან კულტივირების და მათი დახასიათების პირველი მაგალითია. ცნობილია, რომ Campylobacter spp. ძირითად რეზერვუარს სწორედ ქათმის ხორცი და ფერმის პირობებში გაზრდილი ქათამი წარმოადგენს. აღსანიშნავია, რომ აქამდე არ ყოფილა შესწავლილი საქართველოში გავრცელებულ დიარეულ დაავადებებს შორის რა ხვედრითი წილი აქვს კამპილობაქტერიოზს და Arcobacter spp.-ით გამოწვეულ ინფექციებს. თუმცა, ჩვენი კვლევის შედეგებზე დაყრდნობით, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ აღნიშნული მაჩვენებელი საკმაოდ მაღალი უნდა იყოს. აღსანიშნავია, რომ Campylobacter spp. კონტროლის აუცილებლობიდან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია ასეთი კონტროლი განხორციელდეს კომბინირებული მეთოდებით, როგორიცაა მკაცრი სანიტარული ნორმების, ბიოუსაფრთხოებისა და ბიოლოგიურად აქტიური პრობიოტიკული საკვები დანამატების ერთობლიობა.

ყოველივე ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ბიოლოგიურად აქტიური საკვები დანამატის შექმნა და აგრარულ სფეროში უვნებელი ქათმის ხორცის წარმოება წარმოადგენს იმ აქტუალურ საკითხს, რომელიც საქართველოში ჯერ-ჯერობით გადაწყვეტილი არ არის.

კვლევის სიახლე მდგომარეობს Campylobacter spp. და Arcobacter spp. კულტივირებასა და დახასიათებაშ და ამასთანავე ამ პათოგენებზე პრობიოტიკ L. fermentum-ი დამთრგუნველი მოქმედების შესწავლაში. კვლევის მნიშვენლოვან სიახლეს წარმოადგენს A. Tbilisiensis sp. nov. ყველა შტამის გენომების სეკვენირება, რაც განხორციელდა პირველად.

ჩატარებული კვლევა მიზნად ისახავდა ქართულ ნედლ სარეალიზაციო ქათმის ხორცში Campylobacter spp. და Arcobacter spp. გავრცელების შეფასებას და ასევე, კულტივირებული შტამების ვირულენტობისა და ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის დახასიათებას. კვლევის შედეგად გამოვლინდა, რომ ისევე როგორც მსოფლიოს სხვა ქვეყნებში, ქართული ნედლი ქათმიდან კულტივირებული Campylobacter-ის სახეობები, როგორიცაა C. coli და C. jejuni, ხასიათდებიან ციპროფლოქსაცინისადმი მაღალი რეზისტენტობით (97% და 79%). ამასთანავე, კვლევა მიზნად ისახავდა ქათმის საკვებში ბიოლოგიურად აქტიური დანამატების გამოყენებით ქათამში Campylobacter spp. შემცველობის კონტროლს. In vitro ექსპერიმენტებში, L. fermentum-ის სპეციფიკური დამთრგუნველი აქტივობიდან გამომდინარე, მოსალოდნელია მსგავსი აქტივობის გამოვლენა in vivo პირობებშიც. აღნიშნული ვარაუდის დადასტურება მოითხოვს დამატებით კვლევებს მომავალში.

მომხმარებლის უვნებელი საკვებით მომარაგება პირდაპირ შეესაბამება მდგრადი განვითარების მე-3 მიზანს - "ჯანმრთელობა და კეთილდღეობა", რომელიც აერთიანებს რამდენიმე მნიშვნელოვან ინდიკატორს, მათ შორის ინდიკატორს 3.3, რომელიც მიზნად ისახავს 2030 წლამდე აღმოფხვრას ან მნიშვნელოვნად შეამციროს ტუბერკულოზი, ჰეპატიტი, მალარია და სხვა გადამდები და ტროპიკული დაავადებები. ასევე, უვნებლობის საკითხი მჭიდრო კაბშირშია მე-2 (შიმშილობის აღმოფხვრა) და მე-9 (ინდუსტრია, ინოვაცია და ინფრასტრუქტურები) მიზანთან. მდგრადი განვითარების მიზნების პრიორიტეტულობის შესახებ, რაც მნიშვნელოვანია 2030 წლისათვის მდგრადი მომავლის მიღწევის საქმეში, თანხმდება გარეოს ყველა წევრი ქვეყანა.

სამეცნიერო ლიტერატურის მიმოხილვა - სამეცნიერო ლიტერატურის მიმოხილვა მოიცავს სამეცნიერო პუბლიკაციებს მსოფლიოს სხვადასხვა ქვეყანაში Campylobacter spp. და Arcobacter spp. ეპიდემიოლოგიის შესახებ. მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში, მათ შორის ევროკავშირსა და აშშ-ში, კამპილობაქტერიოზი წარმოადგენს დიარეული სინდრომების წამყვან დაავადებას, რაც სარეალიზაციო ქათმის ხორცში Campylobacter spp. ეპიდემიოლოგიას უკავშირდება. ბოლო ათწლეულეში, ასევე, ნაჩვენები იქნა, რომ Arcobacter spp. ხვედრითი წილი საკმაოდ მომატებულია დიარეულ სინდრომებში.

ხსენებული ზოონოზი, Campylobacter spp. მსგავსად, იწვევს დიარეულ სინდრომს. Arcobacter spp. ინფიცირების შემთხვევები მსოფლიოში იმდენად გახშირდა, რომ გარეომ მას ეპიდემიოლოგიური თვალსაზრისით მაღალი რისკის პათოგენის კვალიფიკაცია მიანიჭა.

ბოლო ათწლეულში Campylobacter spp. გამოწვეულმა დიარეული დაავადებების სიხშირემ გაუსწრო Salmonela spp. და E. coli-ს შემთხვევბის სიხშირეს ევროკავშირსა და აშშ-ში. დღეისათვის შეინიშნება ადამიანებში კამპილობაქტერიოზის სამკურნალოდ გამოყენებადი ანტიბიოტიკ ერითრომიცინის მიმართ C. coli-სა და C. jejuni-ს რეზისტენტობის მზარდი ტენდენცია. ორი ათეული წლის წინ კამპილობაქტერიოზის სამკურნალოდ წარმატებით და ინტენსიურად გამოიყენებოდა ციპროფლოქსაცინი, თუმცა ბაქტერიის მიერ გამომუშავებული რეზისტენტობის გამო ეს ანტიბიოტიკი ამჟამად არ არის რეკომენდირებული. ზემოთთქმულიდან გამომდინარე, თანამედროვე მსოფლიოს როგორც განვითარებული, ასევე განვითარებადი ქვეყნების წინაშე მწვავედ დგას სარეალიზაციო ქათმის ხორცში Campylobacter spp. რაოდენობის კომპლქსური ღონისძიებების საშალებით შემცირების საკითხი. წარმოდგენილი ნაშრომის ლიტერატურის მიმოხილვის ნაწილში ყურადღება გამახვილებულია სწორედ ასეთ კომპლექსურ ღონისძიებებზე. ამ უკანასკნელის მაგალითს წარმოადგენს Campylobacter spp. გამოვლენა ფერმის პირობებში გაზრდილ წიწილებში და ყველა ინდივიდის დაინფიცირების თავიდან ასარიდებლად მათი დაყოფა კამპი-დადებით და კამპი-უარყოფით ჯგუფებად. ამ ღონისძიებათაგან უმნიშვნელოვანესია მკაცრი სანიტარული ნორმები, სუფთა წყალი (დაბინძურებული წყალი წარმოადგენს Campylobacter spp. გავრცელების ერთ-ერთ მნიშვნელოვან ფაქტორს) და აქტიური საკვები დანამატები. სადისერტაციო კვლევის ფარგლებში რძემჟავა L. fermentum-მა გამოვალინა Campylobacter-ის მაღალი ეფექტურობით ინჰიბირება, რამაც ამ პრობიოტიკის აქტიურ საკვებ დანამატად გამოყენების პოტენციალი აჩვენა. ასევე, L. fermentum-მა მოახდინა ადამიანის ნაწილავის ეპითელიუმის CaCo-2 უჯრედების პროტექცია Campylobacter spp.-ით ინფიცირებისგან in vitro პირობებშ. ეს მიანიშნებს იმაზე, რომ ინჰიბირება დიდი ალბათობით წარმატებით განმეორდება in vivo პირობებშიც.

ლიტერატურის მიმოხილვაში, ასევე განხილულია მეცნიერთა სხვადასხვა ჯგუფების მიერ Lactobacillus spp. და სხვა პრობიოტიკების გამოყენებით ჩატარებული კვლევები. ჩვენ ექსპერიმენტებში გამოვრიცხეთ pH ფაქტორი სპეციალური კომბინირებული საკვები არის გამოყენებით. შესაბამისად, C. jejuni და C. coli-ის დათრგუნვა მოხდა ბაქტერიოცინის გამომუშავების მექანიზმით, რაც უფრო სპეციფიკური და ეფექტური მექანიზმია მსგავსი პროცესების განსახორციელებლად in vivo. აღნიშნული მიდგომა მნიშვნელოვანია იმდენად, რამდენადაც ლიტერატურული მონაცემების თანახმად, in vitro ექსპერიმენტებში რძემჟავა ბაქტერიების უმრავლესობას აქვს უნარი დათრგუნოს Campylobacter spp. და სხვა გრამ-უარყოფითი პათოგენები, რაც გამომდინარეობს ამ ბაქტერიების მიერ ორგანული მჟავების-რძემჟავისა და ძმარმჟავის-პროდუცირებიდან. საკვებ არეში გამოყოფილი ორგანული მჟავები, აკუმულაციის გამო და დაბალი pH-ის წარმოქმნის შედეგად, თრგუნავენ სხვადასხვა პათოგენებს. ცნობილია, რომ in vivo პირობებში pH რეგულირდება ორგანიზმის ჰომეოსტაზით. ქათმის ნაწილავის pH შეადგენს 5,5-ს, რაც არ წარმოადგენს რაიმე პრობლემას Campylobacter spp.-ისთვის. ჯერჯერობით დადგენილი არ არის, რამდენად ეფექტური იქნება Campylobacter spp.-ზე მხოლოდ pH-დამოკიდებული მექანიზმის მეშვეობით მოქმედი რძემჟავა ბაქტერიების გამოყენება. აღსანიშნავია, რომ გარდა ანტიპათოგენური ზემოქმედებისა, Lactobacillus spp. ასევე ავლენენ სხვა სასარგებლო თვისებებს, როგორიცაა, მაგალითად, ცხოველის იმუნური სისტემის მოდულაცია.

კვლევის მეთოდები - კვლევის ძირითადი ობიექტი: ქართული სარეალიზაციო ქათმის ხორციდან კულტივირებული Campylobacter spp. და Arcobacter spp. სხვადასხვა შტამი. კვლევისათვის აუცილებელი რძემჟავაბაქტერიის 37 სხვადასხვა სახეობის შტამი მოწოდებულ იქნა გ. ელიავას სახელობის ბაქტერიოფაგის, მიკრობიოლოგიისა და ვირუსოლოგიის ინსტიტუტის მიერ. L. plantarum-ის 10 შტამი მოგვაწოდა საქართველოს აგრარული უნივერსიტეტის სერგი დურმიშიძის ბიოქიმიისა და ბიოტექნოლოგიის ინსტიტუტის პროკარიოტებისა და საფუვრების ლაბორატორიამ. ჩვენ მიერ სხვადასხვა წყაროდან (მაგ. მწნილებიდან - L. plantarum-ი, ხაჭოდან L. casei და ა.შ.) გამოყოფილ იქნა რძემჟავაბაქტერიის 5 სხვადსხვა სახეობა, მათ შორის L. fermentum-ი.  ექსპერიმენტებისათვის შევარჩიეთ C. jejuni და C. coli-ს და A. Tbilisiensis-ის შტამები. ქათმის ხორცის ნიმუშებიდან Campylobacter spp.-ისა და Arcobacter spp.-ის კულტივირება განხორციელდა სტანდარტული მეთოდით CCDA აგარის გამოყენებითა და მასში ანტიბიოტიკების დამატებით. ხშირ შემთხვევაში საჭირო იყო ნიმუშების პრე-ინკუბაცია ბოლტონის საკვებ არეში.

