Fytokemiallinen voima AHPND:tä vastaan: Uusi toivo katkarapujen viljelylle

Fytokemiallinen voima AHPND:tä vastaan: Uusi toivo katkarapujen viljelylle

Katkarapujen tuotantoa Kaakkois-Aasiassa uhkaa tällä hetkellä uusi tauti: akuutti hepato-haimanekroosisairaus (AHPND). Tämä bakteeritauti vaikuttaa erityisesti Tyynenmeren valkokatkarapuihin, Litopenaeus vannameihin, joka on taloudellisesti erittäin tärkeä laji. Vaarallinen taudinaiheuttaja, Vibrio parahaemolyticus, on tunnistettu keskuspatogeeniksi. Tämä patogeeni voi kantaa geeniä, joka koodaa myrkyllisiä proteiineja, jotka tuhoavat soluja laukaisemalla niiden kuoleman.

Nykyinen tutkimus on tutkinut tapoja tehdä näistä myrkyllisistä proteiineista vaarattomia. Neljä kasviperäistä ainetta havaittiin lupaaviksi: myrisetiini, ( +)-taksifoliini, (-)-epigallokatekiini-3-gallaatti (EGCG) ja strykniini. Erityisesti ( +)-taksifoliini ja EGCG osoittivat hyvää tehokkuutta laboratoriotesteissä heikentäen patogeenin proteiinirakenteiden stabiilisuutta ja siten rajoittaen niiden tuhoavia vaikutuksia.

Tutkijat testasivat myös näiden aineiden antibakteerista tehokkuutta taudinaiheuttajaa vastaan. EGCG osoittautui erityisen tehokkaaksi pitoisuudella 1 mg/ml ja pystyi eliminoimaan lähes kaikki patogeenit 24 tunnin kuluessa.

Mahdollisiin tuleviin sovelluksiin voisi kuulua näiden aineiden käyttö katkaravun rehujen lisäaineina AHPND-epidemioiden ehkäisemiseksi tai hallitsemiseksi. Tämä voisi vähentää merkittävästi katkaravutuotannon menetyksiä ja asettaa uudet standardit vesiviljelyn tautien hallinnassa.

Perustermit ja käsitteet

• 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.

Lyhenteet

• 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

Tehokkaat fytoyhdisteet Vibrio parahaemolyticusta vastaan ​​katkarapuviljelyssä

Kaakkois-Aasian katkarapuviljelyssä tauti "Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease" (AHPND) muodostaa merkittävän uhan. Pääsyy on bakteeriVibrio parahaemolyticus, on erityisen tuhoisa erittäin kysytyille Tyynenmeren valkoisille katkarapuille (Litopenaeus vannamei). Tämä tutkimus tunnistaa mekanismit ja mahdolliset biokemialliset estäjät patogeenisyyttä vastaanV. parahaemolyticus.

Patogeneettinen mekanismi

PatogeenisuusreittiV. parahaemolyticusperustuu virulenssiplasmidiin, joka koodaa binäärisiä proteiinitoksiineja (PirA/B). Nämä toksiinit ovat vastuussa solujen tuhoutumisesta ja voivat konjugoida muita erottelun jälkeisen tappamisjärjestelmän kautta.Vibriolajit välittyvät.

In Silico Analysis and Molecular Dynamics Studies

Tehokkaiden inhibiittoreiden tunnistamiseksi valittiin neljä fytoyhdistettä - myrisetiini (Myr), (+)-taksifoliin (TF), (-)-epigallokatekiinigallaatti (EGCG) ja strykniini (STN) - käyttämällä in silico -analyysejä, jotka perustuivat telakointipisteisiin ja affiniteetiin. Discovery Studio -ohjelmistoa käyttävä analyysi tunnisti sitoutumisen kannalta välttämättömät aminohappovuorovaikutukset. Molekyylidynaamiset simulaatiot osoittivat, että (+)-taksifoliini ja (-)-epigallokatekiinigallaatti saavuttavat erityisesti pisteet pienemmillä neliökeskiarvoilla (RMSD) ja parantuneella stabiiliudella proteiinimyrkkyjä vastaan.

Antibakteerinen tehokkuus

Valittujen fytoyhdisteiden antibakteerinen tehokkuus määritettiin määrittämällä pienin estävä pitoisuus (MIC) ja pienin bakterisidinen pitoisuus (MBC) patogeenisiä kantoja vastaan.V. parahaemolyticustestattu. Parhaat MBC-tulokset kirjattiin 1 mg/ml EGCG:lle ja 1,25 mg/ml TF:lle. 24 tunnin inkubaation jälkeen näillä pitoisuuksilla havaittiin elävien solujen lukumäärän täydellinen väheneminen.

Johtopäätös

Tämä tutkimus tarjoaa arvokkaita näkemyksiä fytoyhdisteiden käytöstä mahdollisesti tehokkaina estäjinäVibrio parahaemolyticus, erityisesti mitä tulee niiden käyttöön vesiviljelyssä AHPND:n torjuntaan. Lisätutkimukset voivat johtaa uusien fytoyhdistepohjaisten hoitostrategioiden kehittämiseen.

Lisätietoja tutkimuksesta löytyy alkuperäisestä tutkimuksesta osoitteessa: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.