Фитохимична сила срещу AHPND: Нова надежда за отглеждането на скариди

Фитохимична сила срещу AHPND: Нова надежда за отглеждането на скариди

Производството на скариди в Югоизточна Азия в момента е застрашено от ново заболяване: остра хепато-панкреатична некроза (AHPND). Това бактериално заболяване засяга особено тихоокеанската бяла скарида, Litopenaeus vannamei, икономически много важен вид. Опасен патоген, Vibrio parahaemolyticus, е идентифициран като централен патоген. Този патоген може да носи ген, който кодира токсични протеини, които разрушават клетките, като предизвикват тяхната смърт.

Текущите изследвания са изследвали начини за обезвреждане на тези токсични протеини. Четири растителни вещества бяха открити като обещаващи: мирицетин, ( +)-таксифолин, (-)-епигалокатехин-3-галат (EGCG) и стрихнин. По-специално, ( +)-таксифолин и EGCG показаха добра ефективност при лабораторни тестове, като нарушават стабилността на протеиновите структури на патогена и по този начин ограничават техните разрушителни ефекти.

Изследователите също така са тествали антибактериалната ефективност на тези вещества срещу патогена. EGCG се оказа особено ефективен при концентрация от 1 mg/ml и успя да елиминира почти всички патогени в рамките на 24 часа.

Възможните бъдещи приложения биха могли да включват използването на тези вещества като добавки към фуражи за скариди за предотвратяване или контрол на огнища на AHPND. Това може значително да намали загубите при производството на скариди и да постави нови стандарти в управлението на болестите в аквакултурите.

Основни термини и понятия

• Aquakultur: Die Zucht und Haltung von Wassertieren oder Pflanzen in kontrollierten Umgebungen für kommerzielle Zwecke.
• Pathogen: Ein Mikroorganismus, der Krankheiten verursacht.
• Virulenzplasmid: Ein DNA-Fragment in Bakterien, das Gene trägt, die die Krankheit verursachen können.
• Phytocompounds: Chemische Verbindungen, die in Pflanzen vorkommen, oft mit gesundheitlichen Vorteilen.
• In silico: Computergestützte Analyse oder Simulationen von biologischen Prozessen.
• Docking Score: Ein Maß für die Bindungsstärke und -affinität eines Moleküls an ein Zielprotein in der Biochemie.
• Molekulardynamik: Eine Technik, die die physikalischen Bewegungen von Atomen und Molekülen simuliert.
• RMSD (Root Mean Square Deviation): Ein statistisches Maß für die Unterschiede zwischen beobachteten und berechneten Positionen von Molekülen.
• MIC (Minimale Hemmkonzentration): Die niedrigste Konzentration eines antimikrobiellen Mittels, die das Wachstum eines Mikroorganismus verhindert.
• MBC (Minimale bakterizide Konzentration): Die niedrigste Konzentration eines Mittels, das 99,9 % der Bakterienpopulation abtötet.

Съкращения

• AHPND: Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease
• Myr: Myricetin
• TF: ( +)-Taxifolin
• EGCG: (-)-Epigallocatechin-3-gallate
• STN: Strychnin
• RMSD: Root Mean Square Deviation
• MIC: Minimale Hemmkonzentration
• MBC: Minimale bakterizide Konzentration

Ефективни фитосъединения срещу Vibrio parahaemolyticus в отглеждането на скариди

В отглеждането на скариди в Югоизточна Азия болестта „Остра хепатопанкреатична некроза“ (AHPND) представлява значителна заплаха. Основният причинител е бактериятаVibrio parahaemolyticus, е особено пагубно за силно търсените тихоокеански бели скариди (Litopenaeus vannamei). Това изследване идентифицира механизмите и потенциалните биохимични инхибитори срещу патогенността наV. parahaemolyticus.

Патогенетичен механизъм

Пътят на патогенност наV. parahaemolyticusсе основава на вирулентен плазмид, който кодира бинарни протеинови токсини (PirA/B). Тези токсини са отговорни за разрушаването на клетките и могат да конюгират други чрез постсегрегационна система за убиванеВибрионвидове се предават.

В Silico анализ и изследвания на молекулярната динамика

За идентифицирането на ефективни инхибитори, четири фитосъединения — мирицетин (Myr), (+)-таксифолин (TF), (-)-епигалокатехин галат (EGCG) и стрихнин (STN) — бяха избрани с помощта на in silico анализи въз основа на докинг резултати и афинитет. Анализ с помощта на софтуер Discovery Studio идентифицира критични аминокиселинни взаимодействия, необходими за свързване. Молекулярно-динамичните симулации показаха, че (+)-таксифолин и (-)-епигалокатехин галат по-специално имат по-ниски стойности на средно квадратично отклонение (RMSD) и подобрена стабилност срещу протеиновите токсини.

Антибактериална ефективност

Антибактериалната ефективност на избраните фитосъединения се определя чрез определяне на минималната инхибираща концентрация (MIC) и минималната бактерицидна концентрация (MBC) срещу патогенни щамове наV. parahaemolyticusтестван. Най-добрите резултати от MBC са регистрирани при 1 mg/mL за EGCG и 1,25 mg/mL за TF. След 24 часа инкубация се наблюдава пълно намаляване на броя на жизнеспособните клетки при тези концентрации.

Заключение

Това проучване предоставя ценна информация за употребата на фитосъединения като потенциално ефективни инхибитори срещуVibrio parahaemolyticus, особено по отношение на тяхното приложение в аквакултурата за борба с AHPND. Допълнителни изследвания могат да доведат до разработването на нови стратегии за лечение, базирани на фитосъединения.

За повече информация относно изследването вижте оригиналното проучване на: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.