რძემჟავაბაქტერიების კულტივირება განხორციელდა MRS აგარის გამოყენებით.

რძემჟავაბაქტერიებისა და Campylobacter spp.-ის კოინკუბაცია შესაძლებელი გახდა ჩვენ მიერ შემუშავებული ინოვაციური მიდგომით, რომელიც გულსიხმობდა კომბინირებულად M17 და MH საკვები არეების გამოყენებას (25%/75%) საკვებ არეში ნეიტრალური pH-ის შესანარჩუნებლად.

Campylobacter-ის და Arcobacter-ის სახეობების დასადგენად გამოყენებულ იქნა MALDI-TOF მასური სპექტრომეტრია.

ანტიბიოტიკოგრამა გაკეთდა შემდეგი ანტიბიოტიკების გამოყენებით (Oxoid): kanamycin (30), penicillin G (10), ciprofloxacine (5), erythromycin (15), gentamicin (30), chloramphenicol (30), ampicillin (10), streptomycin (25).

Campylobacter-ის და Arcobacter-ის სხვადასხვა შტამების გენომების სექვენირება ჩატარებულ იქნა Illumina MiSeq-ის და Oxford Nanopore პლატფორმებით.

ციტოტოქსიკურობის განსაზღვრისათვის გამოყენებულ იქნა Roche/Sigma Aldrich WSTI რეაქტივი, რომელიც ციტოტოქსიკურობის ეფექტს ავლენს უჯრედებში ტეტრაზოლიუმ მარილის გახლეჩვით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მოწითალო-მოყავისფრო შეფერილობის ნივთიერება. ტეტრაზოლიუმის გახლეჩვის უნარი აქვთ მხოლოდ მეტაბოლურად აქტიურ უჯრედებს, შესაბამისად ასეთი აქტიურობა არ ექნებათ დაზიანებულ უჯრედებს. ინკუბაციის შემდგომ, მიკროპლანშეტზე, სადაც მოთავსებულია უკრედები Campylobacter/Arcobacter-თან ერთად და მის გარეშე. დაიტანება WSTI რეაქტივი 10 მკლ-ის ოდენობით. 30 წუთიდან - 2 საათამდე ინკუბაციის შემდგომ რეაქცია იზომება სპექტროფოტომეტრის საშალებით და ხდება ციტოტოკსიკურობის ოდენობის კალკულაცია ნეგატიური კონტროლის და ფონის (background) შთანთქმური ღირებულებების გათვალისწინებით.

ექსპერიმენტული ნაწილი მოიცავდა 4 ეტაპს. კერძოდ:

1. პირველი ეტაპი Campylobacter spp. კულტივაცია ნედლი ქათმის ხორციდან. ამ ეტაპზე მნიშვნელოვანი იყო ნიმუშის პრე-ინკუბაცია, შესაბამისი ფორმისა და შეფერილობის მქონე კოლონიების დეტექცია და შეღებვა Campylobacter spp.-თვის დამახასიათებელი მორფოლოგიის დასადგენად.

2. მეორე ეტაპი - კულტივირებული Campylobacter spp. შტამების კოიკუბაცია რძემჟავაბაქტერიებთან და რძემჟავაბაქტერიების იმ შტამების განსაზღვრა, რომლებიც თრგუნავებ Campylobacter spp. in vitro პირობებში. ამ ეტაპზე, ასევე ვახდენდით რძემჟავაბაქტერიების ახალი შტამების გამოყოფას.

3. მესამე ეტაპი - გამოყოფილი Campylobacter-ის და Arcobacter-ის შტამების სახეობების დადგენა მასური სპექტრომეტრიის საშალებით, მათი ანტიბიოტიკების მიმართ მგრძნობელობის დადგენა.

4. მეოთხე ეტაპი ყველა A. tbilisiensis შტამის (n=19) სექვენირება და მონაცემების დამუშავება. შედეგების სტატისტიკური დამუშავებისათვის გამოყენებულ იქნა პროგრამა JASP (Version 0.16.3)

შედეგები
1. ნაჩვენები იქნა, რომ ქათმის ხორციდან კულტივირებული 93 შტამი შეიცავს Campylobacter-ის ორ და Arcobacter-ის ერთ სახეობას. კერძოდ:

- C. jejuni, 39 შტამი

- C. coli, 35 შტამი

- A. tbilisiensis, 19 შტამი.

2. ანტიბიოტიკების მგრძნობელობის მეთოდით ნაჩვენები იქნა, რომ Campylobacter spp. ყველა შტამი არის პენიცილინისადმი რეზისტენტული, ხოლო ციპროფლოქსაცინისადმი რეზისტეტნულია C. coli-ს 97% და C. jejuni-ს 79%, რაც ორივე შემთხვევაში მაღალი რეზისტეტნობის მაჩვენებელია. ასევე, მაღალი რეზისტენტობა გამოავლინდა ტეტრაციკლინისადმი. ამ ანტიბიოტიკისადმი რეზისტენტულია C. coli-ს 51%, ხოლო C. jejuni-ს 28%.

3. ნაჩვენები იქნა, რომ A. tbilisiensis 22% რეზისტენტულია ტეტრაციკლინის მიმართ, 44% ავლენს რეზისტენტულობას ამპიცილინის მიმართ, ხოლო პენიცილინის მიმართ რეზისტენტულია A. tbilisiensis-ის ყველა შტამი.

4. Campylobacter-ისა და Lactobacilli-ს კო-ინკუბაცია M17/MH საკვებ არეში (C-broth) მიმდინარეობს საკვები არის ნეიტრალური pH-ის შენარჩუნებით.

5. გამოვლინდა, რომ L. fermentum აინჰიბირებს Campylobacter-ის ორივე სახეობას (C. jejuni და C. coli) in vitro 24 საათის განმავლობაში კოინკუბაციის შემდეგ. უარყოფითი კონტროლისა და სხვა ლაქტობაცილებთან კოინკუბაციის ნიმუშებისგან განსხვავებით შეუძლებელი ხდება Campylobacter spp. ამოთესვა სპეციფიურ აგარზე (CCDA).

6. ციტოტოკსიკურობის WSTI მეთოდის გამოყენებით ნაჩვენები იქნა, რომ როგორც Campylobacter-ის, ასევე Arcobacter-ის სხვადასხვა შტამი (115, 99,38, 104, 105 და 106) უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ნაწლავის ეპითელურ უჯრედებზე (CaCo-2) in vitro პირობებში. ციტოტოქსიკურობა მერყეობს 52-83%-მდე.

7. ციტოტოქსიკურობის WSTI მეთოდით, ასევე ნაჩვენებია, რომ L. fermentum-ის თანდასწრებით, ზემოთხსენებული შტამები ვეღარ ახერხებენ CaCo-2 უჯრედების დაზიანებას. მაშასადამე, ციტოტოკსიკურობა ან საერთოდ არ აღინიშნება, ან მისი მაჩვენებელი უმნიშვნელოა.

მიღებული შედეგები ცხადყოფს, რომ Campylobacter-ის ორი სახეობა C. jejuni და C. coli, მაღალი სიხშირით არის გავრცელებული ადგილობრივი წარმოების ქათმის ნედლ ხორცში. კოინკუბაციის და შემდგომი in vivo კვლევების შედეგებზე დაყრდნობით, დიდი ალბათობით შესაძლებელი გახდება ლაქტობაცილებისგან შემდგარი უსაფრთხო კოქტეილის შემუშავება. ხსენებული კოქტეილის საშუალებით კი სავარაუდოდ ბროილერების ნაწლავებში და, შესაბამისად, ტან-ხორცზე Campylobacter spp.-ის ხვედრითი წილი შემცირება.

წარმოდგენილი ნაშრომი მიმოიხილავს კომპლექსური ზომების საშუალებით Campylobacter spp. კონტროლის შესაძლებლობას. აღნიშნულ კომპელქსურ ზომებში შედის როგორც ფერმის პირობების გაუმჯობესება ფრინველებისათვის, ასევე ბიოკონტროლი, პერიოდული Campylobacter spp. ტესტირება და კონტროლი ფრინველებისათვის სუფთა წყლის მიწოდება და ასევე პრობიოტიკული საკვები დანამატი, რომელიც ხელს შუეწყობს Campylobacter spp.-ის რაოდენობის შემცირებას.

ჩვენ მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტული კვლევების საფუძველზე შემუშავებულია Campylobacter-ის დათრგუნვის სტრატეგია in vitro. სამომავლო კვლევის მიზანს შეადგენს აღნიშნული სტრატეგიის გამოცდა in vivo სისტემაში.

სადისერტაციო კვლევის ფარგლებში მიღებული შედეგები მნიშვნელოვანი და საინტერესოა არა მხოლოდ სამეცნიერო, არამედ კომერციული თვალსაზრისითაც. კერძოდ, დაგეგმილია L. fermentum-ის მიერ Campylobacter-ის დათრგუნვის შესაძლო ტექნოლოგიად ჩამოყალიბების პილოტური ტესტირება, შემუშავებული ბიოტექნოლოგიისა და სამეცნიერო იდეების პატენტირება და საბოლოო ჯამში დაინტერესებული ორგანიზაციებისთვის კონკრეტული კომერციული რეკომენდაციების გავრცელება.

მიღებული შედეგები მნიშვნელოვანი წვლილის შემტანი იქნება კომპლექსური პრობიოტიკული პრეპარატის შემუშავებისათვის, რაც, თავის მხრივ, პრობიოტიკული ბაქტერიული შტამების მიერ Campylobacter-ის ბაქტერიოცინული მექანიზმით დათრგუნვას დაეფუძნება. აღნიშნული ტიპის ბიოპრეპარატები არა მხოლოდ უსაფრთხოა ფრინველებისათვის, არამედ მათ შეუძლიათ მოახდინონ კომპლექსური გავლენა ფრინველის იმუნურ სისტემაზე, კერძოდ მათ უნარზე მეტად ეფექტურად ებრძოლონ სხვადასხვა ბაქტერიულ პათოგენს.

დისერტაციის ფარგლებში ჩატარებულ კვლევას აქვს სამომავლო განვითარების პერსპექტივა, რაც შესაძლებელია მოიცავდეს პრობიოტიკული შტამის მიერ პროდუცირებული ბაქტერიოცინის გამოყოფასა და ბიოქიმიურ დახასიათებას, Campylobacter-ის შტამების გამოყენებას in vivo ექსპერიმენტებში. ასევე, შემდგომ ეტაპზე სასურველია იმ პირობების დადგენა, რომელშიც ბაქტერიოცინი პროდუცირდება მაქსიმალური რაოდენობით. გამოყოფილი და გასუფთავებული ბაქტერიოცინის, როგორც დამოუკიდებელი პროდუქტის, გამოყენება შესაძლებელია ნედლი ქათმის ტან-ხორცზე. მსგავსი პროდუქტები დაშვებულია მხოლოდ აშშ-ს წამლებისა და საკვების სააგენტოს (The US FDA) მიერ ხორცში სხვადასხვა პათოგენის (მაგ. Listeria, Salmonella spp.) კონტროლისთვის. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ პათოგენების უსაფრთხო კონტროლის მექანიზმების შემუშავება ახალი ტექნოლოგიების განვითარებასაც გულისხმობს. SAFS-ის სადოქტორო კვლევის ფარგლებში გამოქვეყნებულია სამი სტატია.

