Fitokemična moč proti AHPND: Novo upanje za gojenje kozic

Fitokemična moč proti AHPND: Novo upanje za gojenje kozic

Proizvodnja kozic v jugovzhodni Aziji je trenutno ogrožena zaradi nove bolezni: akutne hepato-pankreasne nekroze (AHPND). Ta bakterijska bolezen prizadene zlasti pacifiško belo kozico Litopenaeus vannamei, gospodarsko zelo pomembno vrsto. Kot osrednji povzročitelj je bil identificiran nevarni povzročitelj Vibrio parahaemolyticus. Ta patogen lahko nosi gen, ki kodira strupene beljakovine, ki uničujejo celice tako, da sprožijo njihovo smrt.

Sedanje raziskave so raziskale načine, kako te strupene beljakovine narediti neškodljive. Štiri rastlinske snovi so bile odkrite kot obetavne: miricetin, ( +)-taksifolin, (-)-epigalokatehin-3-galat (EGCG) in strihnin. Zlasti ( +)-taksifolin in EGCG sta pokazala dobro učinkovitost v laboratorijskih testih, saj sta zmanjšala stabilnost proteinskih struktur patogena in tako omejila njune destruktivne učinke.

Raziskovalci so testirali tudi antibakterijsko učinkovitost teh snovi proti patogenu. EGCG se je izkazal za posebej učinkovitega pri koncentraciji 1 mg/ml in je v 24 urah lahko odstranil skoraj vse patogene.

Možne prihodnje uporabe bi lahko vključevale uporabo teh snovi kot dodatkov krmi za kozice za preprečevanje ali nadzor izbruhov AHPND. To bi lahko znatno zmanjšalo izgube pri proizvodnji kozic in postavilo nove standarde pri obvladovanju bolezni v ribogojstvu.

Osnovni izrazi in pojmi

• 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.

Okrajšave

• 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

Učinkovite fitokompoundi proti Vibrio parahaemolyticus v gojenju kozic

V gojenju kozic v jugovzhodni Aziji predstavlja bolezen »akutna hepatopankreatska nekroza« (AHPND) pomembno nevarnost. Glavni povzročitelj je bakterijaVibrio parahaemolyticus, je še posebej uničujoče za zelo iskano pacifiško belo kozico (Litopenaeus vannamei). Ta raziskava identificira mehanizme in možne biokemične zaviralce proti patogenostiV. parahaemolyticus.

Patogenetski mehanizem

Patogena potV. parahaemolyticustemelji na virulentnem plazmidu, ki kodira binarne proteinske toksine (PirA/B). Ti toksini so odgovorni za uničenje celic in lahko konjugirajo druge prek sistema postsegregacijskega ubijanjaVibriovrste se prenašajo.

V analizi silicija in študijah molekularne dinamike

Za identifikacijo učinkovitih inhibitorjev so bile štiri fitospojine – miricetin (Myr), (+)-taksifolin (TF), (-)-epigalokatehin galat (EGCG) in strihnin (STN) – izbrane z uporabo analiz in silico na podlagi rezultatov priklopa in afinitete. Analiza s programsko opremo Discovery Studio je odkrila kritične interakcije aminokislin, potrebne za vezavo. Molekularno dinamične simulacije so pokazale, da sta (+)-taksifolin in (-)-epigalokatehin galat zlasti dosegla nižje vrednosti povprečnega kvadratnega odstopanja (RMSD) in izboljšano stabilnost proti proteinskim toksinom.

Antibakterijska učinkovitost

Protibakterijsko učinkovitost izbranih fitospojin smo ugotavljali z določitvijo minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) in minimalne baktericidne koncentracije (MBC) proti patogenim sevomV. parahaemolyticustestiran. Najboljši rezultati MBC so bili zabeleženi pri 1 mg/mL za EGCG in 1,25 mg/mL za TF. Po 24 urah inkubacije so pri teh koncentracijah opazili popolno zmanjšanje števila živih celic.

Zaključek

Ta študija zagotavlja dragocen vpogled v uporabo fitospojin kot potencialno učinkovitih zaviralcev protiVibrio parahaemolyticus, zlasti v zvezi z njihovo uporabo v ribogojstvu za boj proti AHPND. Nadaljnje raziskave bi lahko pripeljale do razvoja novih strategij zdravljenja na osnovi fitokomponinov.

Za več informacij o raziskavi si oglejte izvirno študijo na: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36988845.