Fitocheminė galia prieš AHPND: nauja viltis krevečių auginimui

Fitocheminė galia prieš AHPND: nauja viltis krevečių auginimui

Krevečių auginimui Pietryčių Azijoje šiuo metu gresia nauja liga – ūminė kepenų ir kasos nekrozės liga (AHPND). Šia bakterine liga ypač paveikiamos Ramiojo vandenyno baltosios krevetės Litopenaeus vannamei – ekonomiškai labai svarbi rūšis. Pavojingas patogenas Vibrio parahaemolyticus buvo nustatytas kaip centrinis patogenas. Šis patogenas gali turėti geną, koduojantį toksiškus baltymus, kurie naikina ląsteles, sukeldami jų mirtį.

Dabartiniai tyrimai ištyrė būdus, kaip šiuos toksiškus baltymus paversti nekenksmingais. Nustatyta, kad keturios augalinės medžiagos yra perspektyvios: miricetinas, ( +)-taksifolinas, (-)-epigallocatechin-3-galatas (EGCG) ir strichninas. Visų pirma, ( +)-taksifolinas ir EGCG parodė gerą veiksmingumą atliekant laboratorinius tyrimus, pablogindami patogeno baltymų struktūrų stabilumą ir taip apribodami jų destruktyvų poveikį.

Mokslininkai taip pat išbandė šių medžiagų antibakterinį veiksmingumą prieš patogeną. EGCG pasirodė esąs ypač veiksmingas esant 1 mg/ml koncentracijai ir sugebėjo per 24 valandas pašalinti beveik visus patogenus.

Ateityje būtų galima naudoti šias medžiagas kaip priedus krevečių pašarams, siekiant užkirsti kelią AHPND protrūkiams arba juos kontroliuoti. Tai galėtų žymiai sumažinti krevečių gamybos nuostolius ir nustatyti naujus akvakultūros ligų valdymo standartus.

Pagrindiniai terminai ir sąvokos

• 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.

Santrumpos

• 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

Veiksmingi fitojunginiai nuo Vibrio parahaemolyticus auginant krevetes

Pietryčių Azijos krevečių auginimui didelę grėsmę kelia liga „Ūminė hepatopankreatinė nekrozės liga“ (AHPND). Pagrindinė priežastis yra bakterijaVibrio parahaemolyticus, ypač pražūtingas labai paklausioms Ramiojo vandenyno baltosioms krevetėms (Litopenaeus vannamei). Šis tyrimas nustato mechanizmus ir galimus biocheminius inhibitorius prieš patogeniškumąV. parahaemolyticus.

Patogenetinis mechanizmas

Patogeniškumo keliasV. parahaemolyticusyra pagrįsta virulentiškumo plazmide, koduojančia dvejetainius baltymų toksinus (PirA/B). Šie toksinai yra atsakingi už ląstelių sunaikinimą ir gali susieti kitus per postsegregacinę žudymo sistemą.Vibriorūšys perduodamos.

Silicio analizės ir molekulinės dinamikos studijose

Siekiant nustatyti veiksmingus inhibitorius, buvo atrinkti keturi fitojunginiai - miricetinas (Myr), (+)-taksifolinas (TF), (-)-epigallocatechin galatas (EGCG) ir strichninas (STN) - naudojant in silico analizę, pagrįstą prijungimo balais ir afinitetu. Analizė naudojant „Discovery Studio“ programinę įrangą nustatė svarbias aminorūgščių sąveikas, būtinas surišimui. Molekulinis dinaminis modeliavimas parodė, kad (+)-taksifolinas ir (-)-epigalokatechin-galatas turi mažesnes vidutinių kvadratinių nuokrypių (RMSD) vertes ir pagerino stabilumą prieš baltymų toksinus.

Antibakterinis efektyvumas

Pasirinktų fitojunginių antibakterinis veiksmingumas buvo nustatytas nustačius minimalią slopinančią koncentraciją (MIC) ir mažiausią baktericidinę koncentraciją (MBC) prieš patogenines padermes.V. parahaemolyticusišbandyta. Geriausias MBC-Ergebnisse wurden su 1 mg/mL EGCG ir 1,25 mg/mL TF verzeichnet. Nach 24 Stunden Inkubation war eine vollständige Reduzierung der lebensfähigen Zellzahlen bei diesen Konzentrationen zu beobachten.

Išvada

Diese Studie liefert wertvolle Erkenntnisse über die Verwendung von Phytocompounds als potenziell effiziente Inhibitoren gegen Vibrio parahaemolyticus, insbesondere im Hinblick auf deren Anwendung in der Aquakultur zur Bekämpfung von AHPND. Weitere Untersuchungen könnten zur Entwicklung neuer, auf Phytocompounds basierender Behandlungsstrategien führen.

Weitere Informationen zur Forschung finden Sie in der Originalstudie unter: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.