გიორგი ჩაგელიშვილი - ხელატური ნაერთების ქრომის,ბორისა და მოლიბდენის გამოყენება    ბროილერის კვებაში (2023)

დადგენილია სინთეზის პირობები და სინთეზირებულია მეთიონინის შემცველი ქრომის, ბორისა და მოლიბდენის ხელატური ნაერთები: Cr(Mt)(CH3C00)2; Cr(Mt)2(CH3C00)•2H20; Cr(Mt)3•2H20; (H3B03-gl)•H20, [(H3B03)2gl|• H20, |(H3B03)3•gl|• 2H20, (H3B03 Mt) •2H20; [H3B03)2-Mt]•2H20; (H2M004•gl)•2H20 [(H2Mo04)2•gl|•2H20; [(H2M004)3•gl|•3H20; (H2Mo04Mt)•2H20; |(H2MoO4)2Mt•H20 სინთეზირებული ნაერთების შემადგენლობა მიკროელემენტური ანალიზით. ინდივიდუალობა ლღობის ტემპერატურის გაზომვით. ხელატები შესწავლილია რიგი ფიზიკო-ქიმიური კვლევის მეთოდებით. კერძოდ, თერმოგრაფიული კვლევის მეთოდით. დადგენილია, რომ ისინი იშლებიან საფეხურებად 540-630°C მეთოდით. დადგენილია, რომ ისინი იშლებიან საფეხურებად 540-630°C ტემპერატურულ ზღვარში შემდეგი თანმიმდევრობით: 1 - წყდება წყლის მოლეკულები; 2 - იჟანგება აცეტატ იონები; 3 - იჟანგება მეთიონინის მოლეკულა. დაშლის საბოლოო პროდუქტებია ქრომის სულფიდის და ოქსიდის ნარევი (I); ქრომის სულფიდი (II) ან ქრომის სულფიდის და ნახშირის ნარევი (III). სპექტროფოტომეტრული კვლევის მეთოდით დადგენილია, რომ მეთიონინი გამოდის რა ციკლური ლიანდაგის როლში, ბმას ახორციელებს ქრომის, ბორის და მოლიბდენის ატომებთან ამინო ჯგუფის აზოტის და კარბოქსილის ჯგუფის იონის (COO) ჟანგბადის ატომების საშუალებით ხუთწევრიანი ლითონოციკლების წარმოქმნით.

ი. ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ორგანული და ზოგადი ქიმიის ლაბორატორიაში დადგენილია სინთეზის პირობები და პირველად სინთეზირებულია მეთიონინის შემცველი ქრომის, გლუტეინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი ბორისა და მოლიბდენის ხელატური ნაერთები.

შესწავლილი ხელატები ხასიათდებიან წყალში და დიმეთილფორმამიდში კარგი ხსნადობით. ქრომის ხელატური ნაერთების თერმული დაშლა იწყება 150-230°C გრადუსზე, ბორის ხელატის ნაერთებისა 90-550°C გრადუსზე, მოლიბდენის ხელატის ნაერთებისა 90-330°C გრადუსზე. რაც საშუალებას გვაძლევს საკვების გრანულირების დროს მთლიანობაში იქნეს შენარჩუნებული ხელატური ნაერთები.

ფრინველის საკვებში მიკროელემენტების ხელატურ ფორმით დამატებამ თითქმის ყველა ზოოტექნიკურ პარამეტრზე დადებითად იმოქმედა. გაიზარდა ბროილერის ცოცხალი მასა საკონტროლოსთან შედარებით 4,8-6,0% (P≥0,010, დღიური წონამატი 3,4-6,1%. შენარჩუნება 2,0-4,0%-ით, საკვების დანახარჯი შემცრიდა 2,8-7,6%. ევროპული ინდექსი 15-51 ერთეულით, ტანხორცის გამოსავალი გაიზარდა 1,0-1,7%, ხორცში ცილის შემცველობა კი 1,5-2,5%-ით.

ბრიოლერის გამოზრდის პერიოდში 1 ტონა სრულფასოვან კომბინირებული საკვების დამზადებისას სამივე ასაკობრივ ფაზაში (სტარტი, გროუერი, ფინიში) უნდა დაემატოს:

მეთიონინის შემცველი ქრომის ხელატი: 0,5-1,0 გრ.

გლუტამინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი ბორის ხელატი: 1,0-1,5 გრ.

გლუტამინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი მოლიბდენის ხელატი: 1,0-1,5 გრ.

პრემიქსების დამზადებისას 1 ტონა 0,5% პრემიქსში (სტარტი, გროუერი, ფინიში) ჩართული უნდა იყოს:

მეთიონინის შემცველი ქრომის ხელატი: 100-200 გრ.

გლუტამინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი ბორის ხელატი: 200-300 გრ.

გლუტამინისა და მეთიონინის შემცველი მოლიბდენის შემცველი ხელატი: 200-300 გრ.

1 ტონა 1% პრემიქსში (სტარტი, გროუერი, ფინიში) ჩართული უნდა იყოს:

მეთიონინის შემცველი ქრომის ხელატი 50-100 გრ.

გლუტამინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი ბორის ხელატი 100-150 გრ.

გლუტამინის მჟავისა და მეთიონინის შემცველი მოლიბდენის ხელატი 100 - 150 გრ.

ეთერ ტყეშელიაძე - პრობიოტიკური შემადგენლობის შემუშავება ვაშლის წვენის წარმოებისთვის (2023)

პრობიუტიკური საკვები პროდუქტების უმეტესობა დაფუძნებულია რძის ნაწარმზე. თუმცა, ზოგიერთ ადამიანს, მათ შორის ბავშვებს, რძის შაქრის - ლაქტოზის აუტანლობა ახასიათებს. პრობიოტიკებით გამდიდრებული ხილის წვენები წარმოადგენს რძის პროდუქტების კარგ ალტერნატივას, ვინაიდან არის ლაქტოზია და ქოლესტერინისგან თავისუფალი.

სადისერტაციო ნაშრომის ძირითად მიზანს წარმოადგენდა საქართველოში გავრცელებული ვაშლის ადგილობრივი და ინტროდუცირებული ჯიშებიდან გამოყოფილი პრობიოტიკური რძემჟავა ბაქტერიებით გამდიდრებული ვაშლის წვენის დამზადების ბიოტექნოლოგიის შემუშავება. სხვადასხვა ჯიშის ვაშლის ნაყოფებიდან გამოიყო რძემჟავა ბაქტერიების 120 იზოლატი. მათი მორფო-ფიზიოლოგიური და ბიოქიმიური მახასიათებლების შესწავლის შედეგად შეირჩა 4 შტამი (Lactiplantibacillus (Lpb.) plantarum 52, Lactiplantibacillus plantarum 53, Lactiplantibacillus plantarum 74 და Lactiplantibacillus plantarum 76), რომლებიც იდენტიფიცირებულ იქნა გერმანიაში MALDI-TOF მასური სპექტრომეტრით და 16S rDNA სექვენირებით. შესწავლილ იქნა ოთხივე შტამის პრობიოტიკური თვისებები, ყველა მათგანი ხასიათდებოდა pH 2.0-ზე ზრდის უნარით, ნაღვლის მარილების მიმართ ტოლერანტობით. Lactiplantibacillus plantarum 74 რეზისტენტული იყო ციპროფლოქსაცინის, გენტამიცინის, ნეომიცინისა და სტრეპტომიცინის მიმართ, Lactiplantibacillus plantarum 76 - ოქსიტეტრაციკლინის, ციპროფლოქსაცინის, გენტამიცინისა და სტრეპტომიცინის მიმართ, Lactiplantibacillus plantarum 52, Lactiplantibacillus plantarum 53 და Lactiplantibacillus plantarum 74 მგრძნობიარენი აღმოჩნდნენ ოქსიტეტრაციკლინის, ტეტრაციკლინის, ერითრომიცინისა და რიფამპიცინის მიმართ. ვაშლის ნაყოფიდან გამოყოფილ ოთხ შტამს შორის ანტიმიკრობული აქტივობის შესწავლამ აჩვენა, რომ Salmonella enterica ATCC 14028-ს ზრდა დათრგუნა Lactiplantibacillus plantarum 52-მა. Streptococcus pyogenes ATCC 21059-ის შემთხვევაში Lpb. plantrum 52 და Lpb. plantarum 76 გამოირჩეოდა ამ უნარით, Proteus mirabilis ATCC 12453-ს, Shigella flexneri ATTC 12022-სა და Escherichia coli ATCC 25922-ის მიმართ ინჰიბიტორული აქტივობა აღენიშნებოდა Lpb. plantarum 76 შტამს. შესწავლილი პრობიოტიკური თვისებების საფუძველზე, ვაშლის წვენების ფერმენტაციისთვის შერჩეულ იქნა სამი საუკეთესო (კომპლემენტარული) თვისებეის მქონე შტამის კონსორციუმი Lpb. plantarum 52, Lpb. plantarum 74 და Lpb. plantarum 76. ვაშლის წვენში, ჩათესვის მომენტში, უჯრედების სიცოცხლისუნარიანობა შეადგენდა 7.0±0.2 lg კწე/მლ-ს. თერმოსტატში 37°C-ზე 48 სთ-იანი ფერმენტაციის შემდეგ დაფიქსირდა მატება 9.3±0.2 lg კწე/მლ-მდე. მაცივარში შენახვიდან მე-12 კვირას მიაღწია 8.6±0.2 lg კწე/მლ-მდე. აღსანიშნავია, რომ წვენის pH შეიცვალა ამ პერიოდის განმავლობაში და შემცირდა 3.65±0.2-დან 3.55±0.02-მდე. ჯამური ფენოლების შემცველობა 194.4±9.7 მგ GAE /ლ-დან მე-12 კვირას გაიზარდა 304.0±15.2 მგ GAE /ლ-მდე. რაც შეეხება ანტიოქსიდანტურ აქტივობას, 139.9±6.9 მგ AAE /ლ-დან შემცირდა 118.5±5.9 მგ AAE /ლ-მდე.

ვაშლიდან გამოყოფილი პრობიოტიკური თვისებების მქონე რძემჟავა ბაქტერიების შერჩეული კონსორციუმის საფუძველზე შესაძლებელია დამზადდეს პრობიოტიკური წვენები, რომლებიც დააკმაყოფილებს გასტროენტეროლოგიის მსოფლიო ორგანიზაციის (World Gastroenterology Organization) მოთხოვნებს.

ნატალია ხარაბაძე - აზიური ფაროსანას Halyomorpha halys (Stål, 1855) (Heteroptera: Pentatomidae) ბიოეკოლოგიური თავისებურებები და ბიოლოგიური კონტროლი საქართველოში (2023)

წარმოდგენილი სამუშაო ეხება სასოფლო სამეურნეო კულტურების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მავნე მწერის აზიური ფაროსანას - Halyomorpha halys (Stål, 1855 (Heteroptera: Pentatomidae) შესწავლას, მის ბიოეკოლოგიური მახასიათებლების დადგენას, ადგილობრივი ბუნებრივი მტრების გამოვლენას, მის წინააღმდეგ ეფექტიანი და გარემოსათვის უსაფრთხო ღონისძიებების შემუშავებას.

კვლევის აქტუალურობა - სასოფლო სამეურნეო კულტურების ერთ-ერთი უმთავრესი მავნე პოლიფაგი მწერი-აზიური ფაროსანა H. h alys საქართველოში აღინიშნება 2015 წლიდან. საკვების სიუხვემ, კლიმატურმა პირობებმა, მწერის მაღალმა რეპროდუქტიულობამ, ბუნებრივი მტრების სიმცირემ, ხელი შეუწყო მწერის სწრაფ ადაპტაციას და გამრავლებას საქართველოში. დღესდღეობით საგანგაშო მდგომარეობაა, რადგან მწერის გავრცელებამ და აგრესიულმა ქმედებამ დასავლეთ საქართველოში დიდი ზიანი მიაყენა თხილის ბაღებს და გამოიწვია მნიშვნელოვანი ეკონომიკური ზარალი (საქართველოს გარემოს დაცვისა და სოფლის მეურნეობის სამინისტრო; Kharabadze et al. 2019). ამიტომ, აზიური ფაროსანას წინააღმდეგ ბრძოლის კომპლექსურ ღონისძიებათა სისტემის დამუშავება და მათი რიცხოვნობის რეგულირება, მეტად აქტუალურია. ამ ღონისძიებათა ერთობლიობაში კი მნიშვნელოვანი ადგილი უკავია ადამიანისა და გარემოსათვის უსაფრთხო ბიოლოგიური მეთოდების შემუშავებას, ბუნებრივი მტრების გამოვლენას და მათ გამოყენებას მავნებლების ინტეგრირებული მართვის სისტემაში (IPM).

