DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1784036
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41994286
تاريخ النشر: 2026-04-01
المؤلف: Anjana Kalla Veedu وآخرون
الموضوع الرئيسي: إدارة الأمراض في تربية الأحياء المائية والميكروبيوتا
نظرة عامة
تلعب صناعة تربية الأحياء المائية دورًا حاسمًا في تلبية الطلبات العالمية على بروتين السمك، مما يدفع لاستكشاف استراتيجيات بديلة للمضادات الحيوية والمواد الكيميائية لإدارة الأمراض. تسلط هذه المراجعة الضوء على إمكانيات البروبيوتيك والمواد السابقة المشتقة من النباتات كبدائل فعالة، مع التأكيد على خصائصها المضادة للميكروبات ومضادات الأكسدة ضد مسببات الأمراض المائية. تم تحديد 339 منشورًا ذا صلة من خلال تحليل بيبليومتري منهجي للمطبوعات من 2005 إلى 2025، باستخدام قواعد بيانات سكوبس وبرنامج VOSviewer، حيث كانت الهند والصين والولايات المتحدة في الصدارة من حيث إنتاج الأبحاث. ظهرت مصطلحات رئيسية مثل “البروبيوتيك” و”السابروبيوتيك” و”تربية الأحياء المائية” بشكل بارز في الأدبيات.
تشير النتائج إلى أن كل من البروبيوتيك والسابروبيوتيك تؤثر بشكل إيجابي على الاستجابات المناعية، ومقاومة الأمراض، وأداء النمو، والتحمل للضغوط غير الحية في الأنواع المائية. تؤكد المراجعة على الآثار المفيدة لهذه المركبات النشطة بيولوجيًا كإضافات غذائية، مما يعزز جودة العلف وصحة الحيوانات بشكل عام. علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي التأثيرات التآزرية للجمع بين البروبيوتيك والسابروبيوتيك في علف تربية الأحياء المائية إلى تقليل الأمراض المعدية بشكل كبير. ومع ذلك، يؤكد المؤلفون على أهمية تحديد الجرعات المناسبة وأنواع السابروبيوتيك، بالإضافة إلى ضرورة إجراء تجارب سريرية للتحقق من هذه النتائج.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على أهمية صناعة تربية الأحياء المائية في إنتاج الغذاء العالمي، مشيرة إلى أن أكثر من نصف الأطعمة المائية التي يستهلكها البشر تأتي من المزارع. تعتبر تربية الأحياء المائية الداخلية، التي تشمل مجموعة متنوعة من الكائنات المائية المزروعة في البيئات العذبة، ضرورية لتوفير الغذاء المستدام. ومع ذلك، تواجه الصناعة تحديات، خاصة من الأمراض التي تسببها البكتيريا والفطريات والفيروسات، مما يؤدي إلى خسارة اقتصادية سنوية تقدر بـ 6 مليارات دولار. أدى الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية في تربية الأحياء المائية إلى زيادة مقاومة المضادات الحيوية بين البكتيريا المسببة للأمراض، مما يشكل مخاطر على صحة المستهلك واستقرار البيئة.
يؤكد النص على أهمية التنوع الجيني في الأنواع المائية ودور البروبيوتيك والبروتينات المشتقة من النباتات كبدائل للمضادات الحيوية التقليدية في تربية الأحياء المائية. لا تعزز هذه البدائل صحة السمك ونموه فحسب، بل تساعد أيضًا في الحفاظ على جودة المياه. تهدف المراجعة إلى تحليل منهجي للآليات التي تعزز بها البروبيوتيك والسابروبيوتيك نمو السمك والمناعة، مع التركيز على أدوارها المضادة للبكتيريا ومضادات الأكسدة والتمثيل الغذائي. كما تتناول المناقشة إمكانية استخدام النفايات الزراعية في علف السمك، مما قد يؤثر على جودة المأكولات البحرية ولكنه يقدم نهجًا أقل ضررًا لإدارة تربية الأحياء المائية.
طرق
تضمنت الطرق المستخدمة في هذه المراجعة بحثًا شاملاً في الأدبيات باستخدام كلمات رئيسية مثل “تربية الأحياء المائية” و”البروبيوتيك” و”السابروبيوتيك” و”السمك” ضمن قاعدة بيانات سكوبس. تم تبرير اختيار سكوبس بسمعته كمصدر موثوق للتحليل البيبليومتري. تم تحديد معايير البحث لتشمل المقالات المنشورة بين 2005 و2025، مع التركيز على المقالات البحثية والمراجعات وفصول الكتب. تم تحديد 339 منشورًا ذا صلة بناءً على عناوينها وملخصاتها وكلماتها الرئيسية.
