Fitokémiai erő az AHPND ellen: Új remény a garnélarák-tenyésztéshez

Fitokémiai erő az AHPND ellen: Új remény a garnélarák-tenyésztéshez

A délkelet-ázsiai garnélarák-termelést jelenleg egy új betegség fenyegeti: az akut hepato-pancreas necrosis betegség (AHPND). Ez a bakteriális betegség különösen a csendes-óceáni fehér garnélarákot, a Litopenaeus vannameit érinti, amely gazdaságilag nagyon fontos faj. Központi kórokozóként egy veszélyes kórokozót, a Vibrio parahaemolyticust azonosítottak. Ez a kórokozó hordozhat egy gént, amely olyan toxikus fehérjéket kódol, amelyek elpusztítják a sejteket azáltal, hogy kiváltják azok halálát.

A jelenlegi kutatások azt vizsgálták, hogyan lehet ezeket a mérgező fehérjéket ártalmatlanná tenni. Négy növényi anyagot fedeztek fel ígéretesnek: a miricetint, ( +)-taxifolint, (-)-epigallocatechin-3-gallátot (EGCG) és a sztrichnint. Különösen a ( +)-taxifolin és az EGCG mutatott jó hatékonyságot a laboratóriumi vizsgálatok során azáltal, hogy rontotta a kórokozó fehérjeszerkezetének stabilitását, és így korlátozta romboló hatásukat.

A kutatók ezen anyagok antibakteriális hatékonyságát is tesztelték a kórokozóval szemben. Az EGCG 1 mg/ml koncentrációban különösen hatékonynak bizonyult, és 24 órán belül szinte minden kórokozót képes volt eliminálni.

A lehetséges jövőbeni alkalmazások közé tartozhat ezeknek az anyagoknak a garnélarák-takarmányok adalékanyagaként történő felhasználása az AHPND kitörésének megelőzésére vagy ellenőrzésére. Ez jelentősen csökkentheti a garnélarák-termelés veszteségeit, és új szabványokat állíthat fel az akvakultúra betegségkezelésében.

Alapfogalmak és fogalmak

• 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.

Rövidítések

• 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

Hatékony fitovegyületek a Vibrio parahaemolyticus ellen a garnélarák-tenyésztésben

A délkelet-ázsiai garnélarák-tenyésztésben az „Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease” (AHPND) betegség jelentős veszélyt jelent. A fő ok a baktériumVibrio parahaemolyticus, különösen pusztító a nagyon keresett csendes-óceáni fehér garnélarák számára (Litopenaeus vannamei). Ez a kutatás azonosítja a patogenitás elleni mechanizmusokat és lehetséges biokémiai inhibitorokatV. parahaemolyticus.

Patogenetikai mechanizmus

A patogenitás útjaV. parahaemolyticusbináris proteintoxinokat (PirA/B) kódoló virulenciaplazmidon alapul. Ezek a toxinok felelősek a sejtek elpusztításáért, és egy poszt-szegregációs ölőrendszeren keresztül konjugálhatnak másokat.Vibrió baktériumfajok terjednek át.

In Silico Analysis and Molecular Dynamics Studies

A hatékony inhibitorok azonosításához négy fitovegyületet – myricetint (Myr), (+)-taxifolint (TF), (-)-epigallocatechin-gallátot (EGCG) és sztrichnint (STN) – választottunk ki in silico elemzések segítségével dokkolási pontszámok és affinitás alapján. A Discovery Studio szoftverrel végzett elemzés azonosította a kötéshez szükséges kritikus aminosav-kölcsönhatásokat. Molekuláris dinamikus szimulációk azt mutatták, hogy különösen a (+)-taxifolin és a (-)-epigallocatechin-gallát alacsonyabb négyzetes eltérés (RMSD) értékekkel és jobb stabilitást mutat a fehérjetoxinokkal szemben.

Antibakteriális hatékonyság

A kiválasztott fitovegyületek antibakteriális hatékonyságát a minimális gátló koncentráció (MIC) és a minimális baktericid koncentráció (MBC) meghatározásával határoztuk meg a patogén törzsekkel szemben.V. parahaemolyticustesztelve. A legjobb MBC-eredményeket 1 mg/ml-nél EGCG-nél és 1,25 mg/ml-nél TF-nél rögzítették. 24 órás inkubáció után az életképes sejtek számának teljes csökkenését figyelték meg ezeknél a koncentrációknál.

Következtetés

Ez a tanulmány értékes betekintést nyújt a fitovegyületek potenciálisan hatékony inhibitorokként való használatábaVibrio parahaemolyticus, különösen az akvakultúrában való alkalmazásukat illetően az AHPND leküzdésére. A további vizsgálatok új, fitovegyület alapú kezelési stratégiák kidolgozásához vezethetnek.

A kutatással kapcsolatos további információkért tekintse meg az eredeti tanulmányt: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.