აზიური ფაროსანას წინააღმდეგ ბრძოლისათვის საქართველოში, ისევე როგორც მრავალ ქვეყანაში, ძირითადად გამოიყენება ქიმიური ინსექტიციდები, რომლებიც ანადგურენენ სასარგებლო მწერებსაც, აბინძურებენ გარემოს და არღვევენ ეკოლოგიურ ბალანსს.

ქიმიური პესტიციდების გამოყენების შემცირების მიზნით, აზიური ფაროსანას წინააღმდეგ მთელს მსოფლიოში მიმდინარეობს კვლევები, ეკოლოგიურად უსაფრთხო, ბიოლოგიური საშუალებების შემუშავებისათვის, რომლებიც მოიცავს ბუნებრივი მტრების - მტაცებლების, პარაზიტოიდების ენტომოპათოგენური მიკროორგანიზმების (ვირუსები, პროტოზოები, სოკოები, ნემატოდები) ძიებასა და გამოვლენას (Abram et al. 2017; Formella et al. 2019; Andreadis et al. 2021; Francati et al. 2021; Japoshvili at al., 2022), ასევე ბიოტექნიკური საშუალებების, როგორიცაა ფერომონების შექმნას. ასეთი მიდგომა აამაღლებს მავნებელთან ბრძოლის ეფექტიანობას, იგი უსაფრთხო იქნება ადამიანისა და გარემოსათვის, ზიანს არ მიაყენებს ბიომრავალფეროვნებას, შეინარჩუნებს ეკოლოგიურ ბალანს და უპასუხებს გაეროს განვითარების 2015-2030 წლის მიზნებს.

კვლევის სიახლე - საქართველოს პირობებში პირველად იქნა შესწავლილი აზიური ფაროსანას ბიოეკოლოგიური თავისებურებები: ა) თაობათა რაოდენობა, ბ) მკვებავი მცენარეები, გ) სქესობრივი ინდექსი, რომლებიც მნიშვნელოვანია შემდგომში მათ წინააღმდეგ ბრძოლის ღონისძიებათა ეფექტიანად განხორციელებისათვის. თხილის კულტურის მაგალითზე გამოვლენილია მკვებავი მცენარის გამძლეობის მარკერები. ასევე, გამოვლენილი და შეწავლილია მისი ადგილობრივი ბუნებრივი მტრები (მტაცებლები, ენტომოპათოგენური სოკოები), რომლებსაც აქვთ პოტენციალი წარმატებით იყვნენ გამოყენებული, როგორც აზიური ფაროსანას ბიოლოგიური კონტროლის აგენტები.

წარმოდგენილი ნაშრომის მიზნია - აზიური ფაროსანას ბიოეკოლოგიური მახასიათებლების შესწავლა, ბუნებრივი მტრების გამოვლენა, ბიოლოგიური კონტროლში გამოყენების მიზნით.

დასახული მიზნების მიღწევისათვის შესრულდა შემდეგი ამოცანები:

  • აზიური ფაროსანას ბიოეკოლოგიური თავისებურებების დადგენა
  • მწერისა და მკვებავი მცენარის ურთიერთდამოკიდებულებისა და გამძლეობის
  • მარკერების გამოვლენა
  • მწერის ადგილობრივი ბუნებრივი მტრების გამოვლენა
  • გამოვლენილი ბუნებრივი მტრების ეფექტიანობის დადგენა

სამეცნიერო ლიტერატურის მიმოხილვა - აზიური ფაროსანა - Halyomorpha halys - ფაროსანი ბაღლინჯოების (Pentatomidae) ოჯახის წარმომადგენელი მავნე, ინვაზიური მწერია (Lee et al., 2013a). ისევე როგორც Pentatomidae-ს ოჯახის მრავალ მავნე სახეობა, აზიურ ფაროსანაც მაღალი პოლიფაგია და გავრცელებულია ყველა კონტინენტის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ქვეყნებში. აღწერილია მისი 300-ზე მეტი მასპინძელ მცენარე (Venugopal et al., 2014, Ciceoi et al., 2017). ევროპაში მისი გავრცელების შესახებ 2013 წლამდე ცნობები არ მოიპოვებოდა, თუმცა 2014 წლის შემდეგ მოხდა მისი ინტენსიური გავრცელება. დღეისათვის იგი ევროპის 15 ქვეყანაშია გავრცელებული (Ciceoi et al., 2017). მწერი თავისი განვითარების სხვადასხვა ფაზაში, კვებით აზიანებს სასოფლო სამეურნეო, დეკორატიულ და ველურ მცენარეებს რითაც საფრთხეს უქმნის ბიომრავალფეროვნებას (Peiffer and Felton, 2014, Acebes, 2016). მწერს ახასიათებს გადარჩენის და გამრავლების მაღალი მაჩვენებელი. სხვადასხვა კლიმატურ და გეოგრაფიულ პირობებში იძლევა 1-6 თაობას სავეგეტაციო პერიოდის განმავლობაში. გარდა ამისა, H. halys გამოსაზამთრებლად მიგრირებს შენობებში, სახლებში, სადც რჩება მთელი ზამთრის განმავლობაში. მწერი გამოყოფს - მყრალ სუნს, რაც ქმნის სოციალურ და ჯანმრთელობის პრობლემებს (იწვევს ალერგიას) მოსახლეობაში (Hoebeke and Carter, 2003).

H. halys -ს ბუნებრივი გავრცელების არეალია ჩინეთი, იაპონია და კორეაა (Hoebeke and Carter, 2003). დღეისათვის ის უმნიშვნელოვანეს პრობლემას წარმოადგენს, როგორც ამერიკის, ასევე ევროპის მრავალი ქვეყნის სასოფლო სამეურნეო სექტორისათვის, მათ შორის საქართველოსათვისაც. დასავლეთ საქართველოში (აფხაზეთში) ის შემოიჭრა 2012 წელს სოჭის ოლიმპიადის შემდეგ (Gapon, 2016) და 2016 წლისათვის მიაღწია აჭარამდე (Meskhi, 2017) და ამ დროის განმავლობაში, მის მიერ გამოწვეული ზარალი 54 მლნ. დოლარს შეადგენდა (Ministry of Finance of Georgia, 2017). H. halys იტალიასა და საქართველს პირობებში ყველაზე მეტად აზიანებს თხილს (Bosco et al., 2018,). არსებული მონაცემების საფუძველზე მწერის საზიანო მოქმედება საჭიროებს მავნე მწერთა ინტეგრირებული მართვის ღონისძიებებს (Bosco et al., 2018).

გარემოს მზარდი დაბინძურების და სოფლის მეურნეობის ინტენსიური განვითარების პირობებში, განსაკუთრებით დიდი მნიშვნელობა ენიჭება მავნე მწერებისაგან მცენარეთა დაცვის ინტეგრირებული სისტემის შემუშავებას. ამ სისტემაში ქიმიური დაცვის საშუალებების გამოყენება დასაშვებია მხოლოდ იმ შემთხვევისათვის, როდესაც მავნე მწერების რიცხოვნობა აღემატება მავნეობის ეკონომიკურ ზღვარს; ამ საქმიანობაში უპირატესობა ენიჭება მავნე ორგანიზმების წინააღმდეგ ბრძოლის ბიოლოგიურ მეთოდს, მცენარის იმუნიტეტის გაზრდას, გამძლე ჯიშების სელექციას. მავნებლის წინააღმდეგ ინტეგრირებული დაცვის სისტემის შემუშავება შეუძლებელია მისი ბიო-ეკოლოგიური თავისებურებების საფუძვლიანი ცოდნის გარეშე.

H. halys რიცხოვნობის ეკოლოგიურად უსაფრთხო მეთოდებით რეგულირებისათვის აუცილებელია მისი ბიოლოგიური თავისებურებების, მკვებავი მცენარეების და ბუნებრივი მტრების შესწავლა.

კვლევის ობიექტი - იყო აზიური ფაროსანა - H. halys , მისი მკვებვი მცენარეები, ბუნებრივი მტრები - ჩოქელა (Mantis species), აგრეთვე აზიური ფაროსანას პოპულაციებიდან გამოყოფილი ენტომოპათოგენური სოკოს შტამები (Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea).

კვლევები განხორციელდა 2018-2021 წლებში, მარტიდან ოქტომბრის შუა რიცხვებამდე, დასავლეთ საქართველოს სამ მუნიციპალიტეტში: წინასწარ შერჩეულ საცდელ ნაკვეთებზე. იმერეთში საცდელი ნაკვეთი მდებარეობდა ვანში (42°05'39.9"N42°30'12.5"E), ამ საკარმიდამო ნაკვეთზე გაშენებული იყო ხილის შერეული ტიპის ბაღი, (ვაშლი, მსხალი, ბროწეული, თხილი, ყურძენი, ტყემალი, ქლიავი, ბალი) და ბოსტნეული კულტურები. ამ ნაკვეთს ყველა მხრიდან ესაზღვრებოდა სხვა საკარმიდამო ნაკვეთები, ნაკვეთის ფართი იყო 0.5 ჰა. გურიაში საცდელი ნაკვეთი შეირჩა სოფელი ნინოშვილში (42°02'24.8"N 41°57'21.9"E) რომელიც მოიცავდა როგორც საკარმიდამო ასე სასოფლო სამეურნეო სავარგულსა და ტყეს. ამ ნაკვეთის ყველაზე დაბალი წერტილი ზღვის დონიდან 73 მეტრზეა, ხოლო ყველაზე მაღალი 200 მეტრზე. მოცემულ ნაკვეთს ესაღვრება ტყე და საკარმიდამო ნაკვეთები, რომლებზეც ძირითადად გაშენებულია თხილი ნაკვეთი გაყოფილი იყო ორ ნაწილად და საერთო ფართი შეადგენს 15 ჰექტარს. სამეგრელოში საცდელი ნაკვეთი იყო სოფელ დარჩელიში (42°25'14.4"N 41°39'17.6"E), ნაკვეთის ჩრდილო-დასავლეთით მდებარეობს მდინარე პატარა ენგური, სამხრეთით - დაუმუშავებელი ტერიტორია, ხოლო აღმოსავლეთით თხილის ბაღები, ნაკვეთი მოიცავს 1 ჰექტარს. მკვებავ მცენარეთა გამოსავლენად ექსპედიციები ხორციელდებოდა სამკვირიანი ინტერვალებით. დაკვირვებები მიმდინარეობდა წინასწარ, შემთხვევითობის პრინციპით შერჩეულ ხეებზე.

აზიური ფაროსანას თაობათა რაოდენობის დადგენის მიზნით, შეგროვდა მონაცემები მისი განვითარებისათვის საჭირო ტემპერატურის, ტენიანობის, დღის ხანგრძლობის კრიტიკული ზღვრების შესახებ და შედარდა დასავლეთ საქართველოს კლიმატურ პირობებს. ასევე აღრიცხული იყო კვერცხდებების თარიღები და მოხდა შედარება მოსაზღვრე რეგიონში სხვა მეცნიერების მიერ ჩატარებულ კვლევებთან.

მკვებავ მცენარეთა გამძლეობის მარკერებს (ფენოლოგია, ლიგნინის შემცველობა) ვიკვლევდით თხილის ორი ჯიშის, ბერძნულასა (=ბერძნული, Corylus avellana L.) და დედოფლის თითის (=აკაკი წერეთლის თითი, ბადემი, C. col c hica Albov.) მაგალითზე, მცენარეები იმყოფებოდნენ სრულად მსხმოიარობის ფაზაში (ხომასურიძე, 1978; სიჭინავა, 2005; მიროტაძე, 2011).

თხილის დაზიანების ხარისხი შეფასდა და დაზიანების კატეგორიები დადგინდა ჰედსტრომის მეთოდის მიხედვით (Hedstrom et al., 2014).

ჩატარდა მკვებავ მცენარეთა მორფოლოგიური კვლევები, სადაც თხილის ნაყოფის ნაჭუჭის სისქე გაზომილი იყო ტექნიკური სიმწიფის ფაზაში შტანგენფარგალით (სიჭინავა, 2005). ფორმირების პროცესში მყოფი ნაჭუჭის და მისი სტრუქტურული ელემენტების სისქე განისაზღვრა სინათლის მიკროსკოპის (МБР-1) ოკულარული ხრახნიანი მიკრომეტრით (MOB-1-15X OMO USSR) სხვადასხვა გადიდებაზე.

