Fitokemijska moć protiv AHPND: Nova nada za uzgoj račića

Fitokemijska moć protiv AHPND: Nova nada za uzgoj račića

Proizvodnja račića u jugoistočnoj Aziji trenutno je ugrožena novom bolešću: akutnom hepato-pankreatskom nekrozom (AHPND). Ova bakterijska bolest posebno pogađa pacifičke bijele račiće Litopenaeus vannamei, gospodarski vrlo važnu vrstu. Opasni uzročnik, Vibrio parahaemolyticus, identificiran je kao središnji uzročnik. Ovaj patogen može nositi gen koji kodira toksične proteine ​​koji uništavaju stanice izazivajući njihovu smrt.

Trenutačna istraživanja istražuju načine kako ove toksične proteine ​​učiniti bezopasnima. Otkriveno je da su četiri biljne tvari obećavajuće: miricetin, ( +)-taksifolin, (-)-epigalokatehin-3-galat (EGCG) i strihnin. Konkretno, ( +)-taksifolin i EGCG pokazali su dobru učinkovitost u laboratorijskim testovima narušavajući stabilnost proteinskih struktura patogena i time ograničavajući njihove destruktivne učinke.

Istraživači su također testirali antibakterijsku učinkovitost ovih tvari protiv patogena. EGCG se pokazao posebno učinkovitim u koncentraciji od 1 mg/ml i uspio je eliminirati gotovo sve patogene unutar 24 sata.

Moguće buduće primjene mogle bi uključivati ​​korištenje ovih tvari kao dodataka hrani za škampe za sprječavanje ili kontrolu izbijanja AHPND-a. To bi moglo značajno smanjiti gubitke u proizvodnji račića i postaviti nove standarde u upravljanju bolestima u akvakulturi.

Osnovni pojmovi i pojmovi

• 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.

Kratice

• 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

Učinkoviti fitospojevi protiv Vibrio parahaemolyticus u uzgoju račića

U uzgoju račića u jugoistočnoj Aziji, bolest "Akutna hepatopankreatska nekroza" (AHPND) predstavlja značajnu prijetnju. Glavni uzročnik je bakterijaVibrio parahaemolyticus, posebno je razoran za vrlo tražene pacifičke bijele račiće (Litopenaeus vannamei). Ovo istraživanje identificira mehanizme i potencijalne biokemijske inhibitore protiv patogenostiV. parahemolitikus.

Patogenetski mehanizam

Patogeni put odV. parahemolitikustemelji se na plazmidu virulencije koji kodira binarne proteinske toksine (PirA/B). Ti su toksini odgovorni za uništavanje stanica i mogu konjugirati druge putem postsegregacijskog sustava ubijanjaVibriovrste se prenose.

U Silico analizi i studijama molekularne dinamike

Za identifikaciju učinkovitih inhibitora, četiri fitokompounda — miricetin (Myr), (+)-taksifolin (TF), (-)-epigalokatehin galat (EGCG) i strihnin (STN) — odabrana su korištenjem in silico analiza na temelju docking rezultata i afiniteta. Analiza pomoću softvera Discovery Studio identificirala je kritične interakcije aminokiselina potrebne za vezanje. Molekularne dinamičke simulacije pokazale su da (+)-taksifolin i (-)-epigalokatehin galat posebno imaju niže vrijednosti srednje kvadratne devijacije (RMSD) i poboljšanu stabilnost protiv proteinskih toksina.

Antibakterijska učinkovitost

Antibakterijska učinkovitost odabranih fitospojeva određena je određivanjem minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) i minimalne baktericidne koncentracije (MBC) protiv patogenih sojevaV. parahemolitikustestiran. Najbolji rezultati MBC-a zabilježeni su pri 1 mg/mL za EGCG i 1,25 mg/mL za TF. Nakon 24 sata inkubacije, uočeno je potpuno smanjenje broja živih stanica pri ovim koncentracijama.

Zaključak

Ova studija daje vrijedan uvid u upotrebu fitospojeva kao potencijalno učinkovitih inhibitora protivVibrio parahaemolyticus, posebno u pogledu njihove primjene u akvakulturi za suzbijanje AHPND. Daljnja istraživanja mogla bi dovesti do razvoja novih strategija liječenja temeljenih na fitospojevima.

Za više informacija o istraživanju pogledajte izvornu studiju na: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.