Fitoķīmiskais spēks pret AHPND: jauna cerība garneļu audzēšanai

Fitoķīmiskais spēks pret AHPND: jauna cerība garneļu audzēšanai

Garneļu ražošanu Dienvidaustrumāzijā pašlaik apdraud jauna slimība: akūta hepato-pancreatic necrosis disease (AHPND). Šī bakteriālā slimība īpaši skar Klusā okeāna baltās garneles Litopenaeus vannamei, kas ir ekonomiski ļoti svarīga suga. Bīstams patogēns Vibrio parahaemolyticus ir identificēts kā centrālais patogēns. Šis patogēns var pārnēsāt gēnu, kas kodē toksiskas olbaltumvielas, kas iznīcina šūnas, izraisot to nāvi.

Pašreizējie pētījumi ir pētījuši veidus, kā padarīt šīs toksiskās olbaltumvielas nekaitīgas. Tika atklātas četras augu vielas: miricetīns, ( +)-taksifolins, (-)-epigallokatehīna-3-gallāts (EGCG) un strihnīns. Konkrēti, ( +)-taksifoliīns un EGCG uzrādīja labu efektivitāti laboratorijas testos, pasliktinot patogēna proteīna struktūru stabilitāti un tādējādi ierobežojot to destruktīvo ietekmi.

Pētnieki arī pārbaudīja šo vielu antibakteriālo efektivitāti pret patogēnu. EGCG izrādījās īpaši efektīvs 1 mg/ml koncentrācijā un spēja likvidēt gandrīz visus patogēnus 24 stundu laikā.

Iespējamie turpmākie pielietojumi varētu ietvert šo vielu izmantošanu kā piedevas garneļu barībai, lai novērstu vai kontrolētu AHPND uzliesmojumus. Tas varētu ievērojami samazināt zaudējumus garneļu ražošanā un noteikt jaunus standartus slimību pārvaldībā akvakultūrā.

Pamattermini un jēdzieni

• 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.

Saīsinājumi

• 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

Efektīvi fito savienojumi pret Vibrio parahaemolyticus garneļu audzēšanā

Dienvidaustrumāzijas garneļu audzēšanā nopietnus draudus rada slimība “Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease” (AHPND). Galvenais cēlonis ir baktērijaVibrio parahaemolyticus, ir īpaši postoša ļoti pieprasītajām Klusā okeāna baltajām garnelēm (Litopeneus vannamei). Šis pētījums identificē mehānismus un iespējamos bioķīmiskos inhibitorus pret patogenitātiV. parahaemolyticus.

Patoģenētiskais mehānisms

Patogenitātes ceļšV. parahaemolyticuspamatā ir virulences plazmīda, kas kodē bināro proteīnu toksīnus (PirA/B). Šie toksīni ir atbildīgi par šūnu iznīcināšanu un var konjugēt citus, izmantojot pēcsegregācijas nogalināšanas sistēmu.Vibriosugas tiek pārnestas.

Silīcija analīzes un molekulārās dinamikas pētījumos

Lai identificētu efektīvus inhibitorus, tika atlasīti četri fitosavienojumi - miricetīns (Myr), (+)-taksifolins (TF), (-)-epigallokatehīna gallāts (EGCG) un strihnīns (STN), izmantojot in silico analīzes, pamatojoties uz dokstacijas rādītājiem un afinitāti. Analīze, izmantojot Discovery Studio programmatūru, identificēja kritiskās aminoskābju mijiedarbības, kas nepieciešamas saistīšanai. Molekulārās dinamiskās simulācijas parādīja, ka (+)-taksifolins un (-)-epigallokatehīna gallāts īpaši iegūst ar zemākām vidējās kvadrātiskās novirzes (RMSD) vērtībām un uzlabotu stabilitāti pret olbaltumvielu toksīniem.

Antibakteriālā efektivitāte

Izvēlēto fitosavienojumu antibakteriālā efektivitāte tika noteikta, nosakot minimālo inhibējošo koncentrāciju (MIC) un minimālo baktericīdo koncentrāciju (MBC) pret patogēniem celmiem.V. parahaemolyticuspārbaudīts. Labākie MBC rezultāti tika reģistrēti pie 1 mg/ml EGCG un 1,25 mg/ml TF. Pēc 24 stundu inkubācijas šajās koncentrācijās tika novērots pilnīgs dzīvotspējīgo šūnu skaita samazinājums.

Secinājums

Šis pētījums sniedz vērtīgu ieskatu par fito savienojumu izmantošanu kā potenciāli efektīvus inhibitorus pretVibrio parahaemolyticus, jo īpaši attiecībā uz to izmantošanu akvakultūrā, lai apkarotu AHPND. Turpmākie pētījumi varētu novest pie jaunu, uz fitokompaundiem balstītu ārstēšanas stratēģiju izstrādes.

Lai iegūtu papildinformāciju par pētījumu, skatiet sākotnējo pētījumu vietnē: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.