ანატომიური კვლევისათვის მცენარის ანათლები დამზადდა მიკროტომის (Microtome Leitz Germany 6619) მეშვეობით, შეიღება საფრანინით (1:1000 გ/მლ საფრანინი/დისტილირებული H2O) 24 სთ განმავლობაში. ანათლები შესწავლილი იქნა სინათლის მიკროსკოპით (МБР-1).

ფაროსანას და თხილის ფენოლოგური ფაზების შესწავლა ჩატარდა მიღებული მეთოდიკების მიხედვით. თხილზე აღირიცხებოდა ნაყოფის გამონასკვის, რძისებრი და ტექნიკური სიმწიფის ფაზები (სიჭინავა, 2005). ფაროსანას შემთხვევაში: მეზამთრეობაში გადასვლა, მეზამთრეობიდან გამოსვლა, კვერცხდება, მატლისა და იმაგოს ფაზები, ვოლტინობა დადგინდა ერიკ ბერგმანის მეთოდის მიხედვით (Bergmann et al., 2015).

აზიური ფაროსანას ბუნებრივი მტრების მოპოვება განხორციელდა საქართველოს სხვადასხვა, ჩვენს მიერ ყველა გამოკვლეულ რეგიონში. იდენტიფიცირებას ვახდენდით მწერების სარკვევის გამოყენებით (ნებიერიძე, სავენკო, 1957).

აზიური ფაროსანას - H. halys პოპულაციებში ერთეული მწერებიდან იზოლირებულია ენტომოპათოგენური სოკოები, და მოვახდინეთ მათი კულტივირება ხელოვნურ საკვებ არეებზე, 23 ± 2° C- ზე 12-15 დღის განმავლობაში (Humber, 1997; Burjanadze et al., 2020) ლაბორატორიაში.

იზოლირებული მონოკულტურების მორფოლოგიური და მოლეკულური შესწავლა განხორციელდა მწერების პათოლოგიაში არსებული მეთოდებით (Evlakhova, 1974; Roberts, 1992; Humber, 1997; Vellinga, 1988; Brandfass and Karlovsky, 2008; Sambrook, Russell, 2001; Toju et al., 2012; White et al., 1990). ასევე შესწავლილი იყო ამ იზოლატების შემდეგი ფერმენტული (ქიტინაზური, პროტეაზული და ლიპაზური) აქტიურობა (Nahar et al., 2013; Vyas and Deshpande,1989).

ენტომოპათოგენური სოკოების ბიოლოგიური ეფექტიანობის დადგენისათთვის, საველე და ლაბორატორიული ცდებისათვის, სუსპენზია მზადდებოდა 2 კვირიანი სოკოვანი კულტურებისგან, რომლებიც იზრდებოდნენ კარტოფილის დექსტროზა აგარზე (PDA), 23 ± 2° C-ზე, რომელთაც აღენიშნებოდათ კარგი სპორულაცია. სუსპენზიაში გამოყენებული იყო გამოხდილი წყალი, რომელიც შეიცავდა სპორების დამაცალკავებელს - Twin 80 0.01%. ხსნარში სპორების კონცენტრაცია გაიზომა ჰემოციტომეტრის საშუალებით. ცდებში გამოყენებული იყო სამი კონცენტრაცია 1x106, 1x107 და 1x108 (Humber 1997; Lacey & Kaya, 2007; Kunelauri et al., 2019).

მიღებული შედეგების სტატისტიკური ანალიზისთვის გამოვიყენეთ შემდეგი ტესტები: T-ტესტი თხილის სხვადასხვა ჯიშებში ნაჭუჭის სისქეებს შორის სხვაობის დასადგენად; F-ტესტი ბერძნულისა და დედოფლის თითის ნაჭუჭის სისქის ცვალებადობის დასადგენად.

ჩოქელას (Mantodea) მორფოლოგიური ნომენკლატურის დასადგენად და მისი ინდივიდების მორფომეტრულ მონაცემებს შორის ძირითადი სხვაობის დასადგენად გამოყენებული იქნა ANOVA. ჩოქელას კვების ინტენსივობა შემოწმდა სტატიკურად დღეების და საათების მიხედვით კაპლან-მეიერის მეთოდის გამოყენებით. გამოთვლები განხორციელდა IBM SPSS Statistics 23-ზე (IBM Corp. Released 2015).

ლაბორატორიაში გამოცდილი პრეპარატების (ენტომოპათოგენური სოკოებისა და ნემატოდების შტამები, ასევე საკონტროლოდ გამოყენებული ქიმიური ინსექტიციდის) მიერ გამოწვეული სიკვდილიანობის ყველა მონაცემი შესწორდა Abbott-ის ფორმულის (Abbott, 1925) გამოყენებით, ხოლო საველე სამუშაოებისას სიკვდილიანობას აღვრიცხავდით Franz-ის ფორმულით (Franz, 1968). ლარვების სიკვდილიანობის პროცენტი თითოეული კონცენტრაციისთვის გაანალიზებული იყო Onaway ANOVA-ს გამოყენებით; საშუალო მაჩვენებლების გამოყოფა მოხდა Tukiye’s საშუალოების გამოყოფის ტესტით. P<0.01 შემთხვევაში სიკვდილიანობა ჩათვლილი იყო სტატისტიკურად მნიშვნელოვნად. კაპლან-მეიერის ანალიზის მეთოდი გამოიყენებოდა როგორც საშუალო სიკვდილიანობის, ასევე მედიანური ლეტალური დროის (LT50) დასადგენად (GraphPad Prism 9.1). დოზებისა და ექსპოზიციის დროს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებების გამოსათვლელად, განხორციელდა Onaway ANOVA, SPSS 23.0 პროგრამული პაკეტის გამოყენებით P <0.01 და P <0.05 დონეზე.

აზიური ფაროსანა, მისი მკვებავი მცენარეები და ბუნებრივი მტრები შეგროვდა დასავლეთ საქართველოში (გურია, სამეგრელო, აჭარა) და აღმოსავლეთ საქარველოში (თბილისის შემოგარენი).

დასავლეთ საქართველოს სუბტროპიკულ რაიონებში H. halys -ს ვითარდება ორი ან სამი თაობა. ჩვენს პრობებში დიაპაუზიდან გამოსვლა იწყება აპრილის შუა რიცხვებიდან და დიაპაუზაში გადადის ოქტომბრის შუა რიცხვებში. ეს მაჩვენებლები მერყეობს კლიმატური პირობების მიხედვით.

H. halys გამოირჩევა მაღალი ნაყოფიერებით, მის ერთ კვერცხნადებში საშუალოდ არის 28 კვერცხი.

წლების მიხედვით იცვლებოდა მწერის სქესთა თანაფარდობა, მაგრამ ეს თანაფარდობა ყოველთვის იყო მდედრების სასარგებლოდ, რომელიც განსაკუთრებით მაღალი იყო 2021 წელს. კვერცხების გამოჩეკვა 100-78%-ის ფარგლებში მერყეობდა.

აზიური ფაროსანას პოლილფაგური ბუნება შეინიშნებოდა ექსპერიმენტებშიც. მისი კვება დაფიქსირდა 38 სახეობის მცენარეზე, რომლებიც მოიცავს 31 გვარსა და 23 ოჯახს. მკვებავი მცენარეების სამი სახეობა Agav e americana L. (Asparagaceae), Sambucus nigra L. (Adoxaceae), Laurus nobilis L. (Lauraceae) პირველად ჩვენს მიერ გამოვლინდა დასავლეთ საქართველოს პირობებში.

მწერის აზიანებს მრავალ სასაოფლო სამეურნე კულტურას, დეკორატიულ და ტყის სახეობებს, თუმცა საქართველოს პირობებში მწერის უპირატესობას ანიჭებს თხილს და სიმინდს.

სავეგეტაციო პერიოდის განმავლობაში, იცვლება მწერის მკვებავი მცენარეების სახეობები. მაისიდან ივნისის ბოლომდე H. halys უპირატესობას ანიჭებს თხილს. ივლისიდან აგვისტოს ბოლომდე ის იკვებება ბოსტნეულსა და სიმინდზე. ხოლო აგვისტოდან ოქტომბრამდე - ხეხილოვან მცენარეთა ნაყოფებზე და ველურ ბალახოვან მცენარეებზე.

ჩვენი კვლევის ერთ-ერთი ამოცანა იყო შეგვესწავლა თხილის, როგორც საქართველოს სოფლის მეურნეობის სტრატეგიული კულტურის დაზიანება და მისი გამძლეობა აზიური ფაროსანას მიმართ. გამორიკვა რომ, თხილი ზიანდება ყველა ასაკის H. halys -ს მიერ. ყველაზე მეტი კვერცხდება აღინიშნა თხილზე, რაც მიანიშნებს იმაზე, რომ თხილი ყველაზე მეტად მისაღები მკვებავი მცენარეა H. halys -სთვის ჩვენს პირობებში. მწერი კვერცხს დებს სადედე ტოტზე განთავსებულ, წვეროდან მე-2 ან მე-3 ფოთოლზე. ახლადგამოჩეკილი ფაროსანას ნიმფები 2 დღის შემდეგ იწყებენ აქტიურ კვებას თხილის ფოთლებიდან და ახლადგამონასკვული ნაყოფებიდან. კვებითი დაზიანება კარგადაა გამოხატული ნაყოფებზე და ფოთლებზე და ნაკლებად ფოთლებზე. ნაყოფის დაზიანების ხარისხი დამოკიდებულია H. halys-ის ასაკსა და თაობაზე, თუმცა მისი ხორთუმის სიგრძე ყოველთვის მეტია ვიდრე თხილის ნაჭუჭის სისქე, რაც საშუალებას აძლევს მწერს, რომ ყველა ასაკში დააზიანოს თხილის ნაყოფი. მწერის ნერწყვი შეიცავს სხვადასხვა ფერმენტებს, რომლებიც აუცილებელია საჭმლის მონელებისათვის, მაგრამ მასში არ არის ლიგნინის დამშლელი ფერმენტები, ამიტომ, როგორც კი თხილის ნაჭუჭში დაიწყება ლიგნიფიკაციის პროცესი თხილის ნაყოფი H. halys -ს კვებისათვის მიუღებელი ხდება. ნაჭუჭის ლიგნიფიკაცია თხილის ჯიშებში სხვადასხვა დროს იწყება და იცვლება მეტეოროლოგიური პირობების მიხედვით. ლიგნინის წარმოქმნის უნარი გენეტიკურადაა განპირობებული და იცვლება ჯიშების მიხედვით. გამძლე ჯიშ ბერძნულას ნაყოფის ნაჭუჭში ლიგნიფიკაცია იწყება ადრე ვიდრე ჯიშ დედოფლის თითში. ლიგნიფიკაციის დამთავრება ჩვენს პირობებში ემთხვევა H. halys -ს პირველი თაობიდან მეორეში გადასვლის პერიოდს. ადრე მომწიფებულ თხილის ნაყოფებში ლიგნინის მაღალი შემცველობა განაპირობებს მწერის გადასვლას სხვა სახეობებზე. ჩვენს მიერ გამოვლენილი ეს ფაქტი არის მიზეზი იმისა თუ რატომ ამჟღავნებს ბერძნულა მეტ გამძლეობას ვიდრე დედოფლის თითი ერთსა და იმავე პირობებში. სხვაობა ამ ორი ჯიშის დაზიანების ხარისხს შორის მერყეობს 15-35%-ის ფარგლებში წლების მიხედვით.

აზიური ფაროსანას პოპულაციებიდან გამოვავლინეთ შემდეგი ენტომოფაგები  Rhynocoris iracundus (Roda, 1761)(Hemiptera: Reduviidae), Hierodula transcaucasica Brunner von Wattenwyl, 1878 (Mantodea: Mantidae), Iris polistictica (Fischer-Walheim, 1846) (Mantodea: Eremiaphilidae), Dermeste sp. (Coleoptera: Dermestidae), აქედან დეტალურად შევისწავლეთ Hierodula transcaucasica. ლაბორატორიული ექსპერიმენტის შედეგად დავადგინეთ რომ ზრდასრული Hierodula transcaucasica ერთ დღეში საშუალოდ სამ H. halys -ს იმაგოს ანადგურებს, ხოლო მის ნიმფას ერთ საათში შეუძლია სამი აზიური ფაროსანას I-II ასაკის მატლების განადგურება. Hierodula transcaucasica -ს ასეთი ხარბი მტაცებლობა, საშუალებას გვაძლევს რომ ის გამოვიყენოთ H. halys -ს ბიოლოგიური კონტროლისათვის.

