Fytochemická síla proti AHPND: Nová naděje pro chov krevet

Fytochemická síla proti AHPND: Nová naděje pro chov krevet

Produkci krevet v jihovýchodní Asii v současnosti ohrožuje nová nemoc: akutní hepato-pankreatická nekróza (AHPND). Toto bakteriální onemocnění postihuje zejména tichomořské bílé krevety, Litopenaeus vannamei, ekonomicky velmi důležitý druh. Jako centrální patogen byl identifikován nebezpečný patogen Vibrio parahaemolyticus. Tento patogen může nést gen, který kóduje toxické proteiny, které ničí buňky tím, že spouští jejich smrt.

Současný výzkum zkoumal způsoby, jak učinit tyto toxické proteiny neškodnými. Čtyři rostlinné látky byly objeveny jako slibné: myricetin, ( +)-taxifolin, (-)-epigalokatechin-3-galát (EGCG) a strychnin. Zejména ( +)-taxifolin a EGCG prokázaly dobrou účinnost v laboratorních testech tím, že narušily stabilitu proteinových struktur patogenu a omezily tak jejich destruktivní účinky.

Vědci také testovali antibakteriální účinnost těchto látek proti patogenu. EGCG se ukázal jako zvláště účinný při koncentraci 1 mg/ml a dokázal eliminovat téměř všechny patogeny během 24 hodin.

Možné budoucí aplikace by mohly zahrnovat použití těchto látek jako přísad do krmiva pro krevety k prevenci nebo kontrole propuknutí AHPND. To by mohlo významně snížit ztráty v produkci krevet a stanovit nové standardy v řízení chorob v akvakultuře.

Základní pojmy a pojmy

• 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.

Zkratky

• 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

Účinné fytosloučeniny proti Vibrio parahaemolyticus při chovu krevet

V chovu krevet v jihovýchodní Asii představuje onemocnění „Akutní hepatopankreatická nekróza“ (APHND) významnou hrozbu. Hlavní příčinou je bakterieVibrio parahaemolyticus, je zvláště zničující pro velmi vyhledávané tichomořské bílé krevety (Litopenaeus vannamei). Tento výzkum identifikuje mechanismy a potenciální biochemické inhibitory proti patogenitěV. parahaemolyticus.

Patogenetický mechanismus

Dráha patogenityV. parahaemolyticusje založen na virulentním plazmidu, který kóduje binární proteinové toxiny (PirA/B). Tyto toxiny jsou zodpovědné za destrukci buněk a mohou konjugovat další prostřednictvím post-segregačního systému zabíjeníVibriodruhy se přenášejí.

In Silico Analysis a Molecular Dynamics Studies

Pro identifikaci účinných inhibitorů byly pomocí in silico analýz na základě dokovacích skóre a afinity vybrány čtyři fytosloučeniny – myricetin (Myr), (+)-taxifolin (TF), (-)-epigalokatechin galát (EGCG) a strychnin (STN). Analýza pomocí softwaru Discovery Studio identifikovala kritické aminokyselinové interakce nezbytné pro vazbu. Molekulárně dynamické simulace ukázaly, že (+)-taxifolin a (-)-epigallokatechin gallát mají zejména nižší hodnoty střední kvadratické odchylky (RMSD) a zlepšenou stabilitu proti proteinovým toxinům.

Antibakteriální účinnost

Antibakteriální účinnost vybraných fytosloučenin byla stanovena stanovením minimální inhibiční koncentrace (MIC) a minimální baktericidní koncentrace (MBC) proti patogenním kmenůmV. parahaemolyticustestováno. Nejlepší výsledky MBC byly zaznamenány při 1 mg/ml pro EGCG a 1,25 mg/ml pro TF. Po 24 hodinách inkubace bylo při těchto koncentracích pozorováno úplné snížení počtu životaschopných buněk.

Závěr

Tato studie poskytuje cenné poznatky o použití fytosloučenin jako potenciálně účinných inhibitorů protiVibrio parahaemolyticus, zejména s ohledem na jejich použití v akvakultuře v boji proti AHPND. Další výzkumy by mohly vést k vývoji nových léčebných strategií založených na fytosloučeninách.

Další informace o výzkumu naleznete v původní studii na adrese: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.