لتحليل البيانات، تم استخدام VOS Viewer (الإصدار 1.6.20) لإجراء تحليل بيبليومتري، والذي شمل تصور الكلمات الرئيسية المتزامنة. يعد هذا التحليل ضروريًا لفهم اتجاهات البحث ومدى التحقيق ضمن مجال بروبيوتيك وسابروبيوتيك تربية الأحياء المائية. سهل البرنامج بناء شبكات تجميع الكلمات الرئيسية، مما يسمح بتقييم كمي لتكرار المصطلحات، مما يعكس حجم النشاط البحثي في هذا المجال. شمل التحليل البيبليومتري عناصر بيانات وصفية متنوعة، بما في ذلك أسماء المؤلفين والدول والكلمات الرئيسية وتواريخ النشر، مما يوفر نظرة عامة منهجية على مشهد الأدبيات.
نتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 339 منشورًا وفصلًا من الكتب، تم الحصول عليها من سكوبس، مع كون الفئات الموضوعية السائدة هي العلوم الزراعية والبيولوجية (69.6%)، وعلم المناعة والميكروبيولوجيا (25.3%)، وعلوم البيئة (24.4%)، والكيمياء الحيوية، وعلم الوراثة وعلم الأحياء الجزيئي (20.6%)، والطب (12.9%). تشير البيانات إلى اتجاه تصاعدي كبير في أعداد المنشورات بدءًا من عام 2017، حيث بلغت ذروتها في عام 2024، الذي سجل أعلى إنتاج بـ 48 منشورًا. تلتها سنوات 2022 و2025، حيث ساهم كل منهما بـ 46 منشورًا.
توضح الشكل 2 الاتجاهات العالمية في أعداد المنشورات على مر السنين، مما يبرز الاهتمام المتزايد والنشاط البحثي في هذه المجالات. يعكس هذا النمو مشاركة أوسع في الموضوعات، مما يشير إلى أهمية متزايدة وملاءمة في المجتمع العلمي.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الدور المهم للبروبيوتيك في تربية الأحياء المائية وتأثيرها على صحة المياه والاستدامة البيئية. ساهمت 72 دولة في البحث، حيث كانت الهند في الصدارة من حيث المنشورات. كشفت تحليل 1,475 مقالًا من قاعدة بيانات سكوبس عن كلمات رئيسية رئيسية مثل “تربية الأحياء المائية” و”البروبيوتيك” و”أمراض السمك”، مما يشير إلى اهتمام متزايد في الإمكانات العلاجية للبروبيوتيك في تعزيز صحة السمك ومعدلات نموه. تظهر البروبيوتيك أنها تحسن من امتصاص العناصر الغذائية، والاستجابات المناعية، والميكروبيوم المعوي، مما يقلل من آثار البكتيريا المسببة للأمراض مثل Vibrio وAeromonas.
علاوة على ذلك، تناقش الورقة الفهم المتزايد للبروبيوتيك، بما في ذلك تصنيف السلالات القابلة للحياة وغير القابلة للحياة، وآليات عملها مثل امتصاص العناصر الغذائية التنافسية وإنتاج المواد المضادة للميكروبات. تم الإشارة إلى دمج التعلم الآلي والتكنولوجيا الحيوية في أبحاث البروبيوتيك كمسار واعد للعلاجات المستهدفة في تربية الأحياء المائية. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد الورقة على أهمية السابروبيوتيك والمستخلصات الطبيعية من مصادر مثل الطحالب والأعشاب في تعزيز صحة الأمعاء والقدرة على مقاومة الأمراض، مما يقترح نهجًا متعدد الجوانب لتعزيز ممارسات تربية الأحياء المائية من خلال إدارة الميكروبات وطرق الزراعة المستدامة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1784036
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41994286
Publication Date: 2026-04-01
Author(s): Anjana Kalla Veedu et al.
Primary Topic: Aquaculture disease management and microbiota
Overview
The aquaculture industry plays a critical role in meeting global fish protein demands, prompting the exploration of alternative strategies to antibiotics and chemicals for disease management. This review highlights the potential of probiotics and plant-derived prebiotics as effective alternatives, emphasizing their antimicrobial and antioxidant properties against aquatic pathogens. A systematic bibliometric analysis of publications from 2005 to 2025, utilizing Scopus databases and VOSviewer software, identified 339 relevant publications, with India, China, and the United States leading in research output. Key terms such as “probiotics,” “prebiotics,” and “aquaculture” emerged prominently in the literature.
