Fytokemisk kraft mot AHPND: Nytt hopp för räkor avlar

Von Natur.wiki Autoren-Team

Garnel-produktion i Sydostasien hotas för närvarande av en ny sjukdom: den akuta hepato-pankreatiska nekros (AHPND). Denna bakteriesjukdom påverkar särskilt Pacific White Shrimp, Litopenaeus Vannamei, ett ekonomiskt mycket viktigt sätt. En farlig patogen, Vibrio parahaemolyticus, identifierades som en central sjuk tillverkare. Denna patogen kan bära en gen som kodar toxiska proteiner som förstör cellerna genom att utlösa deras död.

Den nuvarande forskningen har undersökt vägar för att göra dessa toxiska proteiner ofarliga. Fyra växtämnen upptäcktes som lovande: myriktin, (+)-taxifolin, (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) och stryknin. I synnerhet (+)-Taxifolin och EGCG visade god effektivitet i laboratorietester genom att försämra stabiliteten hos proteinstrukturerna i patogenen och därmed förorena deras destruktiva effekter.

Forskarna testade också antibakteriell effektivitet hos dessa ämnen mot patogenen. Här visade sig EGCG vara särskilt effektiv i en koncentration av 1 mg/ml och kunde eliminera nästan alla patogener inom 24 timmar.

Möjliga framtida applikationer kan vara att använda dessa ämnen som ett tillägg till foder för räkor för att förhindra eller förorena utbrott från AHPND. Detta kan avsevärt minska förlusterna i räkorproduktionen och sätta nya standarder inom sjukdomshantering inom vattenbruk.

grundläggande termer och koncept

  • vattenbruk: Uppfödning och hållning av vattenlevande djur eller växter i kontrollerade miljöer för kommersiella ändamål.
  • Patogen: En mikroorganism som orsakar sjukdomar.
  • virulensplasmid: Ett DNA -fragment i bakterier som bär gener som kan orsaka sjukdomen.
  • fytocompounds: kemiska föreningar som förekommer i växter, ofta med hälsofördelar.
  • i Silico: datorstödd analys eller simuleringar av biologiska processer.
  • Dockningsscore: Ett mått på bindningsstyrkan och affiniteten hos en molekyl av ett målprotein i biokemi.
  • Molekylär dynamik: En teknik som simulerar de fysiska rörelserna hos atomer och molekyler.
  • RMSD (Root Mean Square avvikelse): En statistisk mått för skillnaderna mellan observerade och beräknade positioner för molekyler.
  • MIC (minimal hämningskoncentration): Den lägsta koncentrationen av ett antimikrobiellt medel som förhindrar tillväxten av mikroorganism.
  • MBC (minimal baktericidkoncentration): Den lägsta koncentrationen av ett medel som dödar 99,9 % av bakteriepopulationen.

förkortningar

  • AHPND: Akut hepatopancreatisk nekrossjukdom
  • Myr: Myrictin
  • TF: (+)-Taxifolin
  • EGCG: (-)-Epigallocatechin-3-gallate
  • STN: Strychnin
  • RMSD: Root Mean Square Deviation
  • MIC: Minimal hämningskoncentration
  • MBC: Minimal bakteriedödande koncentration

Effektiva fytokompounds mot Vibrio parahaemolyticus i garneringsaveln

I den sydostasiatiska räkoravelen är sjukdomen "akut hepatopancreatisk nekrossjukdom" (AHPND) ett betydande hot. Den främsta orsaken, bakterien vibrio parahaemolyticus , är särskilt förödande för den mycket eftertraktade pacifieren vita räkor ( litopenaeus vannamei ). Denna forskning identifierar mekanismerna och potentiella biokemiska hämmare mot patogeniciteten hos v. Parahaemolyticus .

patogenetisk mekanism

Patogenicitetsvägen för v. Parahaemolyticus är baserad på en virulensplasmid som kodar binära proteintoxiner (PIRA/B). Dessa toxiner ansvarar för förstörelsen av cellerna och kan överföras konjugativt till andra vibrio -species med hjälp av ett system för död efter segregation.

i silico -analys och molekylära dynamiska studier

Fyra fytocompounds-myrictin (MYR), (+)-Taxifolin (TF), (-)-Epigallocatechingallat (EGCG) och Strychnin (STN) -vald, vald, baserad på dockningsresultat och affinitet. Analysen med Discovery Studio -programvaran identifierade kritiska interaktioner mellan aminosyror som är nödvändiga för bindningen. Molekylära dynamiska simuleringar visade att i synnerhet (+) taxifolin och (-)-epigallocatechingallat med lägre rot genomsnittliga kvadratavvikelser (RMSD) -värden och förbättrad stabilitet mot proteintoxiner.

fytocompound mbc (mg/ ml) rmsd egcg 1 låg tf 1,25 låg

antibakteriell effektivitet

Den antibakteriella effektiviteten hos de utvalda fytokompoundsna bestämdes genom att bestämma den minimala hämningskoncentrationen (MIC) och den minimala bakteriedödande koncentrationen (MBC) mot patogena stammar av v. Parahaemolyticus testade. De bästa MBC -resultaten registrerades med 1 mg/ml för EGCG och 1,25 mg/ml för TF. Efter 24 timmars inkubation kunde en fullständig minskning av de livskraftiga cellantalen i dessa koncentrationer observeras.

fazit

Denna studie ger värdefull insikt i användningen av fytocompounds som potentiellt effektiva hämmare mot vibrio parahaemolyticus , särskilt med avseende på deras tillämpning i vattenbruk till strid AHPND. Ytterligare studier kan leda till utveckling av nya behandlingsstrategier baserade på fytocompounds.

Ytterligare information om forskning finns i den ursprungliga studien på: https://pubmed.nlm.nih.gov/3698845