Puterea fitochimică împotriva AHPND: o nouă speranță pentru creșterea creveților

Puterea fitochimică împotriva AHPND: o nouă speranță pentru creșterea creveților

Producția de creveți din Asia de Sud-Est este în prezent amenințată de o nouă boală: boala acută de necroză hepato-pancreatică (AHPND). Această boală bacteriană afectează în special creveții albi din Pacific, Litopenaeus vannamei, o specie foarte importantă din punct de vedere economic. Un agent patogen periculos, Vibrio parahaemolyticus, a fost identificat ca agent patogen central. Acest agent patogen poate purta o genă care codifică proteinele toxice care distrug celulele declanșând moartea acestora.

Cercetările actuale au investigat modalități de a face aceste proteine ​​toxice inofensive. S-a descoperit că patru substanțe vegetale sunt promițătoare: miricetina, ( +)-taxifolină, (-)-epigallocatechin-3-galat (EGCG) și stricnina. În special, ( +)-taxifolin și EGCG au arătat o bună eficacitate în testele de laborator prin afectarea stabilității structurilor proteice ale agentului patogen și limitând astfel efectele lor distructive.

Cercetătorii au testat, de asemenea, eficacitatea antibacteriană a acestor substanțe împotriva agentului patogen. EGCG sa dovedit a fi deosebit de eficient la o concentrație de 1 mg/ml și a fost capabil să elimine aproape toți agenții patogeni în 24 de ore.

Posibilele aplicații viitoare ar putea include utilizarea acestor substanțe ca aditivi în hrana pentru creveți pentru a preveni sau controla focarele de AHPND. Acest lucru ar putea reduce semnificativ pierderile în producția de creveți și ar putea stabili noi standarde în gestionarea bolilor în acvacultură.

Termeni și concepte de bază

• 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.

Abrevieri

• 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

Fitocompuși eficienți împotriva Vibrio parahaemolyticus în creșterea creveților

În creșterea creveților din Asia de Sud-Est, boala „Boala acută de necroză hepatopancreatică” (AHPND) reprezintă o amenințare semnificativă. Cauza principală este bacteriaVibrio parahaemolyticus, este deosebit de devastatoare pentru creveții albi din Pacific foarte căutați (Litopenaeus vannamei). Această cercetare identifică mecanismele și potențialii inhibitori biochimici împotriva patogenitățiiV. parahaemolyticus.

Mecanism patogenetic

Calea de patogenitate aV. parahaemolyticusse bazează pe o plasmidă de virulență care codifică toxine proteice binare (PirA/B). Aceste toxine sunt responsabile pentru distrugerea celulelor și pot conjuga altele printr-un sistem de ucidere post-segregație.Vibriospeciile sunt transmise.

Analiza in silico si studii de dinamica moleculara

Pentru identificarea inhibitorilor eficienți, patru fitocompuși - miricetină (Myr), (+)-taxifolin (TF), (-)-epigallocatechin galat (EGCG) și stricnina (STN) - au fost selectați utilizând analize in silico pe baza scorurilor de andocare și afinitate. Analiza folosind software-ul Discovery Studio a identificat interacțiuni critice cu aminoacizi necesare pentru legare. Simulările dinamice moleculare au arătat că galatul de (+)-taxifolină și (-)-epigalocatechină au în special valori cu deviația pătrată medie a rădăcinii (RMSD) mai mici și o stabilitate îmbunătățită împotriva toxinelor proteice.

Eficacitate antibacteriană

Eficacitatea antibacteriană a fitocompușilor selectați a fost determinată prin determinarea concentrației minime inhibitorii (MIC) și a concentrației minime bactericide (MBC) împotriva tulpinilor patogene deV. parahaemolyticustestat. Cele mai bune rezultate MBC au fost înregistrate la 1 mg/mL pentru EGCG și 1,25 mg/mL pentru TF. După 24 de ore de incubare, s-a observat o reducere completă a numărului de celule viabile la aceste concentrații.

Concluzie

Acest studiu oferă informații valoroase asupra utilizării fitocompușilor ca inhibitori potențial eficienți împotrivaVibrio parahaemolyticus, în special în ceea ce privește aplicarea lor în acvacultură pentru combaterea AHPND. Investigațiile ulterioare ar putea duce la dezvoltarea de noi strategii de tratament pe bază de fitocompuși.

Pentru mai multe informații despre cercetare, consultați studiul original la: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.