The findings indicate that both probiotics and prebiotics positively influence immune responses, disease resistance, growth performance, and tolerance to abiotic stressors in aquatic species. The review underscores the beneficial effects of these bioactive compounds as feed additives, enhancing feed quality and overall animal health. Furthermore, the synergistic effects of combining probiotics and prebiotics in aquaculture feed could significantly mitigate infectious diseases. However, the authors stress the importance of determining appropriate dosages and types of prebiotics, alongside the necessity for clinical trials to validate these findings.
Introduction
The introduction highlights the significance of the aquaculture industry in global food production, noting that over half of the aquatic foods consumed by humans are farmed. Inland aquaculture, which includes various aquatic organisms cultivated in freshwater environments, is crucial for sustainable food supply. However, the industry faces challenges, particularly from diseases caused by bacteria, fungi, and viruses, leading to an estimated annual economic loss of $6 billion. The overuse of antibiotics in aquaculture has resulted in increased antibiotic resistance among pathogenic bacteria, posing risks to both consumer health and environmental stability.
The text emphasizes the importance of genetic diversity in aquatic species and the role of probiotics and plant-derived proteins as alternatives to traditional antibiotics in aquaculture. These alternatives not only promote fish health and growth but also help maintain water quality. The review aims to systematically analyze the mechanisms by which probiotics and prebiotics enhance fish growth and immunity, focusing on their antibacterial, antioxidant, and metabolic roles. The discussion also touches on the potential of using agricultural waste in fish feed, which may affect seafood quality but offers a less harmful approach to aquaculture management.
Methods
The methods employed in this review investigation involved a comprehensive literature search using keywords such as “aquaculture,” “probiotics,” “prebiotics,” and “fish” within the Scopus database. The selection of Scopus was justified by its reputation as a reliable source for bibliometric analysis. The search parameters were defined to include articles published between 2005 and 2025, focusing on research articles, reviews, and book chapters. A total of 339 relevant publications were identified based on their titles, abstracts, and keywords.
For data analysis, VOS Viewer (version 1.6.20) was utilized to conduct bibliometric analysis, which included the visualization of co-occurring keywords. This analysis is crucial for understanding research trends and the extent of investigation within the field of aquaculture probiotics and prebiotics. The software facilitated the construction of keyword clustering networks, allowing for a quantitative assessment of the recurrence of terms, which reflects the volume of research activity in this area. The bibliometric analysis encompassed various metadata elements, including author names, countries, keywords, and publication dates, thereby providing a systematic overview of the literature landscape.
Results
In this study, a total of 339 publications and book chapters were analyzed, sourced from Scopus, with the predominant subject categories being agricultural and biological sciences (69.6%), immunology and microbiology (25.3%), environmental science (24.4%), biochemistry, genetics and molecular biology (20.6%), and medicine (12.9%). The data indicates a significant upward trend in publication numbers starting from 2017, culminating in 2024, which recorded the highest output with 48 publications. The years 2022 and 2025 followed closely, each contributing 46 publications.
Figure 2 illustrates the global trends in publication numbers over the years, highlighting the increasing interest and research activity in these fields. This growth reflects a broader engagement with the topics, suggesting a rising importance and relevance in the scientific community.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant role of probiotics in aquaculture and their impact on both aquatic health and environmental sustainability. A total of 72 countries contributed to the research, with India leading in publications. The analysis of 1,475 articles from the Scopus database revealed key keywords such as “aquaculture,” “probiotics,” and “fish diseases,” indicating a growing interest in the therapeutic potential of probiotics in enhancing fish health and growth rates. Probiotics are shown to improve nutrient absorption, immune responses, and gut microbiota, thereby mitigating the effects of pathogenic bacteria like Vibrio and Aeromonas.
Furthermore, the paper discusses the emerging understanding of probiotics, including the classification of viable and non-viable strains, and their mechanisms of action such as competitive nutrient uptake and antimicrobial substance production. The integration of machine learning and biotechnology in probiotic research is noted as a promising avenue for targeted treatments in aquaculture. Additionally, the paper emphasizes the importance of prebiotics and natural extracts from sources like seaweed and herbs in promoting gut health and resilience against diseases, suggesting a multifaceted approach to enhancing aquaculture practices through microbial management and sustainable agricultural methods.