მსოფლიოში პირველად H. h alys პოპულაციებიდან გამოვყავით შემდეგი ენტომოპათოგენური სოკოები Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea შტამები. მათი სახეობრივი კუთვნილება დავადგინეთ მორფოლოგიური შესწავლის საფუძველზე. ფერმენტული ანალიზით დადასტურდა, რომ ჩვენს მიერ გამოყოფილ შტამებს (Beauveria bassiana - MB101; MB102; MB104; Isaria fumosorosea - MB 103) აქვთ მაღალი ქიტინაზური, პროტეაზული და ლიპაზური აქტიურობა, რაც აუცილებელია მწერის ინფიცირებისათვის. აღნიშნული შტამები, სხვა შტამებთან (Beau veria bassiana - MB 082; Isaria sp. - MB 011, Metarhizium sp. - MB 077, ARSEF 8318 -Beauveria bassiana, ARSEF 8319 – Metarhizium sp.) და ქიმიურ პრეპარატთან Bi-58 new (აქტიური ინგრედიენტი - დიმეთიოატი) ერთად გამოვცადეთ ლაბორატორიასა და ასევე საველე პირობებში. ყველაზე მაღალი ფერმენტული აქტიურობით და ბიოლოგიური ეფექტიანობით გამოირჩეოდა შტამი MB 101, რომელიც გამოყოფილი იყო H. halys -ის პოპულაციიდან.

შევისწავლეთ ერთ-ერთი პირველი ქართული მიკოპესტიციდის Bover-Ge-ს ეფექტიანობა H. halys -ს I-II ასაკის ნიმფებზე, ზრდასრულებსა და მოზამთრე ფაზებზე. დადგენილია, რომ Bover-Ge-ს ახასიათებს H. halys-ს მიმართ მაღალი სიკვდილიანობის გამოწვევის უნარი 65-90.5%.

ენტომოპათოგენური ნემატოდების გამოყენება მავნე მწერების ბიოლოგიური კონტროლისათვის ერთ-ერთი ძირითადი მიმართულებაა მსოფლიო მასშტაბით. შევისწავლილია. ადგილობრივ და იტალიის კოლექციებში არსებული ენტომოპათოგენური ნემატოდების შტამების ეფექტიანობა H. halys-ს მიმართ. კვლევაში გამოყენებული იყო შემდეგი შტამები: ქართული -Heterorhabditis bacteriophora (GEO), Steinernema borjomiense (GEO), იტალიური -Heterorhabditis bacteriophora (IT) და Steinernema apuliae (IT). დადგინდა რომ იტალიურ შტამებს ახასიათებს მაღალი ბიოლოგიური ეფექტიანობა აზიური ფაროსანას მიმართ ლაბორატორიაში და შესაძლებელია წარმატებით გამოვიყენოთ H. halys-ს ბიოლოგიურ კონტროლში.

დასკვნები

  • დასავლეთ საქართველოს პირობებში აზიური ფაროსანა H. halys-ს შეუძლია ორი ან იშვიათად სამი თაობის განვითარება;
  • პირველად იქნა ნაჩვენები, რომ შესწავლილ რეგიონებში გამოზამთრებული და I –II თაობის მწერები კვერცხდებისათვის უპირატესობას ანიჭებს თხილს. სხვადასხვა მცენარეებიდან მოპოვებულ ნადებებში კვერცხების რაოდენობა, ასევე გამოჩეკვის % მერყეობდა რეგიონისა და წლების მიხედვით და შეადგენდა 75 - 79 %-ს.
  • აზიური ფაროსანას მოზამთრე პოპულაციებში მდედრების რაოდენობა 6-60%-ით აჭარბებდა მამრებისას 2018-2021 წლებში.
  • პირველად ჩვენს მიერ, დასავლეთ საქართველოს პირობებში, აზიური ფაროსანას H. halys კვება დაფიქსირდა 38 სახეობის მცენარეზე დასავლეთ საქართველოს პირობებში, რომელთაგან Agav e americana, Sambucus nigra, Laurus nobilis არ იყო შეტანილი მონაცემთა საერთაშორისო ბაზებში (EPPO, CABI).
  • პირველად დადგენილია აზიური ფაროსანას მიმართ შედარებით გამძლე მკვებავი მცენარის გენოტიპის არსებობა. კერძოდ, თხილის ნაყოფის გამძლეობა დამოკიდებულია ნაჭუჭის ლიგნიფიკაციის დაწყების დროსა და ხარისხზე, აგრეთვე ლიგნინის წარმოქმნისა და მწერის კვებითი მოთხოვნების თანხვედრაზე. ზემოთქმულის გათვალისწინებით I და II თაობების ყველა ასაკის მწერები მეტად აზიანებს ჯიშს „დედოფლის თითი“, ვიდრე - „ბერძნულა“-ს.
  • პირველად ჩვენს მიერ აზიური ფაროსანას პოპულაციებიდან გამოვლენილია შემდეგი ადგილობრივი ბუნებრივი მტრები: მტაცებლები - Rhynocoris iracundus, Hierodula transcaucasica, Iris polistictica , Dermeste sp., ხოლო ენტომოპათოგენური მიკროორგანიზმებიდან - სოკო Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea შტამები.
  • პირველად ჩვენს მიერ დადგინდა აზიური ფაროსანას ბუნებრივი მტრის ჩოქელას Hierodula transcaucasica -ს მტაცებლობის ხარისხი. ჩოქელას ზრდასრული ინდივიდი დღეში საშუალოდ სამ ზრდასრულ აზიურ ფაროსანას, ხოლო მისი ნიმფა ერთ საათში ანადგურებდა სამ აზიური ფაროსანას ნიმფას.
  • მორფოლოგიური და მოლეკულური კვლევების საფუძველზე დადგინდა აზიური ფაროსანას ადგილობრივი პოპულაციებიდან გამოყოფილი ენტომოპათოგენური სოკოების სახეობრივი შედგენილობა - Beauveria bassiana და Isaria fumosorosea შტამები.
  • შესწავლილი იქნა იზოლირებული შტამების ფერმენტული (ქიტინაზური, ლიპაზური და პროტეაზული) აქტიურობა და დადგინდა რომ ყველაზე მაღალი ფერმენტული ქტიურობით ხასიათდებოდა შტამი MB 101 – 0.6057 ე/მლ, 1.564 ე/მლ, 1.06 ე/მლ შესაბამისად.
  • იზოლირებული შტამების MB 101, MB 102, MB 103, MB 104 ეფექტიანობა აზიური ფაროსანას ნიმფებისა და ზრდასრულების მიმართ მერყეობს 60 – 90%-ის ფარგლებში.
  • აზიური ფაროსანას ნიმფების წინააღმდეგ Beauveria bassiana - MB 101, MB 102, MB 104 გამოცდილი იყო სამი კონცენტრაციით 1x106, 1x107, 1x108, სადაც სიკვდილიანობა შეადგენდა 80-99%, 85-90%, 70-90% შესაბამისად, ხოლო იმაგოს მიმართ 80-99%, 75-89%, 60-80% შესაბამისად.
  • ბიოლოგიური ეფექტურობა აზიური ფაროსანას ნიმფების მიმართ Isaria fumosorosea - MB 103 შემთხვევაში ვარირებს 68-88%, ხოლო იმაგოს მიმართ შესაბამისად 70-90% შეადგენდა.
  • აზიური ფაროსანას იმაგოს მიმართ გამოცდილი Bover-Ge-ს ბიოლოგიური ეფექტიანობა 72.0-90.5%-ია, ხოლო მეზამთრეობის ფაზაში - 65%-ს შეადგენდა.
  • ენტომოპათოგენური ნემატოდების Heterorhabditis bacteriophora (GEO), Steinernema borjomiense (GEO), Heterorhabditis bacteriophora (IT) და Steinernema apuliae (IT) ბიოლოგიურმა ეფექტიანობამ აზიური ფაროსანას წინააღმდეგ მიაღწია 53.3% , 40%, 95.3%, 93.3% შესაბამისად.

რეკომენდაციები

  1. მცენარეთა დაცვის, გარემოს დაცვის და სოციალურ-ეკონომიკური სფეროს მოთხოვნების გათვალისწინებით შედგენილია შემდეგი რეკომენდაციები:
  2. თხილის ბაღების გაშენებისას უპირატესობა მიენიჭოს ჩვენს მიერ გამოვლენილ, შედარებით გამძლე ჯიშს ბერძნულს.
  3. აზიური ფაროსანას წინააღმდეგ ბრძოლისათვის ფართოდ იყოს გამოყენებული ჩვენს მიერ დადგენილი მისი ბუნებრივი მტრები - მტაცებელი მწერი ჩოქელა და ენტომოპათოგენური სოკოები.
  4. საქართველოს გარემოს დაცვისა სოფლის მეურნეობის სამინისტროსა და საგანმანათლებლო დაწესებულებების მიერ დაიწყოს ფართომასშტაბიანი ღონისძიებები აზიური ფაროსანას ჩვენს მიერ დადგენილი ბუნებრივი მტრების დაცვის, მოსახლეობისადმი გაცნობის და გამოყენების მიმართულებით.
  5. გამრავლდეს და მოსახლეობაში გავრცელდეს ჩვენს მიერ გამოცემული საინფორმაციო ფურცელი "ჩოქელა - აზიური ფაროსანას ბუნებრივი მტერი“
  6. გამოიცეს და გავრცელდეს ინფორმაცია ადგილობრივი ენტომოპათოგენური სოკოების საფუძველზე დამზადებული პრეპარატების შესახებ.

დისერტაციის შემდგომი განვითარებისა და გამოყენების პერსპექტივა:

მიუხედავად მსოფლიო მასშტაბით ჩატარებული და მიმდინარე კვლევებისა, აზიური ფაროსანა ისევ რჩება ბუნებრივი და ხელოვნური ეკოსისტემების სერიოზულ მავნებლად მთელ დედამიწაზე, მათ შორის საქართველოშიც. მწერის პოლიფაგური ბუნება და ადაპტაციის დიდი უნარი საჭიროებს შემდგომ შესწავლას. ჩვენმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მწერის ბიოლოგიის და ეკოლოგიის რიგი საკითხები დასაზუსტებელია საქართველოს რთული გეოგრაფიული და კლიმატური პირობების გათვალისწინებით.

შემდგომი კვლევეი შეიძლება განვითარდეს რამდენიმე მიმართულებით, კერძოდ,

მეცნიერული თვალსაზრისით:

  • გაგრძელდეს აზიური ფაროსანას H. halys -ს ბიოეკოლოგიის დაზუსტება საქართველოს პირობებში;
  • გაგრძელდეს მწერის ადგილობრივი ბუნებრივი მტრების გამოვლენა და შესწავლა;
  • გაგრძელდეს თხილის, როგორც სტრატეგიული კულტურის, შედარებით გამძლე ჯიშების გამოვლენა რეგიონების მიხედვით;
  • მოხდეს აზიური ფაროსანას ადგილობრივი პოპულაციებიდან ახალი ენტომოპათოგენების გამოყოფა;
  • განხორციელდეს უკვე გამოყოფილი ენტომოპათოგენური სოკოების კომერციალიზაცია, გამოცდა და გამოყენება ქვეყნის მასშტაბით.
  • შეიქმნას სპეციალური ლაბორატორია, სადაც მოხდება ჩოქელას, ასევე სამომავლოდ გამოვლენილი სხვა ბუნებრივი მტრების, ხელოვნურად გამრავლება და მიწოდება ფერმერებისა და დაინტერესებული პირებისადმი.

