Potere fitochimico contro AHPND: nuova speranza per l’allevamento di gamberetti

Potere fitochimico contro AHPND: nuova speranza per l’allevamento di gamberetti

La produzione di gamberetti nel sud-est asiatico è attualmente minacciata da una nuova malattia: la necrosi epato-pancreatica acuta (AHPND). Questa malattia batterica colpisce in particolare il gambero bianco del Pacifico, Litopenaeus vannamei, una specie economicamente molto importante. Un pericoloso patogeno, Vibrio parahaemolyticus, è stato identificato come patogeno centrale. Questo agente patogeno può trasportare un gene che codifica per proteine ​​tossiche che distruggono le cellule provocandone la morte.

La ricerca attuale ha studiato modi per rendere innocue queste proteine ​​tossiche. Quattro sostanze vegetali si sono rivelate promettenti: miricetina, ( +)-taxifolina, (-)-epigallocatechina-3-gallato (EGCG) e stricnina. In particolare, la ( +)-taxifolina e l'EGCG hanno mostrato una buona efficacia nei test di laboratorio compromettendo la stabilità delle strutture proteiche del patogeno e limitandone così gli effetti distruttivi.

I ricercatori hanno anche testato l’efficacia antibatterica di queste sostanze contro l’agente patogeno. L'EGCG si è rivelato particolarmente efficace alla concentrazione di 1 mg/ml ed è stato in grado di eliminare quasi tutti gli agenti patogeni entro 24 ore.

Possibili applicazioni future potrebbero includere l'uso di queste sostanze come additivi nei mangimi per gamberetti per prevenire o controllare le epidemie di AHPND. Ciò potrebbe ridurre significativamente le perdite nella produzione di gamberetti e stabilire nuovi standard nella gestione delle malattie in acquacoltura.

Termini e concetti di base

• 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.

Abbreviazioni

• 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

Fitocomposti efficaci contro Vibrio parahaemolyticus nell'allevamento di gamberetti

Nell’allevamento di gamberetti del sud-est asiatico la malattia “malattia da necrosi epatopancreatica acuta” (AHPND) rappresenta una minaccia significativa. La causa principale è il batterioVibrio parahaemolyticus, è particolarmente devastante per il ricercatissimo gambero bianco del Pacifico (Litopenaeus vannamei). Questa ricerca identifica i meccanismi e i potenziali inibitori biochimici contro la patogenicità dell'V. parahaemolyticus.

Meccanismo patogenetico

La via di patogenicità diV. parahaemolyticussi basa su un plasmide di virulenza che codifica tossine proteiche binarie (PirA/B). Queste tossine sono responsabili della distruzione delle cellule e possono coniugarne altre attraverso un sistema di uccisione post-segregazionaleVibrionele specie vengono trasmesse

Nell'analisi del silico e negli studi di dinamica molecolare

Per l'identificazione di inibitori efficaci, quattro fitocomposti: miricetina (Myr), (+)-taxifolina (TF), (-)-epigallocatechina gallato (EGCG) e stricnina (STN) - sono stati selezionati utilizzando analisi in silico basate su punteggi di docking e affinità. L'analisi effettuata utilizzando il software Discovery Studio ha identificato le interazioni critiche degli amminoacidi necessarie per il legame. Le simulazioni di dinamica molecolare hanno mostrato che (+)-taxifolina e (-)-epigallocatechina gallato in particolare ottengono valori di deviazione quadrata media (RMSD) inferiori e una migliore stabilità contro le tossine proteiche.

Efficacia antibatterica

L’efficacia antibatterica dei fitocomposti selezionati è stata determinata determinando la concentrazione minima inibente (MIC) e la concentrazione minima battericida (MBC) contro ceppi patogeni diV. parahaemolyticustestato. I migliori risultati MBC sono stati registrati a 1 mg/ml per EGCG e 1,25 mg/ml per TF. Dopo 24 ore di incubazione, a queste concentrazioni è stata osservata una riduzione completa del numero di cellule vitali.

Conclusione

Questo studio fornisce preziose informazioni sull’uso dei fitocomposti come inibitori potenzialmente efficaci controVibrio parahaemolyticus, in particolare per quanto riguarda la loro applicazione in acquacoltura per combattere l'AHPND. Ulteriori indagini potrebbero portare allo sviluppo di nuove strategie di trattamento basate su fitocomposti.

Per ulteriori informazioni sulla ricerca, consultare lo studio originale all’indirizzo: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.