დისერტაციის შედეგების შემდგომი განვითარება და გამოყენება ხელს შეუწყობს ბიოლოგიური კონტროლის გაძლიერებას აზიური ფაროსანას (და არა მარტო) მიმართ, ქიმიური საშუალებების ინტენსიური მოხმარების შემცირებას, ეკოლოგიურად სუფთა, ჯანსაღი და კონკურენტუნარიანი პროდუქციის მიღებას, გარემოს ეკოლოგიური ბალანსის შენარჩუნებას.

ტექნიკური თვალსაზრისით: ბიოპრეპარატები, რომელიც დამზადებული იქნება ეკოლოგიურად მდგრად ადგილობრივ ბიოაგენტებზე, უფრო ეფექტიანი და ადაპტირებული იქნება გარემოს ცვალებადობის მიმართ.

კომერციული თვალსაზრისით: იზოლირებული და შესწავლილი ენტომოპათოგენური სოკოები შესაძლოა შეთავაზებული იქნას როგორც ადგილობრივ, ასევე რეგიონალურ ბიოპესტიციდების მწარმოებლებისადმი.

რევაზ ლაფაჩი - ანტიბიოტიკების შემცვლელი სპორაწარმომქმნელი  Bacillus-ის ადგილობრივი წარმოების ახალი პრობიოტიკების გავლენა ბროილერის პროდუქტიულობაზე (2023)

დღევანდელი მდგომარეობით ანტიბიოტიკების მიმართ მიკროორგანიზმების რეზისტენტობა, წარმოადგენს უდიდეს პრობლემას, ცხოველური წარმოშობის სურსათის მწარმოებელ (კვერცხი, ხორცი, რძე და სხვა) მეურნეობებში. ამის გამომწვევ ძირითად მიზეზს წარმოადგენს, ამავე მეურნეობებში ანტიმიკრობული პრეპარატების ინტენსიური გამოყენება, როგორც სამკურნალწამლოდ, ისე ზრდის სტიმულაციისთვის. ანტიმიკრობული პრეპარატების არამიზნობრივი გამოყენება იწვევს სამიზნე მიკროორგანიზმების ანტიმიკრობული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტობას, ასევე ფრინველის კუჭნაწლავის ტრაქტის მიკროფლორის დისბიოზს. მეფრინველეობის სწარმოში ფრინველის დისბაქტერიოზი არის დიდი გამოწვევა. აღნიშნული პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენება ანტიბიოტიკები, რომლებიც ხშირ შემთხვევაში თავად წარმოადგენენ დისბიოზის მიზეზს. ფართოდ გავრცელებულია მოსაზრება იმის თაობაზე, რომ არსებობენ პათოგენური მიკროორგანიზმები, რომლებიც რეზისტენტულია თანამედროვე ანტიბიოტიკების მიმართ. მეფრინველეობის პროდუქტის ხარისხზე გაზრდილმა მოთხოვნამ დღის წესრიგში დააყენა ისეთი ალტერნატიული მეთოდების მოძიების აუცილებლობა, რომელიც ჩაანაცვლებს ფრინველის ხორცის წარმოებაში ანტიბიოტიკებს. მიზნის მისაღწევად Bacillus subtilis Katmira 1933 შტამი და Bacillus amyloliquefaciens შტამი, რომლებმაც გამოავლინეს განსაკუთრებული პრობიოტიკული პოტენციალი, გამოიცადნენ როგორც ფრინველის საკვები დანამატები. Bacillus subtilis Katmira 1933 შტამი და Bacillus amyloliquefaciens შტამების კულტივირება განხორციელდა მყარფაზოვანი ფერმენტაციით, ადგილობრივ აგროინდუსტრიულ ნარჩენების ნედლეულზე (ხორბლის ქატო, სიმინდის ბუყი) შემდგომ გამომშრალი ფერმენტირებული ბიომასა შემცველობით 1 x 1012კწე/გ გამოყენებული იქნა 2 დამოუკიდებელ ეტაპად. პირველ ეტაპზე, შესწავლილ იქნა პრობიოტიკული კულტურა Bacillus subtilis-ი, რომელიც გამოიცადა ფრინველის სამ საცდელ ჯგუფში, ხოლო საკონტროლოდ გამოიყო ერთი საკონტროლო ჯგუფი. პრობიოტიკული კულტურა Bacillus subtilis-ი საცდელ ჯგუფებზე გადანაწილდა შემდეგი კონცენტრაციით 0,03%; 0,04%; 0,05%. ცდის მეორე ეტაპზე შესწავლილ იქნა პრობიოტიკული კულტურა Bacillus amuloliquefaciens-ი, რომელიც ასევე გამოიცადა ფრინველის სამ საცდელ ჯგუფში, შემდეგი კონცენტრაციით 0,03%; 0,04%; 0,05%, ხოლო საკონტროლოდ კვლავ გამოყენებულ იქნა ერთი საკონტროლო ჯგუფი. ცდის ორივე ეტაპი ჩატარდა ბროილერის საწარმო "Rosteri"-ში. ფრინველის ზემოაღნიშნული სამ-სამი საცდელი ჯგუფის პარალელურად საკონტროლო ჯგუფების კვებაში ჩვეულებრივად გამოიყენებოდა ანტიბიოტიკი. როგორც საკონტროლო, ისე საცდელ ჯგუფებში გამოიყენებოდა სრულფასოვანი კომბინირებული საკვები, რომელიც აკმაყოფილებდა ფრინველის ნუტრიციულ მოთხოვნებს, შეიცავდა როგორც ყველა საზრდო ნივთიერებებს ისე მინერალურ და ბიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებს, ბროილერის განვითარების ფაზების შესაბამისად. ჩატარებული ცდის შედეგად დადგინდა B. subtilis პორბიოტიკის ოპტიმალური დოზა ბროილერის კვებაში 0,04% ოდენობით. შედეგად საცდელ ჯგუფებში დღიურმა წონამატებმა გამოზრდის პერიოდში შეადგინა 3,5-3,7 გრამით მეტი ვიდრე საკონტროლო ჯგუფში (საშალოდ 53,0-53,2 გრამი/დღე). აბსოლუტური წონამატი საცდელ ჯგუფში იყო 96-98%, რაც 2-4% მაღალია საკონტროლო ჯგუფზე. პროდუქტიულობის ინდექსი საცდელ ჯგუფებში 24-34 ერთეულით მეტია საკონტროლო ჯგუფებთან შედარებით.

B. amyloliquefaciens-ისთვის პრობიოტიკის ოპტიმალური დოზა ბროილერის კვებაში სასტარტო და მოზარდის ფაზაში 0,05% ხოლო ფინიშის ფაზაში 0,04%.

შედეგად საცდელ ჯგუფებში დღიურმა წონამატმა გამოზრდის პერიოდში შეადგინა 2,81-3,71 გრამით მეტი ვიდრე საკონტროლო ჯგუფში (საშალოდ 53,1-54,0 გრამი/დღე). აბსოლუტური წონამატი საცდელ ჯგუფებში გაიზარდა 6,8%. სიცოცხლის უნარიაობის მაჩვენებელი საცდელ ჯგუფში იყო 96-97%, რაც 3-4% მაღალია საკონტროლო ჯგუფზე. პროდუქტიულობის ინდექსი საცდელ ჯგუფებში 31 ერთეულით მეტია საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით.

პაატა ვაშაკიძე - ევროპული ტიპის ღვინის ხარისხის გაუმჯობესება თავისუფალი ამინომჟავების ტრანსფორმაციის რეგულირებით (2023)

ღვინის წარმოების პროცესი - ყურძნის გადამუშავებიდან ფორმირებულ ღვინის მიღებამდე, რამდენიმე ტექნოლოგიურ ეტაპს მოიცავს. მათ შორის მნიშვნელოვანია ყურძნის ტკბილის ალკოჰოლური დუღილი, რომელიც შაქრების გარდაქმნის პროდუქტების ეთილის სპირტის და ნახშირორჟანგის გარდა, მრავალრიცხოვან ბიოქიმიურ გარდაქმნას მოიცავს მეორეული მეტაბოლიტების წარმოქმნით. ალკოჰოლური დუღილის მეორეული მეტაბოლიტებიდან მნიშვნელოვანია თავისუფალი ამინომჟავებიდან წარმოქმნილი უმაღლესი სპირტები, რომლებიც ლოკალიზირებულია ღვინოში და დიდ გავლენას ახდენს ღვინის გემურ მაჩვენებლებზე და მნიშვნელოვანწილას განსაზღვრავს ღვინის არომატს და ბუკეტს. მათი ნეგატიური გავლენა განპირობებულია უმაღლესი სპირტების წარმომადგენელი მკვეთრი, მძაფრი, არასასიამოვნო სუნის მქონე რახის სპირტებით - ამილის, იზოამილის, იზობუთილის, ბუთილის, პროპილის, იზოპროპილის, ჰექსილის სპირტებით. ღვინო შეიცავს, ასევე უმაღლესი სპირტების მე-2 ჯგუფს არომატული სპირტების სახით. კონკრეტულად 2-ფენილეთანოლს (ვარდის სურნელით), ტიროზოლს და ტრიფტოფოლს. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ევროპული ტიპის ღვინის ხარისხის გაუმჯობესების მიზნით რახის სპირტების კონცენტრაციის შემცირების გზების ძიება, კვლევის აქტუალურ საკითხს წარმოადგენს.

ევროპული ტიპის თეთრი მშრალი ღვინის ხარისხის გაუმჯობესების მიზნით, პირველად შევარჩიეთ აზოტის ალტერნატიული წყარო (ANS) საფუარების საკვები დანამატის სახით ალკოჰოლურ დუღილში დასამატებლად. გამოკვლეულია რახის სპირტების წარმოქმნაზე მოქმედი ფაქტორები: ყურძნის ტკბილის შაქრიანობა (მაქსიმალური - 25%-იანი); ალკოჰოლუტი დუღილის ტემპერატურა 22-23°C და 27-28°C; მოდუღარი ტკბილის მჟავიანობა pH-3,0-3,8 ინტერვალში; ANS-ის დასამატებელი კონცენტრაცია 100-300მგ/ლ ინტერვალში; ალკოჰოლური დუღილი ბუნებრივი მიკროფლორით, საფუარების შტამებით Sacch. vini კახური 42, Sacch. vini რქაწითელი 61, წარმოებაში გამოყენებული მშრალი საფუარი "B 2000". თითოეულ ექსპერიმენტში ANS-ის საკონტროლო ვარიანტად გამოვიყენეთ ღვინის წარმოებაში საფუარების აზოტოვან საკვებად გამოყენებული დიამონიუმის ჰიდროფოსფატი. დავადგინეთ აღნიშნული ფაქტორების ოპტიმალური მნიშვნელობები ANS-ის კონცენტრაცია 100 მგ/ლ, დუღილის ტემპერატურა 22-23°C, მოდალური ტკბილის მჟავიანობა pH-3,0-3,8; ყურძნის ტკბილის ალკოჰოლური დუღილი ANS0ის კონცენტრაციით 3000 მგ/ლ, ასევე დუღილის ტემპერატურა 27-28°C; დადგინდა საფუარის ბიომასის პირდაპირპროპორციული დამოკიდებულება ANS-ის კონცენტრაციაზე. ANS-ის თანაობით დამზადებულ საექსპერიმენტო ღვინოებში რახის სპირტების კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად ნაკლები აღმოჩნდა DAP-ის თანაობით დამზადებულ ღვინოებთან შედარებით. მაგ.: 356,0 მგ/ლ-213,1 მგ'ლ ორივე ვარიანტის რახის სპირტებში დომინანტია იზოამილის სპირტები. დადგინდა რქაწითელის ყურძნის ტკბილის თავისუფალი ამინომჟავების ცვალებადობა ალკოჰოლურ დუღილში ANS-ის და DAP-ის თანაობით. დამზადებულ ევროპული ტიპის ნახევრად მშრალ და მშრალ ღვინოებში რახის სპირტებთან ერთად განისაზღვრა არომატული სპირტი 2-ფენილეთანოლი. მისი მაღალი კონცენტრაცია - 600გ/ლ დაფიქსირდა რქაწითელის საწარმოო ღვინოში. კვლევის შედეგების საფუძველზე, ANS-ის გამოყენებით შემუშავებულია რქაწითელის, კახური მწვანეს და ქისის მშრალი, არასტანდარტული ღვინოების დამზადების ტექნოლოგიები; ღვინეობი ხასიათდება რახის სპირტების დაბალი კონცენტრაციით და გაუმჯობესებული გემოთი, არომატით და ბუკეტით. რქაწითელის მშრალი, არასტანდარტული ღვინის ტექნოლოგიის საწრმოო გამოცდა ჩავატარეთ "შატო ზეგაანი"-ს ქარხანაში. საწარმოო ღვინო მაღალი ქულით შეფასდა დეგუსტაციაზე, აგრარული უნივერსიტეტის და მოწვეული მაღალკვალიფიციური დეგუსტატორების მიერ.

ჟუჟა ხაჭაპურიძე - ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობა (2022)

სიმსუქნე, რომელიც მიჩნეულია ოცდამეერთე საუკუნის დაავადებად და "ახალი სამყაროს სინდრომად", საზოგადოებრივი ჯანმრთელობის საყოველთაო პრობლემას წარმოადგენს. სხვადასხვა კვლევამ აჩვენა, რომ სიმსუქნის გამომწვევი მიზეზი ხშირად ცხიმებით მდიდარი კვებითი რაციონია. საკვებისმიერი ცხიმების შეთვისება დამოკიდებულია პანკრეატული ლიპაზას (EC3.1.1.3) მოქმედებაზე. აქედან გამომდინარე, ცხიმების შეთვისების შემცირება პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის დათრგუნვით ხელსაყრელი სრტატეგიაა სიმსუქნის სამკურნალოდ. ამასთანავე, ლიპაზას ინჰიბირება არ იწვევს ორგანიზმში რაიმე მნიშვნელოვან სახიფათო გვერდით ეფექტებს.

დღეისათვის ამ მექანიზმით მოქმედი ერთადერთი კლინიკურად დამტკიცებული ფარმაკოლოგიური პრეპარატი არსებობს ბაზარზე, სავაჭრო ნიშით ქსენიკალი და ალი (აქტიური ნივთიერება ორლისტატი), რომელსაც ყოველდღიურად მიღებული ცხიმის დაახლოებით 30%-ის მონელების შეფერხება შეუძლია. თუმცა, ამ მედიკამენტის მიღება დაკავშირებულია სხვადასხვა არასასურველ ეფექტთან. შესაბამისად, აქტიურად მიმდინარეობს კვლევები ლიპაზას ახალი ბუნებრივი ინჰიბიტორის აღმოსაჩენად, რომელსაც მინიმალური გერდითი ეფექტები და მაღალი ინჰიბიტორული აქტივობა ექნება.

უამრავმა კვლევამ აჩვენა, რომ პოლიფენოლების კლასი წარმოადგენს პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან წყაროს. ღვინო, თავის მხრივ, მდიდარია პოლიფენოლებით. ტრადიციული ქართული (კახური) მეთოდი, ღვინოს კიდევ უფრო ამდიდრებს ამ ნაერთებით, მიუხედავად იმისა, რომ ქართული და უცხოური ღვინოების შესახებ უამრავი კვლევაა ჩატარებული, ჩვენს ხელთ არსებული ინფორმაციით, მათი ანტი-ლიპაზური აქტივობის შესახებ მწირი ინფორმაციაა ხელმისაწვდომი.

კვლევის მიზანი: ზემოთხსენებულიდან გამომდინარე, აღნიშნული კვლევა მიზნად ისახავდა კომერციულად ხელმისაწვდომი ქართული ღვინოების ანტილიპაზური აქტივობისა და ბიოაქტიური ნაერთების შემცველობის შეფასებასა და შედარებას. წინამდებარე კვლევის კიდევ ერთ მიზანს წარმოადგენდა ღვინის მიერ პანკრეატული ლიპაზის აქტივობის ინჰიბირების მექანიზმისა და კინეტიკის დადგენა. ასევე, შესწავლილი იქნა ღვინის ცალკეული ფენოლური ფრაქციების მიერ ლიპაზას ინჰიბირების მექანიზმი და კინეტიკა.

კვლევა ითვალისწინებდა შემდეგ ამოცანებს:

  • ღვინის ნიმუშების ძირითადი ხარისხობრივი და ბიოქიმიური მაჩვენებლების ანტილიპაზურ აქტივობასთან კორელაციის შესწავლა;
  • ღვინის, როგორც ინჰიბიტორის ფრაქციონირება ეთილაცეტატისა და წყლის ფრაქციებად და მათი ინჰიბიტორული აქტივობის შესწავლა;
  • ფერმენტის ინჰიბირების ინეტიკისა და მექანიზმის შესწავლა შერჩეული ღვინის და მისგან გამოყოფილი ფენოლური ფრაქციების მიერ;
  • ფენოლური ფრაქციების, როგორც ლიპაზას ინჰიბიტორების, ურთიერთგავლენის შესწავლა;
  • In vivo პირობებში ღვინის ანტილიპაზური აქტივობის შეფასება;

კვლევის სამეცნიერო სიახლე: ჩვენს ხელთ არსებული ინფორმაციით, ამ შინაარსის კვლევები აქამდე არ ჩატარებულა. ასე რომ, ღვინის მიერ პანკრეატული ლიპაზას ინჰიბირების მექანიზმისა და კინეტიკის გამოკვლევა წარმოადგენს ჩვენი ნაშრომის სიახლეს.

დისერტაციის სტრუქტურა

დისერტაცია მიჰყვება ძირითად სტრუქტურას და მოიცავს ხუთ თავს - შესავალს, სამეცნიერო ლიტერატურის მიმოხილვას, კვლევის მეთოდოლოგიას, შედეგებსა და მათ განხილვას და დასკვნებს.

ლიტერატურის მიმოხილვის ნაწილში განხილულია სიმსუქნის პრობლემა, სიმსუქნის მკურნალობისა და მართვისთვის გამოყენებული სტრატეგიები. ამას გარდა ნაჩვენებია სიმსუქნეს კავშირი მდგრადი განვითარების მიზნებთან (SDGs) და განხილულია პანკრეატული ლიპაზას ფერმენტის როლი სიმსუქნესთან დაკავშირებით. ამავე თავში მიმოხილულია პანკრეატული ლიპაზას ბუნებრივი ინჰიბიტორები და ნაჩვვენებია ქართული ღვინის პერსპექტივა ამ მიდგომის მიმართ.

კვლევის მეთოდოლოგიის ნაწილი იძლევა მკაფიო ახსნას შერჩეული მეთოდების და ტექნიკის ვარგისიანობისა და სანდოობის დასაბუთებით. დეტალურად არის აღწერილი კვლევის ობიექტები, გამოყენებული ინსტრუმენტები, პროცედურები, ექსპერიმენტის ჩატარების პირობები და მონაცემები, მათი ანალიზის მეთოდები. ღვინის მჟავათა საერთო რაოდენობის გამოსახატად განსაზღვრულია ტიტრული მჟავიაობა ღვინის მჟავაზე გადაანგარიშებით. ჯამური ფენოლების შემცველობა განსაზღვრულია ფოლინ-ჩიკოლტეოს რეაქტივით, გალის მჟავაზე გადაანგარიშებით. ღვინის ნიმუშების ანტიოქსიდანტური აქტივობა განსაზღვრულია სპექტროფოტომეტრული FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) მეთოდით. ფერმენტ ლიპაზას აქტივობა და ნიმუშების მიერ მისი ინჰიბირება გამოკვლეულ იქნა ტიტრაციის მეთოდით, სიგმა-ალდრიხის მიერ შემუშავებული მეთოდიკის მიხედვით. თხევად-თხევადი ექსტრაქციის მეთოდის საშალებით მიღებულ იქნა ღვინის ფენოლური ფრაქციები. ფერმენტის ინჰიბირების კინეტიკა და მექანიზმი შესწავლილ იქნა ლაინუივერ-ბერკის გრაფიკული მეთოდის მიხედვით. კინეტიკური მონაცემების ანალიზი გამოისახა გრაფიკულად მიხაელის-მენთენის განტოლების შებრუნებულ კოორდინატთა სისტემაშ, რის საფუძველზეც დადგინდა ინჰიბირების ტიპი. მონაცემები დამუშავდა Microsoft Excel-ით (Microsoft 365 MSC), Version 2112, statistical functions, Microsoft Corp., Redmond WA, USA.). წარმოდგენილი მონაცემები არის მინიმუმ სამი გამეორების საშუალო ± სტანდარტული გადახრა (SD).

მიღებული ექსპერიმენტული მონაცემები და კვლევის შედეგები განხილულია შედეგებისა და დისკუსიის თავში. ასევე განხილულია ზოგიერთი SDG-ის წარმატებით განოხრციელების მნიშვნელობა. საბოლოოდ, მიღებული შედეგების ინტერპრეტაციის სადუძველზე მომზადდა დასკვნა.

კვლევის მნიშვნელოვანი შედეგები

წინამდებარე ნაშრომში გამოვიკვლიეთ 14 სხვადასხვა ქართული კომერციული ღვინის ინჰიბიტორული პოტენციალი პანკრეატული ლიპაზის მიმართ. მათ შორის, შესწავლილ იქნა მუკუზანის ღვინისა და მისი ფენოლური ექსტრაქტების მიერ ლიპაზას დათრგუნვის მექანიზმი და განსაზღვრულ იქნა შესაბამისი კინეტიკური პარამეტრები. შესწავლილი ღვინის ნიმუშები დამზადებული იყო ქართული ყურძნის ჯიშებისგან (საფერავი და რქაწითელი). კახური ან ევროპული მეთოდის მიხედვით. კვლევის შედეგები იძლევა მტკიცებულებას, რომ წითელი ღვინო არის პანკრეატული ლიპაზის ძლიერ ინჰიბიტორი, შერეული ტიპის (კონკურენტულ-არაკონკურენტული) ინჰიბიტორული მექანიზმით.

სქემა 1. შერეული ტიპის ინჰიბირების სქემა. [E]: ფერმენტი; [S]: სუბსტრატი; [I]: ინჰიბიტორი; [P]: პროდუქტი. ღვინო, როგორც ინჰიბიტორი I უკავშირდება თავისუფალ ფერმენტს და წარმოქმნის ფერმენტ-ინჰიბიტორის კომპლექსს (EI), ფერმენტ-სუბსტრატის (ES) კომპლექსთან დაკავშირებისას წარმოქმნის ფერმენტ-ინჰიბიტორ-სუბსტრატის (EIS) კომპლექსს.

ინჰიბიტორმა შეძლო როგორც ფერმენტის, ასევე, ფერმენტ სბსტრატის კომპლექსის შებოჭვა. შედეგებმა აჩვენა, რომ ინჰიბირების მუდმივას მნიშვნელობა (Ki1) ღვინის ფერმენტთან დაკავშირებლად უფრო მცირე იყო, ვიდრე ინჰიბიტორების მუდმივა (Ki2) ღვინის ფერმენტ-სუბსტრატის კომლექსთან დასაკავშირებლად, 40.556 ± 1.932 და 179.361 ± 8678 μmol- mL-1, შესაბამისად. მონაცემები მიუთითებს, რომ ღვინის სწრაფვა თავისუფალი ფერმენტის მიმართ ბევრად უფრო მაღალი იყო, ვიდრე ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის მიმართ, რაც თავის მხრივ, აძლიერებს ინჰიბიტორულ ეფექტს.

ღვინის ფენოლური ნაერთების ეთილაცეტატისა და წყლის ფრაქციებმა, უკონკურენტო მექანიზმით დათრგუნეს პანკრეატული ლიპაზას აქტივობა. ამასთანავე, აღნიშნულმა ფრაქციებმა გამოავლინეს სინერგიული ეფექტი ლიპაზას აქტივობის დათრგუნვის პროცესში.

სურ. 1-ზე ნაჩვენებია პანკრეატული ლიპაზას აქტივობის გრაფიკები ლანუივერ-ბერკის კოორდინატებში, როცა სუბსტრატად ზეითუნის ზეთია გამოყენებული, ინჰიბიტორის თანაობისას და მის გარეშე.